專利名稱：一種快速放電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于供電電源中的大電容的快速放電電路。
背景技術(shù)：
終端產(chǎn)品在插入供電電源口時，由于終端產(chǎn)品電源輸入端的濾波電容需要吸取大量的瞬間電流來建立電壓，因而會在供電電源口產(chǎn)生瞬間上電沖擊電流，使得供電電源口電壓瞬間跌落，影響供電電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為保持供電電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，現(xiàn)有技術(shù)中一般會在終端產(chǎn)品的電源輸入側(cè)增加緩啟動電路，以減少終端上電對供電電源的沖擊。緩啟動電路后面一般是DCDC電路，而為了應(yīng)對較大的尖峰式負(fù)載電流，DCDC電路的輸入端常會有較大容量的儲能電容?，F(xiàn)有技術(shù)中，主要存在如下問題當(dāng)快速插拔終端產(chǎn)品時，較大容量的DCDC的輸入電容的放電會很緩慢，導(dǎo)致緩啟動電路后端電壓緩慢降低，當(dāng)終端產(chǎn)品再次快速上電時， 緩啟動電路的MOSFET管仍有可能處于直接導(dǎo)通的狀態(tài)，從而使緩啟動電路失去作用。而如果緩啟動電路沒有起到作用，則上電Inrush電壓和Inrush電流將會直接沖擊緩啟動電路后端的器件，造成器件損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種快速放電電路，在終端產(chǎn)品斷電時，對DCDC的輸入大電容進(jìn)行快速放電，使其電壓迅速降至幾百毫伏的安全電壓范圍，當(dāng)終端產(chǎn)品再次快速上電時，保證緩啟動電路能夠正常工作，實現(xiàn)上電電壓和電流的緩慢增長。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種快速放電電路，所述快速放電電路包括基準(zhǔn)電壓源、電源電壓監(jiān)測電路、控制電路，和放電電路；所述基準(zhǔn)電壓源提供快速放電的閾值電壓；所述電源電壓監(jiān)測電路采集電源電壓的變化情況；所述控制電路根據(jù)電源電壓監(jiān)測電路采集的電源電壓和基準(zhǔn)電壓源提供的閾值電壓進(jìn)行邏輯控制，決定所述放電電路是否導(dǎo)通。進(jìn)一步地，所述基準(zhǔn)電壓源包括第一電阻和穩(wěn)壓管，所述第一電阻的一端連接在緩啟動電路后的電源輸入正極，另一端與所述穩(wěn)壓管相連接；所述穩(wěn)壓管的另一端連接至 GND。進(jìn)一步地，所述電源電壓監(jiān)測電路包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻和所述第三電阻連接在所述電源輸入正極與GND之間。進(jìn)一步地，所述控制電路包括電壓比較器、三極管和第四電阻；所述三極管的基極連接至所述電壓比較器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極連接至GND;所述第四電阻的一端連接至電源輸入正極，另一端連接至所述三極管的集電極；所述電壓比較器的同向輸入端連接在所述第一電阻和所述穩(wěn)壓管之間，所述電壓比較器的反向輸入端連接在所述第二電阻和所述第三電阻之間的分壓點，所述電壓比較器的正極連接至所述第一電阻和所述穩(wěn)壓管之間，所述電壓比較器的負(fù)極連接至GND ；所述電壓比較器通過比較反向輸入端采集的電源輸入正極的電壓與所述基準(zhǔn)電壓源提供的基準(zhǔn)參考電壓的大小，決定所述電壓比較器的輸出端輸出高電平還是低電平。進(jìn)一步地，所述放電電路包括場效應(yīng)管，所述場效應(yīng)管的柵極連接至所述三極管的集電極，所述場效應(yīng)管的源極連接至電源輸入正極，所述場效應(yīng)管的漏極連接至GND。