單向?qū)娐芳肮╇娤到y(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種單向?qū)娐罚绕渖婕耙环N低成本、低壓降的單向?qū)娐芳?供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的耗材容器，比如用于噴墨打印機(jī)的墨盒，當(dāng)打印機(jī)端電壓掉電后仍然需要 對(duì)芯片進(jìn)行供電。授權(quán)公告號(hào)CN 202513599 U，授權(quán)公告日2012年10月31日的實(shí)用新型專 利公開了一種充電電路、存儲(chǔ)芯片及耗材容器。該充電電路將二極管器件焊接在電路板上 作為單向?qū)▎卧?，將電容作為?chǔ)能單元。儲(chǔ)能單元在電源供電時(shí)存儲(chǔ)能量，在掉電時(shí)為芯 片供電。二極管在電源掉電、電容放電時(shí)，防止電路上的電流倒灌入電源端。
[0003] 但是，二極管的成本較高、兩端壓降也較高。如圖1，打印機(jī)端的電源信號(hào)VDD通過 VIN連入二極管D1和電容C1再連入VIN_IC給芯片供電。二極管D1在VIN和VIN_IC之間起單向 導(dǎo)通的作用，使電流只能由VIN向VIN_IC方向流動(dòng)；電容C1在VIN_IC與GND之間起到儲(chǔ)能的 作用，使芯片在打印機(jī)端的電源掉電后仍然可以通過電容C1存儲(chǔ)的電量工作一段時(shí)間。如 圖2，打印機(jī)端VDD的電壓為3.3V、二極管D1的壓降為0.7V，最終施加到芯片端的電壓VIN_I C 僅僅只有2.6V。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供一種單向電路及供電系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案如 下： 一種單向?qū)娐?，其特征在?包括總輸入端、總輸出端、以及設(shè)置在所述輸入端和 所述輸出端之間的單向?qū)▎卧?、控制單元、監(jiān)測(cè)單元、以及保護(hù)單元;所述單向?qū)▎卧?連接所述總輸入端和所述總輸出端;所述控制單元連接所述總輸入端和所述總輸出端;所 述監(jiān)測(cè)單元連接所述總輸入端和所述總輸出端，所述監(jiān)測(cè)單元的監(jiān)測(cè)輸出端連接所述控制 單元的第一控制端;所述保護(hù)單元連接所述總輸入端和所述總輸出端，所述保護(hù)單元的選 擇輸出端連接所述控制單元的第二控制端。
[0005] 作為優(yōu)選，所述單向?qū)▎卧▎蜗驅(qū)ňw管，所述單向?qū)ňw管的源極 連接所述總輸入端，所述單向?qū)ňw管的柵極連接所述總輸出端，所述單向?qū)ňw管 的漏極連接所述總輸出端，所述單向?qū)ňw管的襯底連接所述總輸出端。
[0006] 作為優(yōu)選，所述控制單元包括控制晶體管，所述控制晶體管的源極連接所述總輸 入端，所述控制晶體管的柵極連接所述監(jiān)測(cè)單元的監(jiān)測(cè)輸出端，控制控制晶體管的漏極連 接所述總輸出端，所述控制晶體管的襯底連接所述保護(hù)單元的選擇輸出端。
[0007] 作為優(yōu)選，所述監(jiān)測(cè)單元包括反向模塊、以及調(diào)整模塊;所述反向模塊連接所述總 輸入端和所述總輸出端，所述調(diào)整模塊連接所述反向模塊。
[0008] 作為優(yōu)選，所述反向模塊包括第一反向晶體管和第二反向晶體管;所述第一反向 晶體管的源極連接所述總輸出端，所述第一反向晶體管的漏極連接所述第二反向晶體管的 漏極，所述第一反向晶體管的柵極連接所述第二反向晶體管的柵極，所述第一反向晶體管 的襯底連接所述總輸出端;所述第二反向晶體管的源極接地，所述第二反向晶體管的柵極 連接所述第一反向晶體管的柵極，所述第二反向晶體管的漏極連接所述第一反向晶體管的 漏極，所述第二反向晶體管的襯底接地;所述調(diào)整模塊為電流調(diào)整模塊，所述電流調(diào)整模塊 連接所述第一反向晶體管的源極和漏極。
