本申请涉及电源,尤其是涉及一种关断电源的电路。
背景技术:
1、电气设备在电源关断的时候,由于电源电路中存在着电容,电感等储能元器件,所以电气设备并不能立即关断,而是会有一个缓冲时间,一般是在us/ms级别(取决于储能与功耗的计算关系)。在这个时间段内,一方面,电气设备的某些接口还会有一定的输出,会对外部连接设备造成一定的干扰甚至损坏,需要消除这种隐患;另一方面,电气设备本身如果也需要快速的关断并重启,那么就需要对储能元器件进行快速的放电,使得设备处于安全的初始零状态。有些电气设备,快速的重启/关断,会导致某些电源芯片锁死,不能正常工作。
2、对于电源电路的快速关断方法,可以由专用模块来实现,具有比较好的兼容性。但是专用模块价格比较昂贵,体积较大,并且针对不同应用场景下的具体需求(电流大小,维持时间等),用户在参数选择上难以进行灵活的优化,是一个需要解决的实际应用问题。
技术实现思路
1、为了解决电源电路的关断的参数难以选择的技术问题,本申请提供了一种关断电源的电路。
2、本申请提供的一种关断电源的电路,采用如下的技术方案:
3、第一方面,提供一种关断电源的电路,包括电源端power,包括:依次级联的开关单元、充电单元和放电单元;
4、开关单元,用于在所述电源端power的电压低于第一阈值时,控制所述充电单元处于充电状态;以及用于在所述电源端power的电压高于第二阈值时,控制所述充电单元和放电单元均处于截止状态;
5、充电单元,用于在开关单元的控制下处于充电状态或截止状态;
6、放电单元,用于在充电单元的充电时长达到第三阈值时,开启放电状态,并最终关断电源。
7、优选的,还包括:反馈单元,用于当所述放电单元的放电电流达到第四阈值时,使得所述开关单元控制充电单元和放电单元均处于截止状态。
8、优选的,所述开关单元,包括:第一二极管d1、第四稳压二极管d4、第一三极管q1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6;所述第一三极管q1为npn管;
9、所述电源端power和接地端gnd之间依次串联第一电阻r1、第四稳压二极管d4的阴极、第四稳压二极管d4的阳极和第二电阻r2;第四稳压二极管d4的阳极通过依次连接的第三电阻r3、第一二极管d1的阳极、第一二极管d1的阴极连接第一三极管q1的基极;所述第一三极管q1的基极还通过第五电阻r5连接到接地端gnd;所述第一三极管q1的发射极通过第六电阻r6连接到接地端gnd;所述第一三极管q1的集电极通过第四电阻r4连接到电源端power。
10、优选的,所述充电单元,包括:第二三极管q2、第四三极管q4、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10和第十一电阻r11;所述第二三极管q2为pnp管;所述第四三极管q4为npn管;
11、所述第一三极管q1的集电极通过第七电阻r7连接第四三极管q4的基极;所述第四三极管q4的发射极连接接地端gnd;所述第四三极管q4的集电极通过第八电阻r8连接第二三极管q2的基极,所述第二三极管q2的发射极通过第九电阻r9连接到电源端power,所述第二三极管q2的集电极通过依次串联的第十电阻r10、第十一电阻r11连接到接地端gnd。
12、优选的,所述放电单元,包括:第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第一电容c1、第五二极管d5和第三场效应管q3;所述第三场效应管q3为n沟道场效应管;
13、所述第十电阻r10和第十一电阻r11的连接点,通过依次连接的第十二电阻r12和第一电容c1连接到接地端gnd,还通过第十四电阻r14连接到第三场效应管q3的栅极,还通过依次连接的第五二极管d5和第十三电阻r13连接到第三场效应管q3的栅极;所述第五二极管d5的阳极与所述第十三电阻r13连接,所述第五二极管d5的阴极与所述第十电阻r10和第十一电阻r11的连接点连接;所述第三场效应管q3的漏极与所述电源端power连接;所述第三场效应管q3的源极通过第十六电阻r16连接到接地端gnd;所述第三场效应管q3的栅极和源极之间连接有第十五电阻r15。
14、优选的,还包括第三稳压二极管d3;所述第三稳压二极管d3,用于防止第三场效应管q3的栅极和源极之间的电压过大,导致第三场效应管被击穿;所述第三稳压二极管d3的阴极与所述第十电阻r10和第十一电阻r11的连接点连接,所述第三稳压二极管d3的阳极连接接地端gnd。
15、优选的,所述反馈单元,包括:第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二二极管d2和运算放大器u1;
16、所述运算放大器的反相输入端通过第十七电阻r17连接到所述第三场效应管q3的源极;所述运算放大器的正相输入端通过第十九电阻r19连接到参考电压端vref;所述第十九电阻r19连接所述运算放大器的反相输入端和所述运算放大器的输出端;所述运算放大器的输出端还通过第二二极管d2连接到所述第一三极管q1的基极;所述第二二极管d2的阳极与所述运算放大器的输出端连接,所述第二二极管d2的阴极与所述第一三极管q1的基极连接。
17、综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
18、(1)电源上的电压达规定的关断阈值,整个快速关断电路才开始工作,快速放电,并可以防止电源在电源电压降低时错误关断;
19、(2)在瞬态放电电流发生时,有效降低电路热功耗,并且具有电流过流保护功能;
20、(3)按照控制规律,用硬件电路实现电气设备关断时间的调节。
1.一种关断电源的电路,包括电源端power,其特征在于,包括:依次级联的开关单元、充电单元和放电单元;
2.根据权利要求1所述的关断电源的电路,其特征在于,还包括:反馈单元,用于当所述放电单元的放电电流达到第四阈值时,使得所述开关单元控制充电单元和放电单元均处于截止状态。
3.根据权利要求2所述的关断电源的电路,其特征在于,所述开关单元,包括:第一二极管d1、第四稳压二极管d4、第一三极管q1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6;所述第一三极管q1为npn管;
4.根据权利要求3所述的关断电源的电路,其特征在于,所述充电单元,包括:第二三极管q2、第四三极管q4、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10和第十一电阻r11;所述第二三极管q2为pnp管;所述第四三极管q4为npn管;
5.根据权利要求4所述的关断电源的电路,其特征在于,所述放电单元,包括:第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第一电容c1、第五二极管d5和第三场效应管q3;所述第三场效应管q3为n沟道场效应管;
6.根据权利要求5所述的关断电源的电路,其特征在于,还包括第三稳压二极管d3;所述第三稳压二极管d3,用于防止第三场效应管q3的栅极和源极之间的电压过大,导致第三场效应管被击穿;所述第三稳压二极管d3的阴极与所述第十电阻r10和第十一电阻r11的连接点连接,所述第三稳压二极管d3的阳极连接接地端gnd。
7.根据权利要求6所述的关断电源的电路,其特征在于,所述反馈单元,包括:第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二二极管d2和运算放大器u1;