專利名稱：一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種直流電子開(kāi)關(guān)，尤其是涉及一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在隨著電子和電工技術(shù)快速發(fā)展和進(jìn)步，各種電測(cè)量?jī)x器儀表也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，特別是采用數(shù)字技術(shù)的儀器儀表?，F(xiàn)在常見(jiàn)的有數(shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字鉗形表、數(shù)字面板表等。
但是，現(xiàn)有的數(shù)字儀器儀表都在儀表面板上設(shè)置了一個(gè)撥盤，該撥盤實(shí)際上是一個(gè)測(cè)量功能選擇開(kāi)關(guān)。如自動(dòng)量程型的數(shù)字萬(wàn)用表，其功能撥盤用于選擇不同的待測(cè)量項(xiàng)目交/直流電壓、交/直流電流、電阻、電容、交流頻率、占空比、通斷、溫度等，測(cè)量以上不同的內(nèi)容時(shí)，首先需要將撥盤撥調(diào)到相應(yīng)的位置上，然后再進(jìn)行測(cè)量；而非自動(dòng)量程型的數(shù)字萬(wàn)用表，甚至還要在功能撥盤上再設(shè)置一個(gè)檔位撥盤開(kāi)關(guān)，用于選擇各測(cè)量功能不同的量程，如欲對(duì)直流電壓進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量范圍為0.1mV到1000V，根據(jù)需要測(cè)量直流電壓的值，利用檔位撥盤開(kāi)關(guān)將整個(gè)測(cè)量范圍分成若干段，檔位開(kāi)關(guān)撥到該段后才能測(cè)量。其他不同的測(cè)量也類似。
由于現(xiàn)有的數(shù)字測(cè)量?jī)x表需要功能撥盤以及檔位開(kāi)關(guān)，不僅造成測(cè)量操作復(fù)雜、容易出錯(cuò)，還會(huì)使測(cè)量?jī)x表的體積增大，特別是功能撥盤和檔位開(kāi)關(guān)的可靠性比較差。
此外還有用各種繼電器，包括機(jī)械式、電子式、光電隔離式繼電器等，通過(guò)電子電路代替功能撥盤和檔位開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)。此種用各種繼電器電路代替功能撥盤和檔位開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)，同樣會(huì)造成測(cè)量?jī)x表體積大，特別還會(huì)使成本提高、功耗加大。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，能夠克服現(xiàn)有數(shù)字測(cè)量?jī)x表的功能撥盤和檔位開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的缺陷，能夠使儀表簡(jiǎn)單的進(jìn)行測(cè)量操作，提高可靠性，減小整體體積；而相對(duì)于采用繼電器設(shè)計(jì)的數(shù)字測(cè)量?jī)x表，同樣可以作到較簡(jiǎn)單操作，同時(shí)又可以大大降低測(cè)量?jī)x表的成本和功耗。針對(duì)自動(dòng)量程數(shù)字儀表，現(xiàn)在已有多種專用的集成電路，但是內(nèi)部布圖設(shè)計(jì)基本相同。本實(shí)用新型將應(yīng)用于自動(dòng)量程數(shù)字儀表專用集成電路上，以能夠替代功能撥盤。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，包括了一MOS場(chǎng)效應(yīng)管，一交流電壓輸入端，并且，還包括了一變壓器、一整流電路，上述的電壓輸入端與上述的變壓器的初級(jí)相連接，上述的整流電路串接在上述的變壓器的次級(jí)，并與上述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及源極相連接。
同時(shí)，上述的整流電路包括一整流二極管，濾波電容C及泄放電阻R。
上述的整流電路設(shè)置有全波整流電路部分，一濾波電容，一泄放電阻。
還包括一晶體管，用于控制前端輸入；二第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極與上述的整流電路輸出電壓正極連接，其源極與上述的整流電路輸出電壓負(fù)極連接。
還包括一第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管，用于控制前端輸入；二第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極與上述的整流電路輸出電壓正極連接，其源極與上述的整流電路輸出電壓負(fù)極連接。
上述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
上述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
還包括若干MOS場(chǎng)效應(yīng)管，該若干MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與上述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管和上述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接。
上述的晶體管設(shè)置為三極管。
上述的若干MOS場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管或者N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
實(shí)現(xiàn)了上述的技術(shù)方案，就可以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。能夠在應(yīng)用于數(shù)字測(cè)量?jī)x表時(shí)，克服現(xiàn)有數(shù)字測(cè)量?jī)x表的功能撥盤和檔位開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的缺陷，使儀表簡(jiǎn)單的進(jìn)行測(cè)量操作，提高可靠性，減小整體體積；而相對(duì)于采用繼電器設(shè)計(jì)的數(shù)字測(cè)量?jī)x表，同樣可以作到較簡(jiǎn)單操作，同時(shí)又可以大大降低測(cè)量?jī)x表的成本和功耗。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理圖；圖2是本實(shí)用新型另一實(shí)施例的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型再一實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，通過(guò)對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，可以更清楚的看出和理解本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)所在。
如圖1，開(kāi)關(guān)管Q1用作電子開(kāi)關(guān)，控制進(jìn)入變壓器T的交流電壓，做本電子開(kāi)關(guān)的“開(kāi)/關(guān)”控制。MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3用作高壓開(kāi)關(guān)的元件，其柵極與上述的整流電路輸出電壓正端連接，其源極與上述的整流電路輸出電壓負(fù)端連接。
電路中的二極管D做半波整流，電容C做濾波之用，電阻R連接源極與柵極，以使電容C上的電荷能泄放掉，以便MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3可以很快進(jìn)入關(guān)閉狀態(tài)。
