一种非对称式时间可调的软启动、软关断电源开关电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于开关电源技术领域，尤其是涉及一种非对称式时间可调的软启动、软关断电源开关电路。
【背景技术】
[0002]现有的电源开关电路主要实现以下功能:
[0003](1)电源开关闭合时，电源电路迅速启动，在电源电路的输出端，电压在很短的时间内，由0伏上升到额定电压值。
[0004](2)电源开关断开时，电源电路迅速关断，在电源电路的输出端，电压在很短的时间内，由额定电压值下降到0伏。
[0005]上述快速开启、快速关断的电源开关电路，不仅在电源开关电路内部形成了极大的冲击电流，而且在其负载端也极易形成过大的电压冲击。这些不利因素往往给PCB设计、元器件安全以及设备的可靠性带来了较大的隐患。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明旨在提出一种非对称式时间可调的软启动、软关断电源开关电路，适合于要求缓慢开启、缓慢(或快速)关断电源的设备或仪器。
[0007]本发明的核心思想是利用非对称式时间可调积分电路技术、PWM(脉宽调制)技术以及功率管开关控制技术，对传统电源开关电路进行改进设计，特别适合于要求缓慢开启、缓慢(或快速)关断电源的设备或仪器。通过调整元器件参数，还能够实现电源开启、关断时间均可调节的功能。
[0008]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0009]—种非对称式时间可调的软启动、软关断电源开关电路，包括依次连接的如下单元:
[0010]输入电源处理电路，用来对外部输入的电源信号进行防反接、瞬态抑制、滤波处理；
[0011]稳压电路，用来对输入电源处理电路输出的电源信号进行稳压，形成后续非对称式时间可调积分电路、脉宽调制电路的供电电源；
[0012]非对称式时间可调积分电路，通过运算放大器实现用来输出电源开关闭合时幅值逐步增加的、电源开关断开时幅值逐步减小的电压信号；
[0013]脉宽调制电路，通过PWM控制芯片的信号转换，分别输出电源开关闭合时脉宽逐步增加的、电源开关断开时脉宽逐步减小的开关信号；
[0014]功率管开关控制电路，通过三极管的电平转换和功率管的电压驱动，在输出端分别输出电源开关闭合时缓慢上升的、电源开关断开时缓慢下降的电压信号。
[0015]进一步的，所述输入电源处理电路包括瞬态抑制二极管Z2、滤波电容E2、电容C2和防反接二极管D1，经过防反接二极管D1处理的电源正极与输入电源负极之间并联瞬态抑制二极管Z2、滤波电容E2、电容C2，输入电源正极与瞬态抑制二极管Z2的阴极之间串联防反接二极管D1。
[0016]进一步的，所述稳压电路包括并联在一起的稳压管Z1、电容E1、电容C1，所述输入电源处理电路的输出端通过电阻R1连接稳压管Z1的阴极、电容E1的正极，稳压管Z1的阳极与电路地连接。
[0017]进一步的，所述非对称式时间可调积分电路，包括运算放大器U1、电源开关S1、可调电阻R3，所述运算放大器U1的正向输入端通过电阻R6、二极管D2和电阻R9接地，所述二极管D2与可调电阻R3并联，所述可调电阻R3的中间端通过电阻R2与电源开关S1的一端相连，电源开关S1的另一端与稳压电路相连，可调电阻R3与电阻R9连接的一端与可调电阻R3的中间端相连；所述运算放大器U1的反向输入端通过电阻R5接地，还通过电阻R4接稳压电路输出的稳压电源VCC ;所述运算放大器U1的输出端通过电容C3和电阻R6反馈到运算放大器U1的正向输入端。
[0018]进一步的，所述脉宽调制电路包括PWM控制芯片U2，PWM控制芯片U2的型号为SG3524，PWM控制芯片U2的第1、9管脚相连；PWM控制芯片U2的第4、5管脚接地；PWM控制芯片U2的第2管脚通过电阻R8接所述非对称式时间可调积分电路的输出端，且通过电阻R7接电路地；PWM控制芯片U2的第11、14管脚相连后连接功率管开关控制电路的控制端。
[0019]进一步的，所述功率管开关控制电路包括三极管Q1和功率管Ml，所述三极管Q1的基极通过电阻R11与PWM控制芯片U2的第11管脚相连，其发射极通过电阻R15接地，其集电极与功率管Ml的栅极相连；所述三极管Q1的基极通过电阻R14接电路地，电阻R14与稳压管Z3并联，稳压管Z3的阴极接Q1的基极；所述功率管Ml的源极与防反接二极管D1的阴极相连，其栅极通过电阻R12与防反接二极管D1的阴极相连，其漏极通过电容E3接电路地GND，且其漏极为电源的输出端。
[0020]相对于现有技术，本发明具有以下优势:
[0021](1)满足智能控制，通过调整电路元器件参数，可实现“电源开启、关断时间可调节”功能；
[0022](2)满足特殊使用，特别适合于需要缓慢开启、缓慢(或快速)关断电源的智能化设备或仪器；
[0023](3)使用方便，可以实现远程操作与控制，在远端开启、关断设备或仪器的电源，且电路设计合理，容易实现；
[0024](4)通过对电源启动、关断时的软控制，既能够降低电源启动时形成的对内(电源电路)冲击电流，又能够降低电源关断时形成的对外(供电负载)冲击电压；能够有效降低电子产品的电磁干扰峰值，提升电子产品的安全寿命，减轻为抗干扰而对产品进行的过于繁重的保护性设计措施。
【附图说明】
[0025]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0026]图1为本发明实施例的电路原理图。
[0027]1-输入电源处理电路，2-稳压电路，3-非对称式时间可调积分电路，4-脉宽调制电路，5-功率管开关控制电路。
【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0030]一种非对称式时间可调的软启动、软关断电源开关电路，如图1所示，包括依次连接的输入电源处理电路1、稳压电路2、非对称式时间可调积分电路3、脉宽调制电路4和功率管开关控制电路5。
[0031]所述输入电源处理电路包括瞬态抑制二极管Z2、滤波电容E2、电容C2和防反接二极管D1，经过防反接二极管D1处理的电源正极与输入电源负极之间并联瞬态抑制二极管Z2、滤波电容E2、电容C2，输入电源正极与瞬态抑制二极管Z2的阴极之间串联防反接二极管D1 ;其中输入电源负极即为电路地；
[0032]所述输入电源处理电路1的功能是将外部输入的电源信号经过防反接、瞬态抑制、滤波处理，形成后续稳压电路2、功率管开关控制电路5的供电电源。
[0033]所述稳压电路2包括并联在一起的稳压管Z1、电容E1、电容C1，所述防反接二极管D1的阴极通过电阻R1连接稳压管Z1的阴极，稳压管Z1的阴极与电容E1的正极连接，稳压管Z1的阳极与电路地连接；
[0034]所述稳压电路2的功能是将经过输入电源处理电路1的防反接、瞬态抑制、滤波处理的电源信号，通过阻容滤波、稳压管稳压，形成后续非对称式时间可调积分电路3、脉宽调制电路4的稳定的供电电源。