一种基于MOS管的开关电路的制作方法

本实用新型涉及无人机电路控制技术领域，具体为一种基于mos管的开关电路。

背景技术：

mos管开关电路是一种利用mos管栅极(g)控制mos管源极(s)和漏极(d)通断的原理构造的电路。mos管分为n沟道与p沟道，所以开关电路也主要分为两种。对于pmos管来说，vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接vcc时的情况(高端驱动)。需要注意的是，vgs指的是栅极g与源极s的电压，即栅极低于电源一定电压就导通，而非相对于地的电压。但是因为pmos导通内阻比较大，所以只适用低功率的情况。大功率仍然使用n沟道mos管。对于nmos管来说，vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况(低端驱动)，只要栅极电压大于参数手册中给定的vgs就可以了，漏极d接电源，源极s接地。需要注意的是vgs指的是栅极g与源极s的压差，所以当nmos作为高端驱动时候，当漏极d与源极s导通时，漏极d与源极s电势相等，那么栅极g必须高于源极s与漏极d电压，漏极d与源极s才能继续导通。

现有的无人机电路控制中，使用插拔式开关会造成过大的功率损耗，缺乏通过弱点控制强电的机制，难以保证操作人员和无人机体的安全，缺乏对无人机运行时电流电压的监测和控制，有可能会导致芯片烧毁甚至无人机损坏，造成过大的损失。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种基于mos管的开关电路，包括：降压芯片，其输入端连接有外部电源的输入电压，输出端连接有电源开关；nmos管，其具有的g极与所述降压芯片的输出端连接，s极与所述电源开关连接；多个pmos管，其具有的两个d极、两个s极和两个g极分别连接形成并联；两个所述d极连接后与所述降压芯片的输入端共用一路所述外部电源的输入电压，两个所述s极连接后与多个并联的功率电阻连接；两个负载电阻，其一端分别与两个所述pmos管的d极连接，另一端分别与两个所述pmos管的g极连接；两个所述pmos管的g极连接后与所述nmos管的d极连接；电压感测放大器，其具有的信号正输入端ⅰ与多个所述功率电阻的其中一个相连接；所述电压感测放大器的输出端与外部嵌入式芯片的ad转换口ⅰ连接；电流感测放大器，其具有的信号正输入端ⅱ和信号负输入端分别连接在多个所述的功率电阻两端；所述电流感测放大器的输出端与外部嵌入式芯片的ad转换口ⅱ连接。

优选的是，其中，所述外部电源与两个所述pmos管之间跨接了多个滤波电容。

优选的是，其中，所述nmos管d极上连接有保护电容。

优选的是，其中，所述电压感测放大器的信号正输入端ⅰ外接有电阻和电容。

优选的是，其中，所述降压芯片的输出端输出到nmos管的g极的电压为12v。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型采用降压芯片和多个mos管，通过使用电压强度控制开关，避免了插拔式开关带来的损耗，增强了电源管理过程中的安全性，同时稳定的实现了电压采集和电流监测。

实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的基于mos管的开关电路的降压芯片电路示意图；

图2为本实用新型提供的基于mos管的开关电路的多个mos管电路示意图；

图3为本实用新型提供的基于mos管的开关电路的电压感测放大器电路示意图；

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

图1-2示出了本实用新型的一种实现形式，包括：降压芯片1，其输入端连接有外部电源的输入电压，输出端连接有电源开关11；nmos管2，其具有的g极与所述降压芯片1的输出端连接，s极与所述电源开关11连接；多个pmos管3，其具有的两个d极、两个s极和两个g极分别连接形成并联；两个所述d极连接后与所述降压芯片1的输入端共用一路所述外部电源的输入电压，两个所述s极连接后与多个并联的功率电阻31连接；两个负载电阻4，其一端分别与两个所述pmos管3的d极连接，另一端分别与两个所述pmos管3的g极连接；两个所述pmos管3的g极连接后与所述nmos管2的d极连接；电压感测放大器5，其具有的信号正输入端ⅰ与多个所述功率电阻31的其中一个相连接；所述电压感测放大器5的输出端与外部嵌入式芯片的ad转换口ⅰ连接；电流感测放大器6，其具有的信号正输入端ⅱ和信号负输入端分别连接在多个所述的功率电阻31两端；所述电流感测放大器6的输出端与外部嵌入式芯片的ad转换口ⅱ连接。

