开关电路的制作方法

专利名称：开关电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及开关电路的设置，具体地说，涉及利用瞬时开关(momentary switch)的开关电路的改良设置。
背景技术：
瞬时开关普遍地用于导通和关断电气和电子设备。它们与位于微控制器上的开关电路组合起来工作以产生逻辑型操作，从而当开关脉冲被提供给开关电路时，电路从“关断”切换为“导通”，或从“导通”切换为“关断”。开关脉冲由对瞬时开关的驱动提供，当瞬时开关被驱动时，其接通电路以向开关电路提供脉冲，从而切换开关电路的状态。
通常，若干个不同类型的电气和电子设备仅使用一个瞬时开关来切换设备的导通和关断。
但是，使用单个的瞬时开关的一个缺点是，在关断状态期间，仍然必须向开关电路供电。这是因为必须保持活动的开关电路，以探测瞬时开关在任意时刻所产生的开关脉冲。因此，该功耗不断地耗费电池或AC电源，即使电子设备在用户看来处于“关闭”状态。此电功耗对于使用电池工作的设备例如膝上型计算机和移动(或手持)电话尤为重要，在这些设备中，为了避免频繁更换电池或对电池充电，因此长电池寿命是优选的。

发明内容
本发明涉及用于控制从电源例如电池向负载供电的开关电路的改良设置。一般地说，开关电路的设置包括电荷存储元件，其执行导通和关断开关电路的双重功能。
根据本发明的第一方面，提供了一种开关电路，包括具有输入端、输出端和控制端的电源开关，其中所述电源开关的所述输入端耦合到所述电源，所述电源开关的所述输出端耦合到所述负载；电子开关器件，其连接到所述电源开关的所述控制端并且具有激活输入；耦合到所述电子开关器件的所述激活输入的瞬时开关；耦合到所述瞬时开关的电荷存储元件；所述开关电路以如下方式设置i.在第一模式中，通过如下操作来向所述负载供电，即闭合所述瞬时开关以将所述电荷存储元件与所述电子开关器件连接超过所述电子开关器件的触发时间的预定时间，所述预定时间由所述电荷存储元件的充电时间决定，所述电子开关器件的触发将所述电源开关保持在导通状态，以从所述电源向所述负载供电；以及ii.在第二模式中，通过如下操作来停止向所述负载供电，即闭合所述瞬时开关以将所述电荷存储元件连接到所述电子开关器件，所述电荷存储元件提供信号以关断所述电子开关器件和所述电源开关，以切断从所述电源向所述负载的供电。
在一个实施例中，电荷存储元件包括电容器。
优选地，所述开关电路还包括用于所述电荷存储元件的充电时间控制器。所述电子开关器件的触发时间可通过改变充电时间控制器的值来改变。在一个实施例中，充电时间控制器包括电阻性元件。
所述电荷存储元件和所述充电时间控制器优选地串联连接并跨接在所述负载上。
根据本发明的第二方面，开关电路被实现为具有电荷存储元件的集成电路与耦合到所述集成电路的瞬时开关的组合，其中所述集成电路包括电源开关和电子开关器件。所述电子开关器件的激活输入适于将所述集成电路连接到瞬时开关。另外，所述集成电路还具有用于从电源接收供电的装置，以及用于将所述集成电路分别连接到负载和电荷存储元件的第一、第二连接装置。
根据本发明的第三方面，瞬时开关耦合到组装集成电路，并与该集成电路集成封装，以形成开关结构。所述集成电路包括开关电路的一些或全部组件(除了瞬时开关之外)。


