一种双驱动电源缓启动电路的制作方法

1.本技术涉及电源应用技术领域，特别涉及一种双驱动电源缓启动电路。


背景技术：

2.随着通信技术的不断发展，通信设备对电源要求越来越高，进而使得功率保护技术在电源应用中更为广泛，通常会使用电源缓启动电路对电源进行功率保护。
3.现有电源缓启动电路都采用单驱动控制方式，需要外加辅助驱动电源和驱动芯片来实现缓启动功能。但是在现有单驱动控制方式中，当开机输入电源震荡时pmos功率开关易损坏，当驱动电路失效时电路出现故障。
4.基于此，如何解决相关技术中容易误触发及出现掉电的情况，提高电源缓启动电路的可靠性是我们的研发核心。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种双驱动电源缓启动电路，以解决相关技术中容易误触发及出现掉电的情况，提高电源缓启动电路的可靠性。
6.第一方面，提供了一种双驱动电源缓启动电路，包括：
7.功率开关管t3，其源极与输入电源相连，其漏极与输出电源相连；
8.第一级驱动电路，其输入端和输入电源相连，其输出端连接在所述功率开关管t3的源极和栅极之间，其用于控制所述功率开关管t3的开通或关断，并在输入电源出现震荡时控制所述功率开关管t3断开，以防止所述功率开关管t3误导通；
9.第二级驱动电路，其输入端和输出电源相连，其输出端连接在所述功率开关管t3的漏极和栅极之间，其用于在所述功率开关管t3驱动导通后开始工作，实现驱动自锁，保证输出电源正常输出；同时，
10.当输入电源跌落至欠压工作点时，第一级驱动电路和第二级驱动电路同时控制所述功率开关管t3断开，实现欠压保护。
11.一些实施例中，所述第一级驱动电路包括：
12.第一驱动电荷泄放电路，其包括电阻r1、电阻r2和电容c1，所述电阻r1和电容c1并联后与所述电阻r2串联，所述电阻r1远离所述电阻r2的一端与输入电源相连，所述电阻r2远离所述电阻r1的一端接地；
13.第一分压电路，其包括电阻r3和电阻r4，所述电阻r3和电阻r4串联在输入电源和地之间；
14.二极管d1，其阳极连接到电阻r3与电阻r4的连接点上，其阴极连接到电阻r1与电阻r2的连接点上；
15.第一驱动电路，其包括第一晶体管t1、电阻r5、电容c2和稳压管zd1，所述第一晶体管t1的漏极与所述功率开关管t3的源极和栅极均相连，所述第一晶体管t1的源极依次经过电阻r5和电容c2后接地，所述第一晶体管t1的栅极接地，所述稳压管zd1的阳极连接在电阻
r5和电容c2之间，所述稳压管zd1的阴极连接在电阻r3和电阻r4之间。
16.一些实施例中，所述第二级驱动电路包括：
17.第二分压电路，其包括电阻r9和电阻r10，所述电阻r9和电阻r10串联在输出电源和地之间；
18.第二驱动电路，其包括第二晶体管t2、电阻r8、电容c5和稳压管zd2，所述第二晶体管t2的漏极与所述功率开关管t3的源极和栅极均相连，所述第二晶体管t2的源极依次经过电阻r8和电容c5后接地，所述第二晶体管t2的栅极接地，所述稳压管zd2的阳极连接在电阻r8和电容c5之间，所述稳压管zd2的阴极连接在电阻r9和电阻r10之间。
19.一些实施例中，所述第二分压电路还包括二极管d2，所述二极管d2串联在电阻r9和电阻r10之间，且所述二极管d2的阳极与电阻r9相连，所述二极管d2的阴极连接在稳压管zd2和电阻r10的连接处。
20.一些实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括一限流电路，所述限流电路包括电阻r6和电阻r7，所述电阻r6和电阻r7串联在所述功率开关管t3的源极和栅极，所述第一级驱动电路的输出端、第二级驱动电路的输出端均连接在所述电阻r6和电阻r7之间。
21.一些实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括电容c4，其一端连接在所述电阻r6和电阻r7之间，另一端接地。
