一种高安全可靠的开关控制电路的制作方法
一种高安全可靠的开关控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高安全可靠的开关控制电路，包括电源、负载、555集成定时器、P沟道MOS管、二个二极管、稳压管、第一至第四电阻、第一至第四电容、开关；当输入电压接入时，使得555集成定时器的3脚输出幅值13V左右的方波信号，信号通过由第二电阻和第二电容组成的充电泵电路，当开关导通时，触发MOS管的栅极，使MOS管的栅极比源极电位高10V以上，该偏压使MOS管导通。本电路的开关信号导通的电流仅为几个毫安，大大减少冲击电流；电路产生热耗低，工作可靠；体积小、电路使用简单、可靠性高。
【专利说明】—种高安全可靠的开关控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及直流电源领域，特别是一种开关控制电路及由带该电路的电源。
【背景技术】
[0002]目前开关控制电路在电源领域应用越来越广，为了让人们更方便和安全的使用电源，需要在电源上面设置开关或者开关信号端口，人们可以通过手动或者远程控制的方式去控制电源的输出状态，一般解决这个问题的方式是通过在主回路直接串联一个开关或者继电器，但是在主回路上串联一个开关去控制，在开关瞬间会有大电流尖峰，非常不安全，而且由于开关导通瞬间会产生大电流，开关次数多了，开关的可靠性也会慢慢降低；如果采用第二种继电器的方式，可以通过控制继电器输入线圈通电断电来控制继电器的导通，继电器输入线圈上的电流很小一般不到1A，安全性得到了解决，但是继电器触点导通次数多了和开关一样，也会因此影响其可靠性，而且当电源的功率比较大的时候，对开关或者继电器的负载能力也有一定的要求，大电流的开关或者继电器的体积非常大，这将占据了大量电源内部的空间，增大了电源的体积。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种高安全可靠的开关控制电路，在开关瞬间不会产生大电流尖峰，并且可靠性不会因为开关次数的增多而降低，通过软开关的的方式来提高电源开关控制电路的安全和可靠性。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的一种方案是:一种高安全可靠的开关控制电路，包括电源、负载、555集成定时器、MOS管、第一二极管、第二二极管、稳压管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、开关；
[0005]所述输入源的正极连接至第一电阻一端、MOS管的漏极，输入源的负极连接至第一稳压管的正极、第一电容的负极、第三电容和第四电容的一端、555集成定时器的I脚、负载负极，所述负载正极连接至MOS管的源极、第二二极管的正极，所述MOS管的栅极连接至开关的一端，开关的另一端连接至第一二极管的负极，第一电阻的另一端连接至第一稳压管的负极、第一电容的正极、555集成定时器的4脚和8脚、第四电阻的一端,555集成定时器的7脚连接至第三电阻的一端，555集成定时器的2脚连接至第三电阻的另一端、555集成定时器的6脚、第四电阻的另一端、第四电容的另一端，555集成定时器的5脚通过第三电容连接至负载负极，555集成定时器的3脚依次通过第二电阻、电容连接至第一二极管的正极和第二二级管的负极。
[0006]具体的，本专利的高安全可靠的开关控制电路，所述的555集成定时器，为intersil公司生产的555集成定时器。555集成定时器的管脚定义为:1为GND，2为TRIG，3 为 0UT，4 为 RESET，5 为 C0NT，6 为 THRES，7 为 DISCH，8 为 Vcc。
[0007]进一步具体的，555集成定时器的型号为ICM7555IPAZ。
[0008]进一步具体的，本专利所述的MOS管为P沟道MOS管。
[0009]具体的，本专利的高安全可靠的开关控制电路，所述的开关为能实现通断功能的开关或者控制电路的输出信号开关。
[0010]本实用新型亦可适用于需要对电源远程控制的应用场合，将本电路中的开关改为开关信号(开关+和开关-)即可。开关信号(开关+和开关-)通过电源远程控制电路控制其导通和断开。
[0011]通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果:
[0012]本电路的开关信号在不导通时两端电压不超过13V，开关信号导通的电流仅为几个毫安，这将大大减少开关导通瞬间的冲击电流，从而提高开关控制电路的可靠性和安全性。