现在参照附图对本发明的实施例进行示例性描述，在附图中图1是开关电路的第一实施例的电路图，其中开关电路处于“关断”状态；图2是图1的开关电路的电路图，其中瞬时开关在开关电路的导通期间处于闭合位置；图3是图1的开关电路的电路图，其中瞬时开关在开关电路的关断期间处于闭合位置；图4是开关电路的第二实施例的电路图；图5是开关电路的第三实施例的电路图；图6是开关电路的第四实施例的电路图；图7是示出了用于控制来自经整流AC干线电源的电功率的图1到3的开关电路的示意图；图8是示出了用于控制用于高功耗负载的AC电源的图1到3的开关电路的示意图；图9是开关电路的第五实施例的电路图；以及图10是根据本发明第三方面的开关结构的透视图。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明一个实施方式的开关电路100。开关电路100工作为形式为电池11的电源和由电阻器R5表示的负载之间的接口。开关电路100包括工作为电源开关的第一晶体管Q1、电阻器R1、电子开关器件20、瞬时开关S1和电荷存储及释放电路30。
如图1所示，晶体管Q1是pnp双极型的，其发射极耦合到电池11的正极，而集电极连接到负载R5的一侧。电阻器R8耦合在晶体管Q1的发射极和基极之间。
电子开关器件20包括经由电阻器R1而连接到晶体管Q1的基极的输入端7、耦合到电池负极的输出22，以及耦合到瞬时开关S1的第一触端14的激活输入(activating input)4。在该实施例中，电子开关器件包括被连接为晶闸管器件的第二和第三双极型晶体管Q2和Q3。
第二晶体管Q2是pnp双极型晶体管。第二晶体管Q2的发射极经由电阻器R1耦合到晶体管Q1的基极，经由电阻器R6耦合到瞬时开关S 1的触端14。瞬时开关S1的触端14还耦合到第二晶体管Q2的基极以及第三晶体管Q3的集电极。第三晶体管Q3是npn双极型晶体管。第三晶体管Q3的基极耦合到第二晶体管Q2的集电极，而第三晶体管Q3的发射极经由电阻器R2耦合到地电势12。第二晶体管Q2的集电极还经由电阻器R3耦合到地电势12。
瞬时开关S1的另一触端13经由电阻器R9耦合到晶体管Q1的集电极，还经由电容器C2耦合到地电势。在该实施例中，电阻器R9和电容器C2构成电荷存储和释放电路30。
电池11的正极耦合到第一晶体管Q1的发射极和电阻器R8，而电池11的负极耦合到地电势12。但是，可替换地，电池11的负极可耦合到浮动电势。
在使用中，开关电路100工作如下最初，瞬时开关S1处于图1所示位置，开关电路100处于关断状态，晶体管Q1、Q2和Q3关断。因此不存在闭合电路，开关电路100工作为避免了功率从电池11被提供到负载R5。
当开关电路100处于关断状态时，唯一的功耗是通过晶体管Q1、Q2和Q3的反向泄漏功耗，其与电池11的自放电电流相比实际上可以忽略。
因此，电路100中的点1、2、3、4、5、6、7、8的初始电势和晶体管的状态如下点3的电势＝E(电池11的电势)；点1的电势＝0，因为晶体管Q1关断；第一晶体管Q1的基极—发射极结两端的电压＝0；点2的电势＝点3的电势＝E；通过R1的电流＝0；
点7的电势＝点2的电势＝E；第二晶体管Q2的基极—发射极结两端的电压＝0，因为第二晶体管Q2关断；点4的电势＝点7的电势＝E；通过R3的电流＝0；点5的电势＝0；第三晶体管Q3的基极—发射极结两端的电压＝0；通过电阻器R2的电流＝0；点6的电势＝0；电容器C2上的电压＝0；以及点8的电势＝点1的电势＝0。
当瞬时开关S 1被按下以接通触端13、14(如图2所示)时，点4变为0电势，初始闭合电路(路径A)形成了。这使得第一和第二晶体管Q1、Q2的基极—发射极结被正向偏置，从而导通晶体管Q1、Q2。所产生的初始电流贡献给第一和第二晶体管Q1、Q2的基极电流，并经过电阻器R1而电涌通过路径A。基极电流中的这一电涌将第一和第二晶体管Q1、Q2变为饱和模式。在路径A形成后，初始电涌电流就立即流到电阻器R3(路径B)。由于R3上的电压由于电涌电流而快速升高，第三晶体管Q3的基极—发射极结被正向偏置，从而导通第三晶体管Q3。类似地，第三晶体管Q3也变为饱和模式。
