本發(fā)明涉及一種電子開關,特別是一種連接在直流電源和負載之間的電子開關。
背景技術:
本技術:
的同一申請人較早前向中國專利局提交了名稱為“一種led線性恒流軟啟動驅動電路”的專利申請,申請?zhí)枮椤?017100900028”,該驅動電路包括由電阻r7和電容c1并聯(lián)構成的充放電回路以實現(xiàn)軟啟動,在隨后的實際使用過程中,申請人發(fā)現(xiàn),采用電阻r7對電容放電,需要一定的時間電容c1儲存的電能才能夠完全釋放,在斷電后立刻上電的短時間內,由于電容c1的電能還沒有完全釋放,導致軟啟動效果不理想。
技術實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供一種通用性強,復位時間短的具有上電緩沖特性的電子開關。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種具有上電緩沖特性的電子開關,連接在直流電源dc和負載rl之間,包括pnp型三極管t2、場效應管t1、電阻r2、電阻r3和二極管d3;所述電阻r2和電阻r3串聯(lián)后一端接所述直流電源dc的正極dc+,另一端接所述直流電源dc的正極dc-;所述三極管t2的基極接所述電阻r2和電阻r3的結點,集電極接所述直流電源dc的負極dc-,發(fā)射極接所述二極管d3的負極,所述二極管d3的正極通過電阻r1接所述直流電源dc的正極dc+;所述三極管t2的發(fā)射極和二極管d3的負極結點與所述直流電源dc的負極dc-之間連接有電容c1;所述場效應管t1的柵極接所述二極管d3的正極與電阻r1的結點,源極接所述直流電源dc的負極dc-,漏極為負載rl的負極接線端。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用三只電阻、一只三極管、一只電容和一只場效應管構成上電緩沖電子開關,可以嵌入到各種高低壓負載電路中,由于場效應管t1具有很高的耐壓和極低的導通電阻,在一些功率較大的應用場合,既可以保護負載免受上電瞬間的浪涌沖擊,又可以大大降低電源開關上電瞬間的電流壓力,還可以做成具有兩個輸入端和兩個輸出端的集成模塊,直接添加到現(xiàn)有的負載產品中,使原本不具備上電緩沖功能的產品能夠實現(xiàn)軟啟動,有效避免上電瞬間的電流(或電壓)浪涌對負載的沖擊,能大大地延長產品的使用壽命。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1,一種具有上電緩沖特性的電子開關,連接在直流電源dc和負載rl(非電感性負載)之間,包括pnp型三極管t2、場效應管t1、電阻r2、電阻r3和二極管d3;所述電阻r2和電阻r3串聯(lián)后一端接所述直流電源dc的正極dc+,另一端接所述直流電源dc的正極dc-;所述三極管t2的基極接所述電阻r2和電阻r3的結點,集電極接所述直流電源dc的負極dc-,發(fā)射極接所述二極管d3的負極,所述二極管d3的正極通過電阻r1接所述直流電源dc的正極dc+;所述三極管t2的發(fā)射極和二極管d3的負極結點與所述直流電源dc的負極dc-之間連接有電容c1;所述場效應管t1的柵極接所述二極管d3的正極與電阻r1的結點,源極接所述直流電源dc的負極dc-,漏極為負載rl的負極接線端,負載rl的正極接直流電源dc的正極dc+。
在上電瞬間,負載rl通過場效應管t1形成回路,直流電源dc的正極dc+電壓通過電阻r1加入到場效應管t1的柵極。電阻r1、二極管d3、電容c1構成一個rcd單向充電電路,直流電源dc的正極dc+經過電阻r1、二極管d3對電容c1充電,電容c1兩端的初始電壓為0v,場效應管t1的柵極電壓被拉低,場效應管t1處于截至待命狀態(tài),負載rl兩端沒有電流通過,隨著充電時間的持續(xù),電容c1兩端的電壓慢慢爬升,當該電壓達到場效應管t1的門限電壓時,場效應管t1開始導通進入工作狀態(tài),為負載rl提供工作電流,由于場效應管t1的柵極電壓是由低向高慢慢爬升的,故提供給負載rl的電流也是由低向高慢慢上升,當電容c1兩端充電完成,則場效應管t1的柵極電壓也達到正常的工作電壓,場效應管t1也隨之飽和導通,為負載rl提供全額工作電流,實現(xiàn)緩沖啟動,緩沖啟動的時間長短取決于rc充電時間常數(shù)。
在斷電后,由于二極管d3的單項隔離作用,電容c1不會對場效應管t1產生影響。三極管t2、電阻r2、電阻r3、電容c1構成一個快速放電回路,上電瞬間及正常工作時,電阻r2和電阻r3結點的電位處于高電平,三極管t2處于截止狀態(tài),不影響電容c1在啟動時的充電過程,斷電后,由于電阻r2連接到電源正極一端斷電,導致三極管t2的基極電位通過電阻r3下拉,瞬間變?yōu)榈碗娖?,使三極管t2導通,迅速將電容c1兩端的電荷放電,系統(tǒng)快速復位,避免了斷電后短時間內重新上電時由于電容c1兩端的存電而影響緩沖效果,斷電后立刻上電也不會影響產品的軟啟動功能,通過電路中電阻r2、電阻r3和三極管t2組成的快速放電電路,并聯(lián)于緩沖電容c1的兩端,有效解決了電阻放電速度緩慢的問題,彌補了本申請的同一申請人較早前向中國專利局提交了名稱為“一種led線性恒流軟啟動驅動電路”的專利申請,申請?zhí)枮椤?017100900028”的電路缺陷。
本發(fā)明的上電緩沖電子開關可以嵌入到各種高低壓負載(如家用電器中的電熱器,led照明燈具等)電路中,由于場效應管t1具有很高的耐壓和極低的導通電阻,在一些功率較大的應用場合,既可以保護負載免受上電瞬間的浪涌沖擊,又可以大大降低電源開關上電瞬間的電流壓力,還可以做成具有兩個輸入端(用于連接直流電源dc的正極dc+和負極dc-兩個端子)和兩個輸出端(用于連接負載rl正負極的兩個端子)的集成模塊,直接添加到現(xiàn)有的負載產品中,使原本不具備上電緩沖功能的產品能夠實現(xiàn)軟啟動,有效避免上電瞬間的電流(或電壓)浪涌對負載的沖擊,能大大地延長產品的使用壽命。