[0013]该电路在电源正常工作时，电路损耗的能量主要是MOS管的压降，MOS管压降为MOS管的导通电阻Rdsw乘以电源的输入电流，一般耐压200VDC的MOSFET导通电阻为几个毫欧，电路损耗很小，效率可达99%。鉴于以上描述，该电路产生热耗低，工作可靠。
[0014]本电路中的器件体积小，可靠性高，价格经济，相比高昂价格的大功率开关和大功率继电器，性价比较高，达到优化电源开关控制电路的成本和体积的作用；特别适用于程控电源的控制要求，具有很广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的高安全可靠的开关控制电路。
[0016]图2是本专利所述的555集成定时器的管脚定义。
[0017]图中，电源为U1、负载为Uo、555集成定时器为N1、M0S管为V1、第一二极管为V2、第二二极管为V3、稳压管为V4、第一电阻为R1、第二电阻为R2、第三电阻为R3、第四电阻为R4、第一电容为Cl、第二电容为C2、第三电容为C3、第四电容为C4，开关为S2。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
[0019]如图1所致,本实用新型输出延时电路工作原理:当输入电压Ui接入,输入电压Ui触发555集成定时器NI，使555集成定时器NI的3脚输出幅值13V左右，频率f的方波信号(/ =.面.’单位均为国际輸。此信号通过由第二电阻R2和第二电容C2组成的充电泵电路，这个信号控制充电泵，当开关导通时，此信号将会触发MOS管Vl的栅极，使MOS管Vl的栅极比源极电位高1V以上，该偏压使MOS管Vl导通。
[0020]555集成定时器NI (ICM7555IPAZ)供电电压为4.5V-16V，给555集成定时器NI供电的稳压管V4的稳压值需在这个区间内，流经第一电阻Rl的电流需大于2mA以上。MOS管Vl需根据输入电流和电压的大小来选型。
【权利要求】
1.一种高安全可靠的开关控制电路，其特征是:包括电源(Ui)、负载(Uo)、555集成定时器(NI)、MOS管(VI)、第一二极管(V2)、第二二极管(V3)、稳压管(V4)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、开关(S2)； 所述输入源(Ui)的正极连接至第一电阻(Rl) —端、MOS管(Vl)的漏极，输入源(Ui)的负极连接至第一稳压管(V4)的正极、第一电容(Cl)的负极、第三电容(C3)和第四电容(C4)的一端、555集成定时器(NI)的I脚、负载(Uo)负极，所述负载(Uo)正极连接至MOS管(Vl)的源极、第二二极管(V3)的正极，所述MOS管(Vl)的栅极连接至开关(S2)的一端，开关(S2)的另一端连接至第一二极管(V2)的负极，第一电阻(Rl)的另一端连接至第一稳压管(V4)的负极、第一电容(Cl)的正极、555集成定时器(NI)的4脚和8脚、第四电阻(R4)的一端，555集成定时器(NI)的7脚连接至第三电阻(R3)的一端，555集成定时器(NI)的2脚连接至第三电阻(R3)的另一端、555集成定时器(NI)的6脚、第四电阻(R4)的另一端、第四电容(C4)的另一端，555集成定时器(NI)的5脚通过第三电容(C3)连接至负载(Uo)负极，555集成定时器(NI)的3脚依次通过第二电阻(R2)、电容(C2)连接至第一二极管(V2)的正极和第二二级管(V3)的负极。
2.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的555集成定时器(NI)为intersil公司生产的555集成定时器。
3.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的555集成定时器(NI)的管脚定义为:1为GND，2为TRIG，3为OUT，4为RESET，5为C0NT，6为THRES，7为DISCH，8 为 Vcc。
4.根据权利要求2所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的555集成定时器(NI)的型号为 ICM7555IPAZ。
5.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的MOS管(Vl)为P沟道MOS管。
6.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的开关(S2)为能实现通断功能的开关或者控制电路的输出信号开关。
【文档编号】H02M3/155GK203942445SQ201420024013
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】钱忠源, 谢记华, 张锦鹏, 聂慧芳 申请人:洛阳隆盛科技有限责任公司