通过路径A的电流是脉冲形式的，其由于电容器C2(被充电到恒定值Vs从而使路径A变为开路)的存在而很快变为0。在图2中，电压Vs是由(E-2Vbc)×R2//R3R1+R2//R3]]>给出的，其中R2//R3指被并联连接的电阻器R2和R3的有效电阻。当电容器C2被充电到电压Vs时，这避免更多的电流流过电容器C2，并且路径A变为开路。因此，即使瞬时开关S1继续保持按下，路径A也将在C2充电到Vs时最终变为开路。如我们将在下面看到的，开关电路100被配置为电池11即使在电容器C2充电到Vs并且路径A变为开路后，继续向负载传递电功率。在S1不再激活之后，C2通过路径X继续被充电到电压大约为E-0.2V。这是因为当晶体管Q1处于饱和模式时，晶体管Q1的集电极—发射极结上的电压降一般是大约0.2V。
第二和第三晶体管Q2、Q3形成了晶闸管器件，其由当瞬时开关S1被驱动时开关电路100中生成的电涌电流所触发。第三晶体管Q3从第二晶体管Q2获得基极电流，同时，第三晶体管将该基极电流提供给第二晶体管Q2。使用晶闸管器件的优点是，一旦晶闸管器件进入锁定(latchedon)状态，它就持续导通，即使在激活输入4没有电流提供(或者由于瞬时开关被放开，或者由于电容器C2被充电到恒定值Vs)的情况下也是如此。这是因为当晶闸管处于锁定状态时，如路径C所示，第二晶体管Q2的基极—发射极结上的电压被处于饱和模式的第三晶体管Q3保持为正向偏置，而如路径B所示，第三晶体管Q3的基极—发射极结上的电压被工作于饱和模式的第二晶体管Q2保持为正向偏置。这样，即使在激活输入4处没有电流供应，第二和第三晶体管Q2、Q3的组合也会使彼此保持导通，只要电池11被耦合到第二晶体管Q2的发射极，即电池11被耦合到开关电路100的点7。因此，一旦晶闸管器件进入锁定状态，闭合电路路径B和路径C就保持第二和第三晶体管Q2、Q3的基极—发射极结的正向偏置，即使在路径A变为开路时也是如此。因此，随着晶闸管器件导通，第一晶体管Q1的基极—发射极结也被保持在正向偏置模式，同时它的基极电流变为饱和模式。因此，在此状态下，开关电路100被导通，功率通过晶体管Q1被提供给负载R5。
但是，足够的触发能量必须被提供，以使得晶闸管器件进入锁定状态并且即使在路径A变为开路后也持续导通。该触发能量被表述为为了使晶体管Q3永远保持导通而必须超过的通过晶体管Q3的最小触发电流。通过晶体管Q3的电流依赖于它的基极—发射极电压，即点5和点6之间的电压。由于点5的电压依赖于点4的电压，因此点5的电压以及通过晶体管Q3的电流随着电容器C2被充电而升高。当电容器C2被充电超过某个电压时，通过晶体管Q3的电流升高到超过所需触发电流，晶体管Q3被永久导通。因此，这意味着开关S1必须被按下使触发电流被超过所需的触发时间。在该实施例中，触发时间依赖于C2的充电速度。
如上所述，从电池11到负载R5的供电是通过将开关S1按下超过触发时间的一段时间而被激活的。当开关S1被驱动以接通触端13、14时，电容器C2通过路径A和X被充电，同时路径B和C从路径A和X吸取电流。由于C2沿着路径X通过电阻器R9被充电，因此R9提供充电时间控制功能。因此，触发时间可通过调整C2和R9的值而被调整，理想地，该触发时间不应太短，以避免晶闸管器件不能激活。
上述过程的优点是使得触发时间被预先固定，因为它独立于通常与负载并联的任何滤波电容的值。在我们先前的PCT申请PCT/SG99/00084中，公开了一种开关电路，其中触发时间由与负载并联的电容器决定。在此情形下，所得到的触发时间很难预测，因为它不独立于滤波电容。