進(jìn)一步地，當(dāng)所述電壓比較器的輸出端輸出低電平時，所述三極管截止，所述場效應(yīng)管的柵極與源極之間沒有壓差，所述場效應(yīng)管截止；當(dāng)所述電壓比較器的輸出端輸出高電平時，所述三極管導(dǎo)通，所述場效應(yīng)管的柵極與源極之間形成壓差，當(dāng)所述壓差達(dá)到所述場效應(yīng)管的導(dǎo)通電壓時，所述場效應(yīng)管導(dǎo)通。進(jìn)一步地，所述場效應(yīng)管為P溝道MOSFET管。綜上所述，本發(fā)明提供的快速放電電路，在終端產(chǎn)品斷電時，對DCDC的輸入大電容進(jìn)行快速放電，使其電壓迅速降至幾百毫伏的安全電壓范圍，當(dāng)終端產(chǎn)品再次快速上電時，緩啟動電路能夠正常工作，實現(xiàn)上電電壓和電流的緩慢增長，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的大容量DCDC的輸入電容不能快速放電導(dǎo)致緩啟動電路失去作用的問題。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本發(fā)明提供的快速放電電路的示意框圖；圖2為本發(fā)明實施例的快速放電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。如圖I所示，本發(fā)明實施例提供的快速放電電路，用于對DCDC的輸入大電容進(jìn)行快速放電，其主要由基準(zhǔn)電壓源、電源電壓監(jiān)測電路、控制電路、放電電路組成。基準(zhǔn)電壓源提供快速放電開始的閾值電壓；電源電壓監(jiān)測電路采集電源電壓的變化情況；控制電路根據(jù)電源電壓監(jiān)測電路采集的電源電壓和基準(zhǔn)電壓源提供的閾值電壓進(jìn)行邏輯控制，進(jìn)而決定放電電路是否導(dǎo)通。請參考圖2，本發(fā)明實施例的快速放電電路是連接在緩啟動電路后正電源的兩端， 分別為電源輸入正極(+VIN_softstart)和電源輸入負(fù)極(GND)。如圖2所示，本實施例的快速放電電路具體包括基準(zhǔn)電壓源，進(jìn)一步包括第一電阻(Rl)和穩(wěn)壓管(Dl)，所述的第一電阻(Rl) — 端連接在電源輸入正極(+VIN_SOftStart);所述的穩(wěn)壓管(Dl)的一端與所述的第一電阻 (Rl)的另一端相連，所述的穩(wěn)壓管(Dl)的另一端連接在(GND)。所述的電阻(Rl)和穩(wěn)壓管(Dl)組成一個基準(zhǔn)參考電壓，利用所述的穩(wěn)壓管(Dl)良好的穩(wěn)壓特性，提供一個穩(wěn)定的基準(zhǔn)參考電壓給所述的電壓比較器(Al)。
電源電壓監(jiān)測電路，進(jìn)一步包括第二電阻(R2)和第三電阻(R3)，所述的第二電阻 (R2) —端連接在電源輸入正極(+VIN_SOftStart);所述的第三電阻(R3) —端與所述的第二電阻(R2)的另一端相連，所述的第三電阻(R3)的另一端連接在(GND)。所述的電阻(R2) 和電阻(R3)起到對電源輸入正極(+VIN_SOftStart)的電壓分壓的作用并將分壓電壓送給所述的電壓比較器(Al)的負(fù)向輸入端用以監(jiān)控電源輸入正極(+VIN_SOftStart)的電壓變化?？刂齐娐罚M(jìn)一步包括電壓比較器(Al)、三極管(Tl)和第四電阻(R4)，所述的電壓比較器(Al)的同向輸入端(ΠΝ+)連接至所述的第一電阻(Rl)和所述的穩(wěn)壓管(Dl)之間，所述的電壓比較器(Al)的反向輸入端(UIN-)連接至所述的第二電阻(R2)和所述的第三電阻(R3)之間，所述的電壓比較器(Al)采用單極電源供電，正極連接至所述的第一電阻 (Rl)和所述的穩(wěn)壓管(Dl)之間，負(fù)極連接至(GND);所述的第四電阻(R4)的一端連接至電源輸入正極(+VIN_softstart);所述的三極管(Tl)為NPN型三極管，其基極B連接至所述的電壓比較器(Al)的輸出端(UOUT)，發(fā)射極E連接至(GND)，集電極C連接至所述的第四電阻(R4)的另一端。