一种负压开关控制电路及方法与流程

本申请涉及开关电源，尤其涉及一种负压开关控制电路及方法。

背景技术：

1、随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电力电子设备都离不开可靠的电源，电源的效率和输出精度一直是电源研究人员追求的两个主要性能指标，其供电一般采用开关电源，开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。负载开关(load switch)是其中较为常见的应用之一，负载开关的基本原理是通过控制引脚实现对电源的打开和关断。

2、目前应用在vr屏幕的测试控制设备中，在其使用时需要有一路负电源对vr屏进行供给，并且需要对负电源实现开关控制。其中需要用到dcdc芯片产生电压，通过dcdc芯片的en控制，电压一般会不可避免地存在上升和下降的时间，对于dcdc芯片来说上升和下降的时间需要相对长一些，这样对dcdc芯片的开关冲击就会小，dcdc芯片工作也更稳定。

3、综上所述，最好是在电压正常工作后，再对其进行开关控制，然而目前现有的负载开关几乎都是对正电压实现开关控制，并没有针对于负电压进行开关控制的负载开关。因此如何解决在vr屏幕测试设备中对负电压进行开关控制的需求是目前面临的困境。

技术实现思路

1、本申请提供了一种负压开关控制电路及方法，可以解决如何在vr屏幕测试设备中对负电压进行开关控制的问题。本申请提供如下技术方案：

2、第一方面，本申请提供一种负压开关控制电路，其特征在于，包括输入滤波电容和输出滤波电容，所述输入滤波电容的一端用于与负压开关控制电路配合使用的负压电路连接，所述输入滤波电容的另一端接地；所述输出滤波电容的一端用于与负压开关控制电路配合使用的负载电路连接，所述输出滤波电容的另一端接地；所述输入滤波电容和所述输出滤波电容之间设有用于对负电压进行导通或者关断的第一开关，所述第一开关连有第二开关，所述第二开关连有用于为所述第一开关提供正电压的电源；所述第二开关连有第三开关，所述第三开关用于与负压开关控制电路配合使用的控制单元连接，所述第三开关用于根据所述控制单元的控制电平对所述第二开关进行导通或者截止。

3、在一个具体的可实施方案中，所述第一开关为n沟道mos管，所述第一开关的源级与所述负压电路连接，所述第一开关的漏极与所述负载电路连接，所述第一开关的栅极与所述第二开关连接。

4、在一个具体的可实施方案中，所述第二开关为pnp型三极管，所述第二开关的集电极与所述第一开关的栅极连接，所述第二开关的发射极与所述电源连接，所述第二开关的基极与所述第三开关连接。

5、在一个具体的可实施方案中，所述第三开关为npn型三极管，所述第三开关的集电极与所述第二开关的基极连接，所述第三开关的发射极接地，所述第三开关的基极与所述控制单元连接。

6、在一个具体的可实施方案中，所述第一开关与所述负压电路之间设有用于防止静电损坏mos管和保证mos管有效关断的第一电阻，所述第一电阻为n沟道mos管的gs电阻。

7、在一个具体的可实施方案中，所述控制单元与所述第三开关之间设有第二电阻，所述第三开关与所述第二开关之间设有第五电阻，所述第二电阻与所述第五电阻均为限流电阻。

8、在一个具体的可实施方案中，所述第三开关与所述控制单元之间设有第三电阻，所述第三电阻的一端与所述控制单元连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第三电阻为下拉电阻。

9、在一个具体的可实施方案中，所述第二开关与所述第三开关之间设有第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第三开关的集电极连接，所述第四电阻的另一端与所述电源连接，所述第四电阻为所述第二开关的偏置电阻。

10、在一个具体的可实施方案中，所述输出滤波电容与所述负载电路之间设有第六电阻，所述第六电阻的一端接地，所述第六电阻的另一端与所述负载电路连接。

11、第二方面，本申请提供一种负压开关控制方法，用于负压开关控制电路中，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的负压开关控制电路，所述方法包括如下步骤：

12、所述第三开关的基极为高电平时，所述第三开关导通，所述电源通过所述第三开关的ce极形成回路，使得所述第二开关导通；所述电源通过所述第二开关的ce极和所述第一电阻形成回路，所述第一开关导通；

13、所述第三开关的基极为低电平时，所述第二开关的be极之间无偏置电压，所述第二开关截止；所述第一开关的栅极的驱动电压消失，所述第一开关截止；

14、其中，所述电源为正电压，并限定其值要大于0.7v，所述第一开关的g极电压是所述电源的电压值+负压值，确保这个值大于所述第一开关的g极开启电压。

15、综上所述，本申请的有益效果至少包括：对负电压进行开关控制时，第一电阻能够尽可能防止静电损坏mos管并在一定程度上保证mos管有效关断。第二电阻能够尽可能防止第三开关短路后因电流太大而烧坏控制单元。第三电阻能够将控制单元在悬浮工作条件下的不稳定电平拉低，尽可能确保第三开关稳定工作。第四电阻便于电源提供第二开关导通的偏置电压。第五电阻能够起到限流作用，第六电阻能够输出假负载，消除在负载电路未接入时的虚电。