当瞬时开关S1被再次驱动以接通触端13、14时(见图3)，由于电容器C2放电，开关电路100中形成闭合电路路径D。因此，C2工作为电荷存储器件，其当开关电路从“关断”切换为“导通”时充电，当电路从“导通”切换为“关断”时放电。点4在开关S1的驱动期间被瞬间短路到点8，并且变为与点8相同的电势E-0.2V。但是，点2的电压在电路100的导通期间是大约E-0.7V。这是因为晶体管Q1的基极—发射极结上的电压降一般大约是0.7V。因此，当点4变为E-0.2V时，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的基极—发射极结不再被正向偏置，而且第一和第二晶体管Q1、Q2被关断。随着第二晶体管Q2处于关断模式，第二晶体管Q2的集电极也关断，从而第三晶体管Q3关断。因此，电容器C2的放电提供了信号以关断开关电路100，而且由于第一晶体管Q1关断，没有功率从电池11被提供给负载R5。当瞬时开关S1被放开时，电容器C2中的剩余电荷通过负载R5和电阻器R9被释放。
如上所述，当开关电路100处于“导通”状态时，瞬间驱动瞬时开关S1会关断第一晶体管Q1和晶闸管，因为反向偏置电压被建立在第一和第二晶体管Q1、Q2上。如果瞬时开关S1不被放开而是继续保持按下，则点4的电压将由于C2开始放电而降低。当点4的电压达到足够低的电平时，晶体管Q1将开始再次导通，因为它的基极—发射极结变为正向偏置。因此，功率将被提供到负载R5，虽然是在较低的水平上，因为晶闸管没有像在上文提及的开关电路100的“导通”状态期间那样被激活。当瞬时开关S1最终被放开时，对负载R5的供电将被切断，因为Q1关断并且电容器C2中的任何剩余电荷都通过负载R5和R9释放。在电容器C2彻底放电后，开关电路100返回初始关断状态，其中没有功率从电池11被提供到负载R5，而且电路100消耗的唯一功率是通过第一、第二和第三晶体管Q1、Q2和Q3的反向漏电流，它们都是实际上可忽略的。
对电阻器R9和电容器C2的值的选择要考虑到当开关电路返回初始“关断”阶段时电容器C2需要放电，其中在初始“关断”阶段，开关电路能够探测瞬时开关在任意时刻生成的开关脉冲。因此，R9和C2的值不能太大，否则会影响开关电路对开关脉冲的反应能力。另一方面，C2还必须承受足够高的电压，该电压在从“导通”到“关断”状态的请求被作出时，能够关断Q1和电子开关器件。在本发明的优选实施例中，当电源电压在1.8到10V之间时，电阻器R9的值在22到82k欧姆之间，C2的电容在200nF到10μF之间。
开关电路的第二实施例150如图4所示。开关电路150与开关电路100相同，除了该电路包括电路的点5处的信号输入触端16。信号输入触端16连接到电子设备17，该电子设备等同于图1到3所示的负载R5。信号输入触端16允许电子设备17例如在一段预定时间后自动将其自身关断。电子设备17通过将地电势施加于信号输入触端16，关断第三晶体管Q3，接着关断第二晶体管Q2，而将开关电路150变为关断状态。这使得电子开关器件20变为开路，从而关断第一晶体管Q1，以切断从电池11对电子设备17的供电。在图4的另一实施例中，电子设备17还可用来通过向信号输入触端16提供足够高的电压来导通开关电路150。
图5示出了开关电路的第三实施例200，其类似于开关电路150，除了信号输入触端24被连接在点4。信号输入触端24当被耦合到电子设备17时允许电子设备17通过向触端24施加高电压状态信号来关断开关电路200。这使得第一和第二晶体管Q1、Q2的基极—发射极结被反向偏置，从而关断第一和第二晶体管Q1、Q2。随着第一和第二晶体管Q1、Q2关断，第三晶体管Q3也被关断，因为点5处的电势降为0并且开关电路200变为关断状态。在图5的另一实施例中，电子设备17还可用来通过向信号输入触端24提供地电势来导通开关电路200。