[0009] 作為優(yōu)選，所述反向模塊包括限流電阻，所述限流電阻的輸入端連接所述總輸入 端，所述限流電阻的輸出端連接所述第一反向晶體管的柵極。
[0010] 作為優(yōu)選，所述反向模塊包括第一反向晶體管和第二反向晶體管;所述第一反向 晶體管的源極連接所述總輸出端，所述第一反向晶體管的漏極連接所述第二反向晶體管的 漏極，所述第一反向晶體管的柵極連接所述第二反向晶體管的柵極，所述第一反向晶體管 的襯底連接所述總輸出端;所述第二反向晶體管的源極接地，所述第二反向晶體管的柵極 連接所述第一反向晶體管的柵極，所述第二反向晶體管的漏極連接所述第一反向晶體管的 漏極，所述第二反向晶體管的襯底接地;所述調(diào)整模塊為電壓調(diào)整模塊，所述電壓調(diào)整模塊 的調(diào)整輸出端連接所述第一反向晶體管的柵極。
[0011] 作為優(yōu)選，所述電壓調(diào)整模塊包括第一分壓電阻和第二分電阻，所述第一分壓電 阻的輸入端連接所述總輸入端，所述第一分壓電阻的輸出端連接所述第二分壓電阻的輸入 端，所述第二分壓電阻的輸出端接地，所述第一分壓電阻的輸出端連接所述第一反向晶體 管的柵極。
[0012] 作為優(yōu)選，所述保護(hù)單元包括第一選擇晶體管和第二選擇晶體管，所述第一選擇 晶體管的源極連接所述總輸入端，所述第一選擇晶體管的柵極連接所述總輸出端，所述第 一選擇晶體管的漏極連接所述控制單元的第二控制端，所述第一選擇晶體管的襯底連接所 述控制單元的第二控制端;所述第二選擇晶體管的源極連接所述總輸出端，所述第二選擇 晶體管的柵極連接所述總輸入端，所述第二選擇晶體管的漏極連接所述控制單元的第二控 制端，所述第二選擇晶體管的襯底連接所述控制單元的第二控制端。
[0013] -種供電系統(tǒng)，包括電源和電源輸出端口；其特征在于:所述電源和所述電源輸出 端口之間設(shè)有如前所述的一種單向?qū)娐?所述電源的輸出端連接所述單向?qū)娐返?總輸入端，所述單向?qū)娐返目傒敵龆诉B接所述電源輸出端口；所述單向?qū)娐返目?輸出端連接儲(chǔ)能電容。
[0014] 所述單向?qū)▎卧ＷC所述總輸入端和所述總輸出端之間電流的單向性，所述監(jiān) 測(cè)單元監(jiān)測(cè)所述總輸入端的輸入電壓，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果輸出至所述控制單元的控制端。所述 控制單元連接在所述總輸入端和所述總輸出端之間，根據(jù)所述監(jiān)測(cè)單元的監(jiān)測(cè)結(jié)果連通或 者斷開。所述控制單元在連通時(shí)，保證所述總輸入端和所述總輸出端之間的超低壓降，并且 在斷開時(shí)防止儲(chǔ)能電容釋放的電能倒灌入所述控制單元。
[0015] 本發(fā)明的單向?qū)▎卧沟糜呻娫炊酥列酒说碾妷簤航涤稍瓉淼?.7V減少為 0.1-0.2V，僅為原來的30%不到，大大減少了單向?qū)▎卧墓?。整個(gè)單向?qū)娐穬H由 晶體管和電阻組成，電路元器件組成成分少，電路穩(wěn)定性高，響應(yīng)速度快。晶體管和電阻都 為無源器件，不需要額外的電源電路來開啟工作，功耗更低，電路工作性能更穩(wěn)定。直接蝕 刻在芯片晶圓上時(shí)的占用面積更小，降低芯片的成本，簡(jiǎn)化了整個(gè)供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高了 供電系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0016] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)供電系統(tǒng)圖。