16、通过控制单元、第一开关、第二开关和第三开关的设置，适用于对负电源进行控制的场合；可以解决如何在vr屏幕测试设备中对负电压进行开关控制的问题。

17、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种负压开关控制电路，其特征在于，包括输入滤波电容(c1)和输出滤波电容(c2)，所述输入滤波电容(c1)的一端用于与负压开关控制电路配合使用的负压电路连接，所述输入滤波电容(c1)的另一端接地；所述输出滤波电容(c2)的一端用于与负压开关控制电路配合使用的负载电路连接，所述输出滤波电容(c2)的另一端接地；所述输入滤波电容(c1)和所述输出滤波电容(c2)之间设有用于对负电压进行导通或者关断的第一开关(q1)，所述第一开关(q1)连有第二开关(q2)，所述第二开关(q2)连有用于为所述第一开关(q1)提供正电压的电源；所述第二开关(q2)连有第三开关(q3)，所述第三开关(q3)用于与负压开关控制电路配合使用的控制单元连接，所述第三开关(q3)用于根据所述控制单元的控制电平对所述第二开关(q2)进行导通或者截止。

2.根据权利要求1所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述第一开关(q1)为n沟道mos管，所述第一开关(q1)的源级与所述负压电路连接，所述第一开关(q1)的漏极与所述负载电路连接，所述第一开关(q1)的栅极与所述第二开关(q2)连接。

3.根据权利要求2所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述第二开关(q2)为pnp型三极管，所述第二开关(q2)的集电极与所述第一开关(q1)的栅极连接，所述第二开关(q2)的发射极与所述电源连接，所述第二开关(q2)的基极与所述第三开关(q3)连接。

4.根据权利要求3所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述第三开关(q3)为npn型三极管，所述第三开关(q3)的集电极与所述第二开关(q2)的基极连接，所述第三开关(q3)的发射极接地，所述第三开关(q3)的基极与所述控制单元连接。

5.根据权利要求2所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述第一开关(q1)与所述负压电路之间设有用于防止静电损坏mos管和保证mos管有效关断的第一电阻(r1)，所述第一电阻(r1)为n沟道mos管的gs电阻。

6.根据权利要求1所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述控制单元与所述第三开关(q3)之间设有第二电阻(r2)，所述第三开关(q3)与所述第二开关(q2)之间设有第五电阻(r5)，所述第二电阻(r2)与所述第五电阻(r5)均为限流电阻。

7.根据权利要求1所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述第三开关(q3)与所述控制单元之间设有第三电阻(r3)，所述第三电阻(r3)的一端与所述控制单元连接，所述第三电阻(r3)的另一端接地，所述第三电阻(r3)为下拉电阻。

8.根据权利要求4所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述第二开关(q2)与所述第三开关(q3)之间设有第四电阻(r4)，所述第四电阻(r4)的一端与所述第三开关(q3)的集电极连接，所述第四电阻(r4)的另一端与所述电源连接，所述第四电阻(r4)为所述第二开关(q2)的偏置电阻。

9.根据权利要求1所述的负压开关控制电路，其特征在于，所述输出滤波电容与所述负载电路之间设有第六电阻(r6)，所述第六电阻(r6)的一端接地，所述第六电阻(r6)的另一端与所述负载电路连接。

10.一种负压开关控制方法，用于负压开关控制电路中，其特征在于，采用如权利要求1至9中任一项所述的负压开关控制电路，所述方法包括如下步骤：

技术总结
本申请涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种负压开关控制电路及方法，其中电路包括输入滤波电容和输出滤波电容，输入滤波电容的一端用于与负压开关控制电路配合使用的负压电路连接，输入滤波电容的另一端接地；输出滤波电容的一端用于与负压开关控制电路配合使用的负载电路连接，输出滤波电容的另一端接地；输入滤波电容和输出滤波电容之间设有用于对负电压进行导通或者关断的第一开关，第一开关连有第二开关，第二开关连有用于为第一开关提供正电压的电源；第二开关连有第三开关，第三开关与控制单元连接，第三开关用于根据控制单元的控制电平对第二开关进行导通或者截止。本申请有效解决如何在VR屏幕测试设备中对负电压进行开关控制的问题。

技术研发人员：李俊龙,董斌,马志敏,曾德能
受保护的技术使用者：昆山迈致治具科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15