图6示出了开关电路的第四实施例250。开关电路250具有连接到点5的第一开关信号输入触端16和连接到点4的第二开关信号输入触端24。开关电路250控制从电池11到电子设备26的供电。开关输入触端16、24耦合到远程电子系统27，该系统中包含有自己的电源开关。远程电子系统27中包含的电源开关可以是类似于开关电路100、150、200中任一种的开关电路，还可以是由另一远程电子系统远程控制的开关电路250。
开关电路250允许来自另一远程电子系统27的远程电源控制，并可被用于例如多单元系统。远程系统27可通过向信号输入触端24施加地电势(或足够低的电势)来正向偏置晶体管Q2，从而将开关电路250切换至导通状态。或者，远程系统27可通过向信号输入触端16施加地电势信号来将开关电路250切换至关断状态。
在所有开关电路150、200、250中，仍旧提供了瞬时开关S1，这允许用户可将开关电路150、200、250在关断和导通状态之间手动切换。在用户希望使用瞬时开关而不是电子设备17或远程系统27来在导通和关断状态之间触发开关电路150、200、250的情形下，电子设备17和信号输入触端16、24之间的电连接被保持为高阻。或者，还可禁用瞬时开关S1，并依赖远程系统27来控制对开关电路的触发。在此情形下，如果控制信号被施加在信号输入触端16上，则在信号输入触端16保持足够高的电势将开关电路保持在“导通”状态，因为晶体管Q3的基极一发射极结被正向偏置，而信号输入触端16保持地电势则反向偏置晶体管Q3的基极一发射极结，并且开关电路保持关断。对于信号输入触端24，在信号输入触端24保持地电势将开关电路置于“导通”状态，因为晶体管Q2的基极—发射极结被正向偏置，而信号输入触端24保持高电势则反向偏置晶体管Q2的基极—发射极结，并且开关电路保持关断。
作为连接到分开的输入触端16、24的远程系统的替换，远程系统27可由单条线连接到开关电路150或开关电路200。在开关电路150的情形下，远程系统27将通过向信号输入触端16提供足够高的电压来导通电路150，而通过向信号输入触端16施加地电势来关断电路150。
当远程系统27连接到电路200的信号输入触端24时，远程系统27将通过向信号输入触端24施加地电势来导通电路200，而通过向信号输入触端24提供足够高的电压以反向偏置第一和第二晶体管Q1、Q2来关断电路200。
虽然开关100、150、200、250被示为控制电池11到负载R5或电子设备17、26的供电，但是这些电路也可用于控制从经整流AC电源和AC干线电源向具有大功耗的电子设备供电。
图7所示的开关电路100的实施例用于控制从变压器K2和全波整流器29向负载28提供的经整流的AC电源。但是，开关电路100可由开关电路150、200、250中的任一个代替。
图8所示的开关电路100用于控制从AC干线电源通过变压器K2、继电器R、二极管D4和电池32向重负载30供电。
图9是示出了开关电路400的第五实施例的电路图。开关电路400与开关电路100相同，除了双极型晶体管Q1、Q2、Q3分别被增强型MOSFET M1、M2、M3代替。晶体管M1、M2是P沟道增强型MOSFET，而晶体管M3是N沟道增强型MOSFET。开关电路400的操作原理与开关电路100相同。