所述的電壓比較器(Al)通過比較反向輸入端采集的電源輸入正極 (+VIN_softstart)的電壓與正向輸入端的基準(zhǔn)參考電壓的大小，來決定所述的電壓比較器 (Al)的輸出端(UOUT)輸出高電平還是低電平。放電電路，進(jìn)一步包括場效應(yīng)管(T2)，所述的場效應(yīng)管(T2)為P溝道MOSFET管， 其柵極G連接至所述三極管(Tl)的集電極C，所述場效應(yīng)管(T2)的源極S連接至電源輸入正極(+VIN_softstart)，所述場效應(yīng)管(T2)的漏極D連接至(GND);電容(Cl)，所述的電容(Cl)就是快速放電的對象，DCDC的輸入儲能大電容。當(dāng)所述的電壓比較器(Al)的輸出端(UOUT)輸出低電平時，所述的三極管(Tl)截止，所述的MOSFET管(T2)的柵極G與源極S之間沒有壓差，所述的MOSFET管(T2)截止。 當(dāng)所述的電壓比較器(Al)的輸出端(UOUT)輸出高電平時，所述的三極管(Tl)導(dǎo)通，所述的MOSFET管(T2)的柵極G與源極S之間形成壓差，用Vgs表示，當(dāng)Vgs達(dá)到MOS管開通的門限電壓時，MOSFET管(T2)導(dǎo)通。MOSFET管的導(dǎo)通阻抗很小，可以實現(xiàn)對所述的大電容 (Cl)進(jìn)行快速放電。終端產(chǎn)品正常工作時，B點的電壓高于A點的電壓，電壓比較器Al輸出低電平，此時的三極管Tl和MOSFET管T2均處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)終端產(chǎn)品斷電時，緩啟動電路后端電壓 +VIN_softstart會逐漸減小，當(dāng)B點的電壓開始低于A點的電壓時，電壓比較器Al的輸出電平會由低電平變?yōu)楦唠娖?，此時三極管的B-E極間電壓高于導(dǎo)通電壓，三極管開始導(dǎo)通， 此時MOSFET管T2的柵極G與源極S之間形成壓差，用Vgs表示，當(dāng)Vgs達(dá)到MOS管開通的門限電壓時，MOSFET管T2導(dǎo)通。由于MOSFET管的導(dǎo)通阻抗很小，可以快速地對大電容Cl 進(jìn)行放電，使得緩啟動電路后端電壓+VIN_SOftStar在ms級別時間內(nèi)降低為幾百mV或更低的安全電壓范圍內(nèi)。當(dāng)終端產(chǎn)品再次上電時，緩啟動電路的MOSFET管已經(jīng)截至，緩啟動電路不會再出現(xiàn)前面所述的直接導(dǎo)通的問題，而是正常地進(jìn)行緩啟動上電。通過上述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點I.通過選用不同穩(wěn)壓電壓的穩(wěn)壓管Dl可以設(shè)置不同的基準(zhǔn)參考電壓，即可以設(shè)置不同的快速放電開始的閾值，可以有效避免終端產(chǎn)品中由于DCDC的輸入電壓瞬時掉落而誤觸發(fā)快速放電電路，造成終端產(chǎn)品重啟。
2.如果在實際應(yīng)用中既不想讓快速放電的閾值太低，進(jìn)而增加快速放電的時間， 又不想出現(xiàn)由于偶然的干擾致使DCDC的輸入電壓瞬時掉落而誤觸發(fā)快速放電電路，可以選用帶有遲滯特性的電壓比較器。3. MOSFET管較低的導(dǎo)通阻抗特性，可以保證在非?？斓臅r間將大電容存儲的能量釋放完，使得緩啟動電路后端電壓+VIN_softstar在ms級別時間內(nèi)降低為幾百mV或更低的安全電壓范圍內(nèi)，從而保證緩啟動電路在快速插拔終端時始終能夠正常工作。