在上述技术方案中，所述外部电源与两个所述pmos管3之间跨接了多个滤波电容。这样设置可确保消除外部电源中的杂波对mos管电路的影响，提高稳定性。

在上述技术方案中，所述nmos管2的d极上连接有保护电容。这样设置可以吸收nmos管2在导通和截断时的尖峰电源，缓冲电路，保护nmos管2。

在上述技术方案中，所述电压感测放大器5的信号正输入端ⅰ外接有电阻和电容。这样设置可以确保电压感测放大器5输入信号的稳定性。

在上述技术方案中，所述降压芯片1的输出端输出到nmos管2的g极的电压为12v。这样设置可以确保nmos管2的g极电压和导通状态稳定，从而作为电压强度控制开关，避免了插拔式开关带来的损耗。

实施例1：

在基于mos管的开关电路中，降压芯片1输入端外接外部电源供电后，打开电源开关；降压芯片1将输入电压降压后输入到nmos管2的g极和s极；由于g极电压大于nmos管2的阈值电压，于是nmos管2的ds导通，s极电压加载到多个pmos管3的g极上，由于g极电压小于pmos管3的阈值电压，于是多个pmos管3的ds导通，s极直接输出电压到外部的模拟ic器件进行下一步的降压处理；多个pmos管3的s极直接输出电压加到多个并联的功率电阻31上；通过电流感测放大器6和电压感测放大器5对多个并联的功率电阻31的检测，将检测后的模拟信号送入外部嵌入式芯片中进行ad转换，即可实现对电压电流的实时监测。在上述技术方案中，通过开启电源开关，得到了nmos管2的s极输出的电压，达到了弱电控制强电的目的，切换效率高，避免了插拔式开关带来的损耗，同时还实现了对供电系统电压和电流的实时检测，保证了设备的安全。

实施例2：

在基于mos管的开关电路中，降压芯片1输入端外接外部电源供电后，关闭电源开关；降压芯片1将输入电压降压后输入到nmos管2的g极；由于g极电压大于nmos管2的阈值电压，于是nmos管2的ds导通，s极前端接地，后端连接到多个pmos管3的g极上，于是多个pmos管3的ds关断，s极停止输出电压；多个pmos管3的s极直接输出电压加到多个并联的功率电阻31上；通过电流感测放大器6和电压感测放大器5对多个并联的功率电阻31的检测，将检测后的模拟信号送入外部嵌入式芯片中进行ad转换，即可实现对电压电流的实时监测；在上述技术方案中，多个pmos管3的ds关断，s极停止输出电压，多个pmos管3的s极与多个并联的功率电阻31之间直接断路，达到了关闭系统的目的；在上述技术方案中，通过关闭电源开关，使得nmos管2的s极前端接地，关闭了系统，达到了弱电控制强电的目的，切换效率高，避免了插拔式开关带来的损耗。

实施例3：

在基于mos管的开关电路中，降压芯片1输入端外接外部电源供电后；当输入电压过大时，两个并联的pmos管3的g极上的电压突变；于是多个pmos管3的ds迅速关断；多个pmos管3的s极与多个并联的功率电阻31之间直接断路，直到输入电压恢复正常后再重新连通；在上述技术方案中，多个pmos管3的关断保护了多个并联的功率电阻31和后续的电流电压监测芯片，超过一定电压，电路断开，避免了芯片烧毁，造成比较大的损失。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。