22.一些实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括瞬态抑制二极管td1，其阳极接地，其阴极与输入电源相连。
23.一些实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括并联的二极管d3和电容c6，所述二极管d3的阳极接地，阴极与输出电源相连。
24.一些实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括保险丝fu1，所述保险丝fu1连接在所述功率开关管t3的源极和输入电源之间。
25.一些实施例中，所述功率开关管t3为pmos管，所述第一晶体管t1和第二晶体管t2均为nmos管。
26.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：可以实现自激驱动供电，并实现欠压保护功能，可靠性更好；也可以防止误触发导通，安全性能更好。
27.本技术实施例提供了一种双驱动电源缓启动电路，由于通过第一级驱动电路和第二级驱动电路共同驱动功率开关管t3，且第一级驱动电路接入的是输入电源vin，第二级驱动电路接入的是输出电源vo，当输出电源vo正常输出后，一方面，可以实现驱动自锁，即使输入电源发生微小震荡导致第一晶体管t1截止时，仍可以通过第二晶体管t2控制功率开关管t3导通，从而使得该缓启动电路不会因输入电源发生微小震荡而掉电，保障电源正常供电；另一方面，只有当输入电源vin跌落至稳压管的欠压工作点后，第一晶体管t1和第二晶体管t2均截止，进而控制功率开关管t3断开，实现欠压保护功能，因此，使得该双驱动电源缓启动电路的驱动可靠性更好，无需外加辅助电源及驱动芯片，电路结构更为简单，成本更低，也可以防止输入电源出现震荡时误触发输出，安全性更好。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的双驱动电源缓启动电路示意图；
30.图2为本技术实施例提供的另一种双驱动电源缓启动电路示意图。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.参见图1所示，本技术实施例提供了一种双驱动电源缓启动电路，包括功率开关管t3、第一级驱动电路和第二级驱动电路。
33.功率开关管t3的源极与输入电源相连，其漏极与输出电源相连；
34.第一级驱动电路的输入端和输入电源相连，其输出端连接在所述功率开关管t3的源极和栅极之间，第一级驱动电路用于控制所述功率开关管t3的开通或关断，并在输入电源出现震荡时控制所述功率开关管t3断开，以防止所述功率开关管t3误导通；
35.第二级驱动电路的输入端和输出电源相连，其输出端连接在所述功率开关管t3的漏极和栅极之间，第二级驱动电路用于在所述功率开关管t3驱动导通后开始工作，实现驱动自锁，保证输出电源正常输出；同时，
36.当输入电源跌落至欠压工作点时，第一级驱动电路和第二级驱动电路同时控制所述功率开关管t3断开，实现欠压保护。
37.本技术实施例中，输入电源记为vin，输出电源记为vo，通过第一级驱动电路和第二级驱动电路共同驱动功率开关管t3，且第一级驱动电路接入的是输入电源vin，第二级驱动电路接入的是输出电源vo，当输出电源vo正常输出后，一方面，可以实现驱动自锁，即使输入电源发生微小震荡导致第一晶体管t1截止时，仍可以通过第二晶体管t2控制功率开关管t3导通，从而使得该缓启动电路不会因输入电源发生微小震荡而掉电，保障电源正常供电；另一方面，只有当输入电源vin跌落至稳压管的欠压工作点后，第一晶体管t1和第二晶体管t2均截止，进而控制功率开关管t3断开，实现欠压保护功能。与现有技术相比，本技术实施例的双驱动电源缓启动电路，通过两个驱动电路共同控制功率开关管t3的开通或关断，当电源稳定输出后，可以实现自激驱动供电，并在输入电源跌落至欠压工作点时，控制功率开关管t3断开，实现欠压保护功能，驱动可靠性更好；也可以在输入电源上电出现震荡时，防止功率开关管t3误触发导通，安全性能更好。