这里所述的实施例被实现为集成电路，其中大多数组件被一起组装在集成电路上。开关电路的其余组件经由设在集成电路上的连接装置被连接到集成电路。而且，集成电路还可具有用于连接到电源和/或负载的装置。在一个实施例中，集成电路被包封(encapsulate)在电绝缘材料中，并且集成电路的连接装置例如通过引线接合或倒装芯片连接而被耦合到连接引脚的一端，所述的一端位于包封材料的表面上或从包封材料中向外延伸。连接引脚提供到位于集成电路外部的器件的电连接。在优选实施例中，开关电路被实现为第一晶体管Q1、电阻器R9和电子开关器件20组装在集成电路上。然后，电容器C2、瞬时开关S1、电源11和负载R5经由设在集成电路上的连接装置而连接到集成电路。瞬时开关S1和电容器C2是串联的，因此当瞬时开关被驱动时，电容器C2被耦合到电子开关器件的激活输入4。在此情形下，由于电阻器R9位于IC内，因此所得到的开关电路的触发时间通过改变外部的电容器C2的值而被调节。
除此之外，所组装的集成电路还可具有连接装置，其使得开关电路能够经由被开关的电子设备17或远程系统27而被远程导通或关断。在一个实施例中，连接装置在信号输入触端16或24耦合到电子开关器件，因此电子开关器件以及开关电路可被选择性地远程导通或关断。因此，集成电路的用户可选择使用瞬时开关或远程系统与集成电路进行组合。
由于瞬时开关在被放开时返回其正常的开路位置，因此其一般与继电器或微控制器一起被实现，以保证即使在开关被放开后，也能向负载继续供电。根据本发明的第三方面，瞬时开关520与集成电路510被封装在一起，以产生图10所示的开关结构500。集成电路包括用于控制从电源向负载供电的开关电路(除了瞬时开关以外)的一些或所有组件。瞬时开关520经由设在集成电路510上的连接装置而电耦合到集成电路，从而提供这样的独立瞬时开关，其能够被锁定在“导通”状态，而无需继电器或微控制器的帮助。可应用的开关电路示例包括本发明所包括的实施例，以及我们的先前PCT申请PCT/SG99/00084中的实施例。去掉微控制器还有益地降低了“关断”状态的功耗，因为本发明和PCT申请PCT/SG99/00084中的开关电路实施例都不需要活动的开关电路以探测驱动瞬时开关所生成的开关脉冲。
图1到9所描述的开关电路包括电荷存储元件，其执行导通和关断开关电路的双重功能，而PCT/SG99/00084的开关电路则需要分立的模块。具体而言，对于PCT/SG99/00084的开关电路，包括并联的电容器和电阻器的脉冲生成器件被用于导通开关电路，而包括电阻器的电荷存储器件则被用于关断开关电路。优选地，两种开关电路公有的电源开关Q1和电子开关器件20被组装在开关结构500的集成电路510上。电源开关Q1和电子开关器件20的组合形成了电子锁定开关(electronic latching switch)，其响应于瞬时开关的操作而在导通和非导通模式之间切换。同时，电荷存储元件、电荷存储器件和脉冲生成器件的至少一部分优选地位于开关结构500外部，并且设置了连接装置以将它们连接到集成电路。在一个实施例中，开关结构500基于PCT/SG99/00084的开关电路，脉冲生成器件被设置为电阻器位于集成电路510上，而电容器位于开关结构外部。这样，开关结构500和外部耦合的组件组合起来形成了开关电路。
在优选实施例中，与瞬时开关520封装在一起的集成电路510包括第一晶体管Q1、电阻器R9和电子开关器件20以及用于将瞬时开关520、电容器C2、电源11以及负载R5连接到集成电路的装置。集成电路510安装在引脚框530上，引脚框530的引脚在集成电路510和外部器件之间提供电连接。电绝缘外壳540包封集成电路510，并且瞬时开关520伸出外壳540之外，从而其可由用户在外部操作。虽然图10所示的开关结构500使用引脚框530，但是其他类型的封装基板例如表面安装基板也是合适的。
上述集成电路和开关结构用于很宽范围的应用，例如用于电池操作器件或与微处理器结合以降低微处理器的关断状态功耗。
