一种缓启动电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电路领域,特别是缓启动电路。
【背景技术】
[0002] 通信设备中的缓启动电路主要应用于需要进行热插拔或者带容性负载的输入端 口。由于在上电的瞬间电容短路,输入回路的电流瞬间增大到无穷大,可能导致输入设备保 护和开关打火的情况发生,更为严重的情况是导致输入回路上器件损坏,因此必要在输入 回路上增加缓启动电路。
[0003] 目前,通讯电源直流输入端口的缓启动大多采用开关器件和控制电路组合而成, 存在着各种方案,但各种方案都不具备通用性,各有缺陷。申请号CN200810006443. 6,"一种 直流电源缓启动控制电路"是利用负载与电容并联,通过缓慢打开M0S管实现对电容的慢充 电,在电容充电完成后,负载启动,缺陷是电容需要与M0S管匹配,如电容尚未完成充电时, 其M0S管就已导通,依然会使过大的电流损坏回路上的器件,而让M0S管与电容匹配是十分 困难的,至少不适用于大电容场合;申请号CN200910167268. 3,"供电电源的缓启动电路"采 用继电器、缓冲电阻和控制电路的方式,利用缓冲电阻实现缓启动,继电器吸合实现正常带 载,缺陷是存在机械寿命问题,且占板空间大;申请号CN200920018753.X,"一种降低电源启 动功率的缓启动电路"利用M0S管和SPWM电路控制方式,在启动过程中通过不断开关M0S 管,降低M0S管的开机功耗,实现缓起,缺陷是搭建SPWM电路相对复杂,成本也会增加,同时 不断开关M0S管,会生成应力。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种缓启动电路,能够解决上述专利的所有问 题。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明的实施例提供一种缓启动电路,包括:
[0006] 第一电源;
[0007] 第二电源;
[0008] 接入第一电源的电容;
[0009] 与所述电容串联的开关晶体管,其栅极接入第二电源的第一输入端;
[0010] 第一控制模块,用于在所述开关晶体管的源漏电压VDS大于预设阈值时,控制所述 开关晶体管工作在线性区。
[0011] 其中,所述第一控制模块具体包括:
[0012] 采样单元,用于采集所述开关晶体管的vDS,当所述VDS大于预设阈值时,根据所述 VDS向所述第一控制单元提供工作信号;
[0013] 稳压单元,用于根据所述工作信号为所述开关晶体管的源极和栅极提供电压,使 得所述开关晶体管工作在线性区。
[0014] 其中,所述缓启动电路还包括:
[0015] 第二控制模块,用于当所述开关晶体管的vDS小于预设阈值时,控制所述开关晶体 管工作在欧姆导通区。
[0016] 其中,所述开关晶体管为N-M0S管,其漏极与所述电容连接,其源极接地;所述第 二电源还包括第二输入端;
[0017] 所述稳压单元的输入端与所述第二电源的第二输入端连接,其输出端与所述开关 晶体管的栅极连接,并通过第一控制开关与所述开关晶体管的源极连接;
[0018] 所述采样单元还用于:当采集到的vDS小于预设阈值时,断开所述控制开关;当采 集到的VDS大于预设阈值时,闭合所述控制开关。
[0019] 其中,所述第二电源还包括第三输入端;
[0020] 所述第二控制模块包括第一可击穿二极管,其负极与所述第三输入端连接,其正 极与所述开关晶体管的源极连接;
[0021] 当所述第一控制开关断开时,所述第二电源击穿所述第一可击穿二极管并到达所 述开关晶体管的源极,使得所述开关晶体管工作在欧姆导通区。
[0022] 其中,所述开关晶体管为P-M0S管,其漏极与所述电容连接,其源极接入所述第一 电源;
[0023] 所述稳压单元的输入端与所述第一电源连接,其输出端与所述开关晶体管的源极 连接,并通过第二控制开关与所述开关晶体管的栅极连接;
[0024] 所述采样单元还用于:当采集到的VDS小于预设阈值时,断开所述控制开关;当采 集到的VDS大于预设阈值时,闭合所述控制开关。
[0025] 其中,所述第二控制模块包括第二可击穿二极管,其负极与所述第一电源连接,其 正极分别与所述开关晶体管的栅极和所述第二电源的第一输入端连接;所述第二电源的电 压小于所述第一电源的电压;
[0026] 当所述第二控制开关断开时,所述第一电源击穿所述第二可击穿二极管并到达所 述开关晶体管的栅极,使得所述开关晶体管工作在欧姆导通区。
[0027] 其中,所述缓启动电路还包括:
[0028] 温度补偿模块;其控制端与所述采样模块连接,用于根据所述工作信号对所述进 行温度补偿。
[0029] 其中,所述温度补偿模块接入在所述稳压单元与所述控制开关之间。