如圖1，本交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)工作原理如下，當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q1控制端施加直流正電壓時(shí)，變壓器T次級(jí)有交流電壓輸出，該次級(jí)電壓被二極管D整流后，正極加于MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3的柵極，負(fù)級(jí)加于MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3的源極，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3導(dǎo)通，表示本實(shí)用新型的電子開(kāi)關(guān)處于打開(kāi)狀態(tài)。
當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q1控制端的電壓低于一定值時(shí)，開(kāi)關(guān)管Q1截止，變壓器初級(jí)沒(méi)有輸入，次級(jí)沒(méi)有電壓，而原先電容C上的電壓被電阻R泄放，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3的柵極和源極之間沒(méi)有電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)，表示本實(shí)用新型的電子開(kāi)關(guān)被關(guān)閉。
當(dāng)開(kāi)關(guān)管Q1導(dǎo)通后，交流電壓從變壓器T的初級(jí)輸入，變壓器T的初級(jí)感應(yīng)變壓到變壓器T的次級(jí)，整流二極管D對(duì)變壓器T次級(jí)變壓輸出的交流電壓整流為直流電壓，其后連接作為開(kāi)關(guān)元件的MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3的柵極及源極。最終通過(guò)交流電壓輸入的開(kāi)啟和關(guān)閉，控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q2和Q3，達(dá)到電路的開(kāi)和關(guān)。
本圖僅是示意，一般的，作為開(kāi)關(guān)的MOS場(chǎng)效應(yīng)管可以是一只以上，以達(dá)到需要的不同電壓數(shù)量分段的開(kāi)關(guān)效果。而MOS場(chǎng)效應(yīng)管既可以采用N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，也可以采用P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。此外，對(duì)于交流輸入，較好的，可以采用方波輸入。而開(kāi)關(guān)管Q1可以設(shè)置為晶體管，如NPN或者PNP的三極管，也可以設(shè)置為MOS場(chǎng)效應(yīng)管。
如圖2，是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，其工作原理與上述圖1的實(shí)施例大致相同，只是將圖1中的二極管D半波整流變?yōu)槎O管D1和D2的全波整流，其他均一致，這里不再贅述。
如圖3，是本實(shí)用新型的再一實(shí)施例，其工作原理與上述圖1的實(shí)施例大致相同，只是將圖1中的二極管D半波整流變?yōu)闃蚴饺ㄕ?，其他均一致，這里不再贅述。
與普通直接由直流電壓控制型的電子開(kāi)關(guān)不同，本實(shí)用新型采用交流電壓控制，就需要有變壓整流，變壓器恰好起到隔離的作用，使MOS開(kāi)關(guān)管上的高壓與整機(jī)隔離。在應(yīng)用于各類型數(shù)字儀表時(shí)，使得開(kāi)關(guān)管上的高壓與數(shù)字儀表的其他部分隔離開(kāi)，保證了數(shù)字儀表的其他部分不致被高壓損壞。
數(shù)字儀表采用本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)后，可以使操作簡(jiǎn)單、減小體積、降低成本、節(jié)約功耗。
這里需要指出的是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上，作出各種適當(dāng)?shù)淖冃位蛘咛鎿Q，但所有這些變形或者替換，都應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，包括了一MOS場(chǎng)效應(yīng)管，一交流電壓輸入端，其特征在于還包括了一變壓器、一整流電路，所述的電壓輸入端與所述的變壓器的初級(jí)相連接，所述的整流電路串接在所述的變壓器的次級(jí)，并與所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極及源極相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的整流電路包括一整流二極管，濾波電容C及泄放電阻R。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的整流電路設(shè)置有全波整流電路部分，一濾波電容，一泄放電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于還包括一晶體管，用于控制前端輸入；二第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極與所述的整流電路輸出電壓正極連接，其源極與所述的整流電路輸出電壓負(fù)極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于還包括一第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管，用于控制前端輸入；二第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極與所述的整流電路輸出電壓正極連接，其源極與所述的整流電路輸出電壓負(fù)極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第二MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置為N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于還包括若干MOS場(chǎng)效應(yīng)管，該若干MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管和所述的MOS場(chǎng)效應(yīng)管、第三MOS場(chǎng)效應(yīng)管的漏極連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的晶體管設(shè)置為三極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)，其特征在于所述的若干MOS場(chǎng)效應(yīng)管設(shè)置為P溝道場(chǎng)效應(yīng)管或者N溝道場(chǎng)效應(yīng)管。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)。從電壓輸入端輸入交流電壓，通過(guò)變壓器和整流電路變壓整流形成直流電壓，然后控制MOS場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，構(gòu)成交流信號(hào)控制的直流電子開(kāi)關(guān)?？梢杂糜跀?shù)字萬(wàn)用表、數(shù)字鉗形表和數(shù)字面板表等的電子開(kāi)關(guān)，以替代上述數(shù)字儀表的功能撥盤，形成智能型的自動(dòng)量程數(shù)字儀表。采用了本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)的數(shù)字儀表，可以做到體積小、成本低、功耗小、可靠性高。
文檔編號(hào)H03K17/687GK2834022SQ20052006652
公開(kāi)日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者李鴻 申請(qǐng)人:李鴻