虽然参照各种实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员应当理解，可在不偏离本发明范围的前提下对本发明作出多种修改和改变。因此，本发明的范围不应由上面的描述确定而应由所附权利要求确定。
权利要求
1.一种用于控制从电源向负载供电的开关电路，所述开关电路包括具有输入端、输出端和控制端的电源开关，其中所述电源开关的所述输入端耦合到所述电源，所述电源开关的所述输出端耦合到所述负载；电子开关器件，其连接到所述电源开关的所述控制端并且具有激活输入；耦合到所述电子开关器件的所述激活输入的瞬时开关；耦合到所述瞬时开关的电荷存储元件；所述开关电路以如下方式设置i.在第一模式中，通过如下操作来向所述负载供电，即闭合所述瞬时开关以将所述电荷存储元件与所述电子开关器件连接超过所述电子开关器件的触发时间的预定时间，所述预定时间由所述电荷存储元件的充电时间决定，所述电子开关器件的触发将所述电源开关保持在导通状态，以从所述电源向所述负载供电；以及ii.在第二模式中，通过如下操作来停止向所述负载供电，即闭合所述瞬时开关以将所述电荷存储元件连接到所述电子开关器件，所述电荷存储元件提供信号以关断所述电子开关器件和所述电源开关，以切断从所述电源向所述负载的供电。
2.如权利要求1所述的开关电路，其中所述电子开关器件包括晶闸管器件。
3.如权利要求1所述的开关电路，其中所述电源开关包括晶体管。
4.如权利要求1所述的开关电路，其中所述电子开关器件和/或电源开关由至少一个双极型晶体管形成。
5.如权利要求1所述的开关电路，其中所述电子开关器件和/或电源开关由至少一个MOSFET形成。
6.如权利要求1所述的开关电路，其中所述电源开关和所述电子开关器件一起组装在集成电路上。
7.如权利要求1所述的开关电路，其中所述电荷存储元件包括电容器。
8.如权利要求1所述的开关电路，还包括用于所述电荷存储元件的充电时间控制器。
9.如权利要求8所述的开关电路，其中所述充电时间控制器包括电阻性元件。
10.如权利要求9所述的开关电路，其中所述电荷存储元件和充电时间控制器串联连接并跨接在所述负载上。
11.如权利要求10所述的开关电路，其中所述瞬时开关连接在所述电荷存储元件和所述充电时间控制器之间。
12.如权利要求8所述的开关电路，其中所述电源开关、电子开关器件和充电时间控制器一起组装在集成电路上。
13.一种用于控制从电源向负载供电的集成电路，所述集成电路包括用于从电源接收供电的装置；用于将所述集成电路连接到负载的第一连接装置；用于将所述集成电路连接到电荷存储元件的第二连接装置，其中所述第二连接装置耦合到所述第一连接装置；具有输入端、输出端和控制端的电源开关，其中所述电源开关的所述输入端耦合到所述用于接收供电的装置，所述电源开关的所述输出端耦合到所述第一连接装置；电子开关器件，其连接到所述电源开关的所述控制端并且具有用于将所述集成电路连接到瞬时开关的激活输入；所述集成电路以如下方式设置i.在第一模式中，能够通过如下操作来向所述负载供电，即闭合所述瞬时开关以与所述电子开关器件连接超过所述电子开关器件的触发时间的预定时间，所述电荷存储元件与所述瞬时开关串联，所述预定时间由所述电荷存储元件的充电时间决定，所述电子开关器件的触发将所述电源开关保持在导通状态，以从所述电源向所述负载供电；以及ii.在第二模式中，通过如下操作来停止向所述负载供电，即闭合所述瞬时开关以将所述电荷存储元件连接到所述电子开关器件，所述电荷存储元件提供信号以关断所述电子开关器件和所述电源开关，以切断从所述电源向所述负载的供电。
14.如权利要求13所述的集成电路，还包括充电时间控制器，用于控制所述电荷存储元件的充电时间。