38.更进一步地，在本技术实施例中，所述第一级驱动电路包括第一驱动电荷泄放电路、第一分压电路、二极管d1和第一驱动电路。
39.第一驱动电荷泄放电路包括电阻r1、电阻r2和电容c1，所述电阻r1和电容c1并联后与所述电阻r2串联，所述电阻r1远离所述电阻r2的一端与输入电源相连，所述电阻r2远离所述电阻r1的一端接地。
40.第一分压电路包括电阻r3和电阻r4，所述电阻r3和电阻r4串联在输入电源和地之间。
41.二极管d1，其阳极连接到电阻r3与电阻r4的连接点上，其阴极连接到电阻r1与电阻r2的连接点上。
42.第一驱动电路包括第一晶体管t1、电阻r5、电容c2和稳压管zd1，所述第一晶体管t1的漏极与所述功率开关管t3的源极和栅极均相连，所述第一晶体管t1的源极依次经过电阻r5和电容c2后接地，所述第一晶体管t1的栅极接地，所述稳压管zd1的阳极连接在电阻r5和电容c2之间，所述稳压管zd1的阴极连接在电阻r3和电阻r4之间。
43.更进一步地，在本技术实施例中，所述第二级驱动电路包括第二分压电路和第二驱动电路。
44.第二分压电路包括电阻r9和电阻r10，所述电阻r9和电阻r10串联在输出电源和地之间。
45.第二驱动电路包括第二晶体管t2、电阻r8、电容c5和稳压管zd2，所述第二晶体管t2的漏极与所述功率开关管t3的源极和栅极均相连，所述第二晶体管t2的源极依次经过电阻r8和电容c5后接地，所述第二晶体管t2的栅极接地，所述稳压管zd2的阳极连接在电阻r8和电容c5之间，所述稳压管zd2的阴极连接在电阻r9和电阻r10之间。
46.更进一步地，在本技术实施例中，所述第二分压电路还包括二极管d2，所述二极管d2串联在电阻r9和电阻r10之间，且所述二极管d2的阳极与电阻r9相连，所述二极管d2的阴极连接在稳压管zd2和电阻r10的连接处。
47.更进一步地，在本技术实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括一限流电路，限流电路包括电阻r6和电阻r7，所述电阻r6和电阻r7串联在所述功率开关管t3的源极和栅极，所述第一级驱动电路的输出端、第二级驱动电路的输出端均连接在所述电阻r6和电阻r7之间。
48.更进一步地，在本技术实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括电容c3，所述电容c3跨接在所述功率开关管t3的源极和栅极之间。
49.如图2所示，更进一步地，在本技术实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括电容c4，电容c4的一端连接在所述电阻r6和电阻r7之间，另一端接地。
50.更进一步地，在本技术实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括瞬态抑制二极管td1，其阳极接地，其阴极与输入电源相连。
51.本技术实施例的瞬态抑制二极管td1，也叫tvs管，是一种二极管形式的高效能保护器件，利用p
‑
n结的反向击穿工作原理，将静电的高压脉冲导入地，从而可以对双驱动电源缓启动电路中的元器件进行保护。
52.更进一步地，在本技术实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括并联的二极管d3和电容c6，所述二极管d3的阳极接地，阴极与输出电源相连。
53.更进一步地，在本技术实施例中，所述双驱动电源缓启动电路还包括保险丝fu1，所述保险丝fu1连接在所述功率开关管t3的源极和输入电源之间，可以对该双驱动电源缓启动电路进行电路保护。
54.优选地，在本技术实施例中，所述功率开关管t3为pmos管，所述第一晶体管t1和第二晶体管t2均为nmos管。
55.本技术实施例的双驱动电源缓启动电路包括若干晶体管、电阻、电容和稳压管等，采用分立器件搭建电路，不仅减少了驱动控制芯片和辅助电源，降低成本，而且结构简单，