[0017] 圖2圖1中供電系統(tǒng)的電壓曲線圖。
[0018]圖3采用圖1的供電系統(tǒng)的打印機(jī)系統(tǒng)示意圖。
[0019] 圖4本發(fā)明的供電系統(tǒng)示意圖。
[0020] 圖5是圖4中供電系統(tǒng)的電壓曲線圖。
[0021] 圖6采用圖4的供電系統(tǒng)的打印機(jī)系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖7實(shí)施例一單向?qū)娐吩韴D。
[0023]圖8實(shí)施例二單向?qū)娐吩韴D。
[0024]圖9實(shí)施例三單向?qū)娐吩韴D。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖6,一種打印機(jī)系統(tǒng)，包 括打印機(jī)以及帶有芯片的墨盒。芯片包括芯片控制電路、存儲(chǔ)電路、以及單向?qū)娐??？?制電路連接存儲(chǔ)單路，控制電路連接單向?qū)娐?。芯片輸入端外接蓄電電路。打印機(jī)電 源、單向?qū)娐?、以及蓄電電路?gòu)成了為芯片供電的供電系統(tǒng)。打印機(jī)電源通過單向?qū)?電路連接至芯片，為芯片供電，同時(shí)蓄電電路進(jìn)行蓄電。打印機(jī)掉電以后。蓄電電路釋放電 能為芯片供電。
[0026] 實(shí)施例一 如圖4，本實(shí)施例中打印機(jī)端輸出電源VDD至單向?qū)娐返目傒斎攵薎N，經(jīng)過單向?qū)?通電路的總輸出端OUT輸出至芯片。單向?qū)娐返目傒敵鐾B接有儲(chǔ)能電容C1，儲(chǔ)能電容 C1的另一端接地。
[0027] 如圖7,單向?qū)娐酚蒔M0S管（也可以為匪0S管，本實(shí)施例中以PM0S管為例進(jìn)行 描述)MP1，MP2，MP3，MP4，MP5，MP6和NM0S管（也可以為PM0S管，本實(shí)施例中以NM0S管為例進(jìn) 行描述)MN1以及電阻R1組成。
[0028] MP5連接在總輸入端IN和總輸出端OUT之間。MP5的柵極、漏極以及襯底連接到總輸 出端0UT，源極連接到總輸入端IN JP5起到一個(gè)連接到IN和OUT之間的單向?qū)▎卧淖?用，相當(dāng)于一個(gè)壓降為0.6V的二極管。
[0029] MP1連接在總輸入端IN和總輸出端OUT之間，MP1的柵極連接在由MP4，MN1，MP6組成 的監(jiān)測(cè)單元的輸出，MP1的源極連接總輸入端IN，MP1的漏極連接總輸出端OUT。
[0030] MP6，MP4，MN1組成監(jiān)測(cè)單元，一端連接總輸出端OUT，另一端接地GNDJP6的源極和 襯底都連接到總輸出端OUT，MP6的漏極連接到MP1的柵極，MP6的柵極連接到地GND; MP4的源 極和襯底都連接到總輸出端OUT，MP4的漏極連接到MP1的柵極，MP4的柵極連接到電阻R1的 負(fù)端;MN1的源極和襯底都連接到地GND，MN1的漏極連接到MP1的柵極，MN1的柵極連接到R1 的負(fù)端。R1的正端連接總輸入端IN，R1的負(fù)端接MP4和MN1的柵極，起限流電阻的作用，保護(hù) MP4和MN1的柵極不會(huì)受到突然的大電壓而導(dǎo)致燒毀。
[0031] MP2，MP3連接在總輸入端IN與總輸出端OUT之間，組成用于保護(hù)MP1的保護(hù)單元。 MP2的源極連接總輸入端IN，MP2的柵極連接總輸出OUT，MP2的漏極和襯底短接到MP 1的襯底 并且與MP3的漏極和襯底短接;MP3的源極連接總輸出端OUT，MP3的柵極連接總輸入端IN， MP3的漏極和襯底短接到MP1的襯底并且與MP2的漏極和襯底短接。MP2和MP3構(gòu)成的MP1的襯