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施案例而已，并不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種快速放電電路，其特征在于，所述快速放電電路包括基準(zhǔn)電壓源、電源電壓監(jiān)測電路、控制電路，和放電電路；所述基準(zhǔn)電壓源提供快速放電的閾值電壓；所述電源電壓監(jiān)測電路采集電源電壓的變化情況；所述控制電路根據(jù)電源電壓監(jiān)測電路采集的電源電壓和基準(zhǔn)電壓源提供的閾值電壓進(jìn)行邏輯控制，決定所述放電電路是否導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求I所述的快速放電電路，其特征在于，所述基準(zhǔn)電壓源包括第一電阻和穩(wěn)壓管，所述第一電阻的一端連接在緩啟動電路后的電源輸入正極，另一端與所述穩(wěn)壓管相連接；所述穩(wěn)壓管的另一端連接至GND。
3.如權(quán)利要求2所述的快速放電電路，其特征在于，所述電源電壓監(jiān)測電路包括第二電阻和第三電阻，所述第二電阻和所述第三電阻連接在所述電源輸入正極與GND之間。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的快速放電電路，其特征在于，所述控制電路包括電壓比較器、三極管和第四電阻；所述三極管的基極連接至所述電壓比較器的輸出端，所述三極管的發(fā)射極連接至GND;所述第四電阻的一端連接至電源輸入正極，另一端連接至所述三極管的集電極；所述電壓比較器的同向輸入端連接在所述第一電阻和所述穩(wěn)壓管之間，所述電壓比較器的反向輸入端連接在所述第二電阻和所述第三電阻之間的分壓點，所述電壓比較器的正極連接至所述第一電阻和所述穩(wěn)壓管之間，所述電壓比較器的負(fù)極連接至GND ；所述電壓比較器通過比較反向輸入端采集的電源輸入正極的電壓與所述基準(zhǔn)電壓源提供的基準(zhǔn)參考電壓的大小，決定所述電壓比較器的輸出端輸出高電平還是低電平。
5.如權(quán)利要求4所述的快速放電電路，其特征在于，所述放電電路包括場效應(yīng)管，所述場效應(yīng)管的柵極連接至所述三極管的集電極，所述場效應(yīng)管的源極連接至電源輸入正極，所述場效應(yīng)管的漏極連接至GND。
6.如權(quán)利要求5所述的快速放電電路，其特征在于，當(dāng)所述電壓比較器的輸出端輸出低電平時，所述三極管截止，所述場效應(yīng)管的柵極與源極之間沒有壓差，所述場效應(yīng)管截止；當(dāng)所述電壓比較器的輸出端輸出高電平時，所述三極管導(dǎo)通，所述場效應(yīng)管的柵極與源極之間形成壓差，當(dāng)所述壓差達(dá)到所述場效應(yīng)管的導(dǎo)通電壓時，所述場效應(yīng)管導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求5所述的快速放電電路，其特征在于，所述場效應(yīng)管為P溝道MOSFET管。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速放電電路，起包括基準(zhǔn)電壓源、電源電壓監(jiān)測電路、控制電路，和放電電路；基準(zhǔn)電壓源提供快速放電的閾值電壓；電源電壓監(jiān)測電路采集電源電壓的變化情況；控制電路根據(jù)電源電壓監(jiān)測電路采集的電源電壓和基準(zhǔn)電壓源提供的閾值電壓進(jìn)行邏輯控制，決定放電電路是否導(dǎo)通。采用本發(fā)明，在終端產(chǎn)品斷電時，對DCDC的輸入大電容進(jìn)行快速放電，使其電壓迅速降至幾百毫伏的安全電壓范圍，當(dāng)終端產(chǎn)品再次快速上電時，保證緩啟動電路能夠正常工作，實現(xiàn)上電電壓和電流的緩慢增長。
文檔編號H02M1/32GK102594111SQ20121004338
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者張仲 申請人:中興通訊股份有限公司