15.如权利要求14所述的集成电路，其中所述充电时间控制器包括电阻性元件。
16.如权利要求14所述的集成电路，其中所述充电时间控制器连接在所述第一和第二连接装置之间，以使得所述充电时间控制器和所述电荷存储元件串联连接并跨接在所述负载上。
17.一种如权利要求13所述的集成电路与连接到所述激活输入的瞬时开关的组合，其中所述集成电路和瞬时开关集成封装。
18.如权利要求17所述的组合，其中所述集成电路安装在封装基板上，所述集成电路和瞬时开关包封在电绝缘材料中，所述瞬时开关伸出所述电绝缘材料之外，以使得所述瞬时开关可被从外部驱动。
19.一种用于控制从电源向负载供电的开关结构，所述开关结构包括集成电路；以及瞬时开关，所述集成电路和瞬时开关集成封装并被包封在电绝缘材料中，所述瞬时开关伸出所述电绝缘材料之外，以使得所述瞬时开关可被从外部驱动；所述集成电路包括用于从电源接收供电的装置；用于将所述集成电路连接到负载的第一连接装置；具有输入端、输出端和控制端的电子锁定开关，其中所述电子锁定开关的所述输入端耦合到所述用于接收供电的装置，所述电子锁定开关的所述输出端耦合到所述第一连接装置；所述电子锁定开关具有导通操作模式和非导通操作模式，所述电子锁定开关响应于耦合到所述控制端的所述瞬时开关的操作而在所述导通和非导通模式之间切换，其中i.在导通模式中，所述电子锁定开关将所述用于接收供电的装置耦合到所述第一连接装置，以使得从所述电源向所述负载供电；以及ii.在非导通模式中，所述电子锁定开关将所述用于接收供电的装置与所述第一连接装置隔离，以切断从所述电源向所述负载的供电。
20.如权利要求19所述的开关结构，其中所述电子锁定开关用于与脉冲生成器件和第一电荷存储器件以下述方式组合起来工作，所述方式为i.所述电子锁定开关通过闭合所述瞬时开关以将所述电子锁定开关的所述控制端连接到所述脉冲生成器件，来从所述非导通模式切换到所述导通模式；以及ii.所述电子锁定开关通过闭合所述瞬时开关以将所述电子锁定开关的所述控制端连接到所述第一电荷存储器件，来从所述导通模式切换到所述非导通模式。
21.如权利要求20所述的开关结构，其中所述脉冲生成器件包括第二电荷存储器件，其中所述第一和第二电荷存储器件位于所述开关结构的外部。
22.如权利要求21所述的开关结构，其中所述电子锁定开关适于与作为所述第一和第二电荷存储器件而工作的单个电荷存储器件组合起来工作。
23.如权利要求22所述的开关结构，其中所述电子锁定开关适于与作为所述单个电荷存储器件而工作的电容器组合起来工作。
24.如权利要求21所述的开关结构，其中所述电子锁定开关适于与作为所述电荷存储器件而工作的电容器以及与作为所述脉冲生成器件而工作的电阻器和电容器的并联组合组合起来工作。
全文摘要
本发明公开了一种用于控制从电源向负载供电的开关电路，包括具有输入端、输出端和控制端的电源开关。该电路还包括电子开关器件，其连接到所述电源开关的控制端并且具有激活输入；耦合到所述电子开关器件的激活输入的瞬时开关；以及耦合到所述瞬时开关的电荷存储元件。在第一模式中，将所述瞬时开关闭合超过触发时间，这对所述电荷存储元件充电，并触发所述电子存储器件以导通电路，从而向负载供电。在第二模式中，闭合所述瞬时开关，将所述电荷存储元件连接到所述电子开关器件，以关断所述电子开关器件和所述电源开关，从而中断向负载的供电。
文档编号H03K17/00GK1758538SQ20051010307
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月19日 优先权日2004年9月21日
发明者汤文义, 牧野润 申请人:创新科技有限公司