【专利摘要】本实用新型涉及一种高安全可靠的开关控制电路，包括电源、负载、555集成定时器、P沟道MOS管、二个二极管、稳压管、第一至第四电阻、第一至第四电容、开关；当输入电压接入时，使得555集成定时器的3脚输出幅值13V左右的方波信号，信号通过由第二电阻和第二电容组成的充电泵电路，当开关导通时，触发MOS管的栅极，使MOS管的栅极比源极电位高10V以上，该偏压使MOS管导通。本电路的开关信号导通的电流仅为几个毫安，大大减少冲击电流；电路产生热耗低，工作可靠；体积小、电路使用简单、可靠性高。
【专利说明】—种高安全可靠的开关控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及直流电源领域，特别是一种开关控制电路及由带该电路的电源。
【背景技术】
[0002]目前开关控制电路在电源领域应用越来越广，为了让人们更方便和安全的使用电源，需要在电源上面设置开关或者开关信号端口，人们可以通过手动或者远程控制的方式去控制电源的输出状态，一般解决这个问题的方式是通过在主回路直接串联一个开关或者继电器，但是在主回路上串联一个开关去控制，在开关瞬间会有大电流尖峰，非常不安全，而且由于开关导通瞬间会产生大电流，开关次数多了，开关的可靠性也会慢慢降低；如果采用第二种继电器的方式，可以通过控制继电器输入线圈通电断电来控制继电器的导通，继电器输入线圈上的电流很小一般不到1A，安全性得到了解决，但是继电器触点导通次数多了和开关一样，也会因此影响其可靠性，而且当电源的功率比较大的时候，对开关或者继电器的负载能力也有一定的要求，大电流的开关或者继电器的体积非常大，这将占据了大量电源内部的空间，增大了电源的体积。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种高安全可靠的开关控制电路，在开关瞬间不会产生大电流尖峰，并且可靠性不会因为开关次数的增多而降低，通过软开关的的方式来提高电源开关控制电路的安全和可靠性。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的一种方案是:一种高安全可靠的开关控制电路，包括电源、负载、555集成定时器、MOS管、第一二极管、第二二极管、稳压管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、开关；
[0005]所述输入源的正极连接至第一电阻一端、MOS管的漏极，输入源的负极连接至第一稳压管的正极、第一电容的负极、第三电容和第四电容的一端、555集成定时器的I脚、负载负极，所述负载正极连接至MOS管的源极、第二二极管的正极，所述MOS管的栅极连接至开关的一端，开关的另一端连接至第一二极管的负极，第一电阻的另一端连接至第一稳压管的负极、第一电容的正极、555集成定时器的4脚和8脚、第四电阻的一端,555集成定时器的7脚连接至第三电阻的一端，555集成定时器的2脚连接至第三电阻的另一端、555集成定时器的6脚、第四电阻的另一端、第四电容的另一端，555集成定时器的5脚通过第三电容连接至负载负极，555集成定时器的3脚依次通过第二电阻、电容连接至第一二极管的正极和第二二级管的负极。
[0006]具体的，本专利的高安全可靠的开关控制电路，所述的555集成定时器，为intersil公司生产的555集成定时器。555集成定时器的管脚定义为:1为GND，2为TRIG，3 为 0UT，4 为 RESET，5 为 C0NT，6 为 THRES，7 为 DISCH，8 为 Vcc。
[0007]进一步具体的，555集成定时器的型号为ICM7555IPAZ。
[0008]进一步具体的，本专利所述的MOS管为P沟道MOS管。
[0009]具体的，本专利的高安全可靠的开关控制电路，所述的开关为能实现通断功能的开关或者控制电路的输出信号开关。
[0010]本实用新型亦可适用于需要对电源远程控制的应用场合，将本电路中的开关改为开关信号(开关+和开关-)即可。开关信号(开关+和开关-)通过电源远程控制电路控制其导通和断开。
[0011]通过采用上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果:
[0012]本电路的开关信号在不导通时两端电压不超过13V，开关信号导通的电流仅为几个毫安，这将大大减少开关导通瞬间的冲击电流，从而提高开关控制电路的可靠性和安全性。
[0013]该电路在电源正常工作时，电路损耗的能量主要是MOS管的压降，MOS管压降为MOS管的导通电阻Rdsw乘以电源的输入电流，一般耐压200VDC的MOSFET导通电阻为几个毫欧，电路损耗很小，效率可达99%。鉴于以上描述，该电路产生热耗低，工作可靠。