参数配置灵活性更好，实用性更好。
56.优选地，本技术实施例中，电阻r1和电阻r2的比值、电阻r3和电阻r4的比值近似相等，且电阻r1、电阻r2为kω级，电阻r3和电阻r4为mω级。
57.在本技术实施例中，由于第一晶体管t1的延时开启时间与电阻r3和电容c2相关，通过设定电阻r3和电容c2的参数配置，可以调整第一晶体管t1的延时开启时间，而且第二晶体管t2的延时开启时间与电阻r9和电容c5相关，通过设定电阻r9和电容c5的参数配置，可以调整第二晶体管t2的延时开启时间；进而可以调整功率开关管t3的导通延时时间，实现电路缓启动输出，保证功率开关管t3不因瞬态导通功率过大而损坏。
58.本技术实施例中，输入电源记为vin，输出电源记为vo，电阻r1和电阻r2连接处的电压记为v1，电阻r3和电阻r4连接处的电压记为v2，稳压管zd1和电阻r5连接处的电压记为vt1，第一晶体管t1的漏极电压为v3，电阻r9和电阻r10连接处的电压记为v4，稳压管zd2和电阻r8连接处的电压记为vt2。
59.所述双驱动电源缓启动电路的工作原理为：
60.vin刚接入电源时，vin电压从0v开始爬升，当v2小于稳压管zd1的欠压门限以下时，稳压管zd1截止，vt1＝0v，第一晶体管t1截止，t3的vgs＝0，功率开关管t3截止，输出电源vo＝0，保障电路无输出；
61.当v2大于稳压管zd1的欠压门限，且vin在接入出现震荡尤其是跌落时，v1<v2，二极管d1导通，电容c2电压及第一晶体管t1栅极电荷通过稳压管zd1、二极管d1、电容c1、电阻r2迅速被释放，使得vt1电压低于第一晶体管t1开启门限电压，第一晶体管t1截止，功率开关管t3栅极和源极的电压vgs＝0，功率开关管t3截止，输出电源vo＝0，保障电路在输入震荡时无输出；
62.当v2大于稳压管zd1的欠压门限且输入稳定时，v1＝v2，二极管d1截止，电容c2被充电，当vt1高于第一晶体管t1的开启门限时，第一晶体管t1导通，第一晶体管t1的漏极电压v3＝0v，功率开关管t3栅极和源极的电压vgs＝
‑
vin，功率开关管t3导通，输出电源vo＝vin，电路有稳态输出；
63.功率开关管t3导通后，输出电源vo＝vin，通过电阻r9、电阻r10、电容c5和稳压管zd2的参数配置，使得v4大于稳压管zd2的欠压门限，稳压管zd2导通，并对电容c5进行充电，当vt2高于第二晶体管t2的开启门限时，第二晶体管t2导通，配合t1导通，双重保证输出电源vo正常输出；
64.vo正常输出后，当vin电压出现震荡时，第一晶体管t1会截止，但此时，vt2因二极管d2的作用不会放电，第二晶体管t2仍然处于导通状态，只有当vin跌落至稳压管zd1的欠压门限以下时，输出电源vo也会跌落至稳压管zd2的欠压门限以下，由于第二晶体管t2接入的是输出电源vo，则第二晶体管t2才会截止，进而使得功率开关管t3截止，输出电源vo无输出。
65.由此可见，本技术实施例采用双驱动电源缓启电路，两级驱动电路先后分时缓启动最终双驱动同时起作用实现电路输出自锁，双重保障电源正常输出工作，在开机时输入电压出现较大震荡有电压跌落时，会锁死第一级驱动电路防止pmos功率管误导通及过功率损坏新技术，实现开机功率pmos管保护功能。与现有单驱动控制方式相比，本技术实施例中的电路驱动可靠性更高。
66.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等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技术和简化描述，而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技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
67.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。