[0030] 其中,所述采样单元具体通过分压电路接入所述开关晶体管的vDS;
[0031] 所述分压电路包括第一电阻、第二电阻以及第三电阻;其中
[0032] 所述第一电阻第一端与所述开关晶体管的源极连接,其第二端与所述第三电阻的 第一端连接;
[0033] 所述第二电阻第一端与所述开关晶体管的漏极连接,其第二端与所述第三电阻的 第一端连接;
[0034] 所述第三电阻的第二端与所述采样单元连接。
[0035] 本发明的上述方案具有如下有益效果:
[0036] 本发明的缓启动电路在开关晶体管的VDS大于预设阈值时(即缓启动电路的冲击 电流过大),通过第一控制模块控制开关晶体管工作在线性区,使开关晶体管等效成为一个 阻抗以抑制冲击电流。由于本发明是根据VDS对开关晶体管进行控制,因此对晶体管与电容 的匹配度要求更低,适用性更强;此外,本发明的缓启动电路还具有结构简单、成本低、工作 寿命长的特点。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明中缓启动电路的结构示意图;
[0038] 图2为本发明中第一控制模块在缓启动电路的结构示意图;
[0039] 图3为本发明中第二控制模块在缓启动电路的结构示意图;
[0040] 图4为本发明中N-M0S管作为开关晶体管的缓启动电路的详细电路图;
[0041] 图5为本发明中P-M0S管作为开关晶体管的缓启动电路的详细电路图。
【具体实施方式】
[0042] 为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具 体实施例进行详细描述。
[0043] 如图1所示,一种缓启动电路,包括:
[0044] 第一电源VCC1;
[0045] 第二电源VCC2;
[0046] 接入第一电源VCC1的电容C1 ;
[0047] 与所述电容C1串联的开关晶体管VT1,其栅极接入第二电源VCC2的第一输入端 ①;
[0048] 第一控制模块,用于在所述开关晶体管的源漏电压VDS大于预设阈值时,控制所述 开关晶体管工作在线性区。
[0049] 本发明的缓启动电路在开关晶体管VT1的VDS大于预设阈值时(即缓启动电路的冲 击电流过大),通过第一控制模块控制开关晶体管VT1工作在线性区,使开关晶体管VT1等 效成为一个阻抗以抑制冲击电流。由于本发明是根据VDS对开关晶体管VT1进行控制,因此 对开关晶体管VT1与电容C1的匹配度要求更低,适用性更强;此外,本发明的缓启动电路还 具有结构简单、成本低、工作寿命长的特点。
[0050] 其中,在本发明的上述实施例中,所述第一控制模块具体包括:
[0051] 采样单元,用于采集所述开关晶体管的vDS,当所述VDS大于预设阈值时,根据所述 VDS向所述第一控制单元提供工作信号;
[0052] 稳压单元,用于根据所述工作信号为所述开关晶体管的源极和栅极提供电压,使 得所述开关晶体管工作在线性区。
[0053] 此外,如图2所示,电容C1在充电过程中,所产生的冲击电流会逐渐减小,直至不 对电路中其它元件产生破坏,此时可使开关晶体管VT1完全导通,使电容C1快速充电完毕, 因此在本发明的上述实施例中,所述缓启动电路还包括:
[0054] 第二控制模块,用于当所述开关晶体管VT1的VDS小于预设阈值时,控制所述开关 晶体管VT1工作在欧姆导通区。
[0055] 此外,在本发明中,缓启动电路所采用开关晶体管VT1类型不同,其电路结构也会 存在区别,下面在上文实施例的基础之上对开关晶体管VT1采用N-M0S管和采用P-M0S管 的电路结构分别进行说明。
[0056] 〈方式一〉
[0057] 如图4所示,所述开关晶体管为N-M0S管,其漏极与所述电容连接,其源极接地;所 述第二电源还包括第二输入端②;
[0058] 所述稳压单元的输入端与所述第二电源VCC2的第二输入端②连接,其输出端与 所述开关晶体管VT1的栅极连接,并通过第一控制开关与所述开关晶体管VT1的源极连 接;
[0059] 所述采样单元还用于:当采集到的VDS小于预设阈值时,断开所述控制开关;当采 集到的VDS大于预设阈值时,闭合所述控制开关。
[0060] 具体地,所述第二电源VCC2还包括第三输入端③;
[0061] 所述第二控制模块包括第一可击穿二极管VD1,其负极与所述第三输入端③连接, 其正极与所述开关晶体管VT1的源极连接;
[0062] 当所述第一控制开关断开时,所述第二电源VCC2击穿所述第一可击穿二极管VD1 并到达所述开关晶体管VT1的源极,使得所述开关晶体管VT1工作在欧姆导通区。
[0063] 下面对开关晶体管VT1为N-M0S管的缓启动电路的工作原理进行详细描述:
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