[0014]本电路中的器件体积小，可靠性高，价格经济，相比高昂价格的大功率开关和大功率继电器，性价比较高，达到优化电源开关控制电路的成本和体积的作用；特别适用于程控电源的控制要求，具有很广阔的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的高安全可靠的开关控制电路。
[0016]图2是本专利所述的555集成定时器的管脚定义。
[0017]图中，电源为U1、负载为Uo、555集成定时器为N1、M0S管为V1、第一二极管为V2、第二二极管为V3、稳压管为V4、第一电阻为R1、第二电阻为R2、第三电阻为R3、第四电阻为R4、第一电容为Cl、第二电容为C2、第三电容为C3、第四电容为C4，开关为S2。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
[0019]如图1所致,本实用新型输出延时电路工作原理:当输入电压Ui接入,输入电压Ui触发555集成定时器NI，使555集成定时器NI的3脚输出幅值13V左右，频率f的方波信号(/ =.面.’单位均为国际輸。此信号通过由第二电阻R2和第二电容C2组成的充电泵电路，这个信号控制充电泵，当开关导通时，此信号将会触发MOS管Vl的栅极，使MOS管Vl的栅极比源极电位高1V以上，该偏压使MOS管Vl导通。
[0020]555集成定时器NI (ICM7555IPAZ)供电电压为4.5V-16V，给555集成定时器NI供电的稳压管V4的稳压值需在这个区间内，流经第一电阻Rl的电流需大于2mA以上。MOS管Vl需根据输入电流和电压的大小来选型。
【权利要求】
1.一种高安全可靠的开关控制电路，其特征是:包括电源(Ui)、负载(Uo)、555集成定时器(NI)、MOS管(VI)、第一二极管(V2)、第二二极管(V3)、稳压管(V4)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、开关(S2)； 所述输入源(Ui)的正极连接至第一电阻(Rl) —端、MOS管(Vl)的漏极，输入源(Ui)的负极连接至第一稳压管(V4)的正极、第一电容(Cl)的负极、第三电容(C3)和第四电容(C4)的一端、555集成定时器(NI)的I脚、负载(Uo)负极，所述负载(Uo)正极连接至MOS管(Vl)的源极、第二二极管(V3)的正极，所述MOS管(Vl)的栅极连接至开关(S2)的一端，开关(S2)的另一端连接至第一二极管(V2)的负极，第一电阻(Rl)的另一端连接至第一稳压管(V4)的负极、第一电容(Cl)的正极、555集成定时器(NI)的4脚和8脚、第四电阻(R4)的一端，555集成定时器(NI)的7脚连接至第三电阻(R3)的一端，555集成定时器(NI)的2脚连接至第三电阻(R3)的另一端、555集成定时器(NI)的6脚、第四电阻(R4)的另一端、第四电容(C4)的另一端，555集成定时器(NI)的5脚通过第三电容(C3)连接至负载(Uo)负极，555集成定时器(NI)的3脚依次通过第二电阻(R2)、电容(C2)连接至第一二极管(V2)的正极和第二二级管(V3)的负极。
2.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的555集成定时器(NI)为intersil公司生产的555集成定时器。
3.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的555集成定时器(NI)的管脚定义为:1为GND，2为TRIG，3为OUT，4为RESET，5为C0NT，6为THRES，7为DISCH，8 为 Vcc。
4.根据权利要求2所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的555集成定时器(NI)的型号为 ICM7555IPAZ。
5.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的MOS管(Vl)为P沟道MOS管。
6.根据权利要求1所述高安全可靠的开关控制电路，其特征是:所述的开关(S2)为能实现通断功能的开关或者控制电路的输出信号开关。
【文档编号】H02M3/155GK203942445SQ201420024013
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2014年1月15日
【发明者】钱忠源, 谢记华, 张锦鹏, 聂慧芳 申请人:洛阳隆盛科技有限责任公司
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