CN101776930A

CN101776930A - 可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路

Info

Publication number: CN101776930A
Application number: CN200910001924A
Authority: CN
Inventors: 李明辉
Original assignee: YIHENG ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: Diodes Taiwan Inc
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2010-07-14

Abstract

本发明是一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其主要包括：两只NP不同极性切换导通的第一开关晶体管及第二开关晶体管，其两者的开关接脚互异并接设在电源输入端及电源输出端上，其中第一开关晶体管的栅极耦接在一稳压电路的节点上；而第二开关晶体管的栅极接在一切换控制单元的节点上；所述切换控制单元是包括：一分压电路、一复级式切换控制电路、与一电压磁滞电路，以及；一工作模式，以对应于由电源输入端输入电压经上述电路，而由电源输出端获得输出电压；由此，以有效精简电路就能增广工作范围，也具有反相保护功能，同时含盖低压及高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，还能保持稳定的供电效果。

Description

可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路

技术领域

本发明涉及一种低压启动电路，特别涉及一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路。

背景技术

电源供应电路是各种电子产品内部所需的主要动力，一部运算精良功能再好的电子产品，如果少了这一部分就形同废铁一般，同样无法正常运作，传统的电源供应电路虽然技术成熟，但都仅能在一定范围的电压内工作，无法适用低压及高压同时动作，如果想要取得较大工作范围，或是具有供电较稳定的效果，则其内部就必需增加许多零件，如此一来制造成本即会明显增加，体积也会过于庞大形成占位，不符合电子产品日愈精简缩小发展趋势上的需求。

因此，如何针对现有供电电路进行改良，而研发一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，以有效的精简电路就能增广工作范围，同时含盖低压及高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，还能保持稳定供电的效果，即为本发明所欲解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其以有效精简电路就能增广工作范围，也具有反相保护功能同时含盖低压及高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，还能保持稳定供电的效果。

为了达到上述目的，本发明所提供的一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其主要包括：

两只NP不同极性切换导通的第一开关晶体管及第二开关晶体管，其两者的开关接脚互异并接设在电源输入端及电源输出端上，其中第一开关晶体管的栅极耦接在一稳压电路的节点上；而第二开关晶体管的栅极接在一切换控制单元的节点上；所述切换控制单元是包括：一分压电路、一复级式切换控制电路、与一电压磁滞电路，以及；

一工作模式，以对应于由电源输入端输入电压经上述电路，而由电源输出端获得输出电压，其具有一爬升段位在前方，以对应于第二开关晶体管导通，其具有一上升斜线由低电位启始，同时包容低压及高压都可共用启动导通的特性；一稳压输出段位在后方，以对应于第一开关晶体管导通，其具有一明显低于前段峰值保持一定水平准位电压输出的特性，以及；一延迟保护段呈Z形位在中段与前后相连，以对应于切换控制单元中所设的电压磁滞电路，而具有可防止高低压临界频繁切换提供延迟导通保护的特性。

一反相保护电路，所述反相保护电路是由P型第十二开关晶体管的栅极连接一电阻再接地，而当电源输出端产生反相电流，而提供反相保护的作用。

本发明的有益效果在于：以有效精简电路就能增广工作范围，同时含盖低压及高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，还能保持稳定的供电效果。

附图说明

图1为本发明的电路图；

图2为本发明的工作曲线图。

附图标记说明：11-第一开关晶体管；12-第二开关晶体管；20-电源输出端；21、22-电源输入端；29-接地；3-切换控制单元；31-分压电路；310-第十开关晶体管；311-高阻抗元件；313-第十一开关晶体管；315-分压节点；32-复级式切换控制电路；321-分路；323-第三开关晶体管；324-第四开关晶体管；325-第五开关晶体管；326-第六开关晶体管；327-第七开关晶体管；328-第八开关晶体管；329-第九开关晶体管；33-电压磁滞电路；39-节点；4-稳压电路；41、62-电阻；42-稳压二极管；49-节点；5-工作模式；51-爬升段；52-延迟保护段；53-稳压输出段；60-反相保护电路；61-第十二开关晶体管。

具体实施方式

为使贵审查员方便了解本发明的其他特征内容与优点，及其所达成的功效能够更为显现，现将本发明配合附图，详细说明如下：

如图1、2所示，本发明是一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其主要包括：两只NP不同极性切换导通的第一开关晶体管11及第二开关晶体管12，其两者的开关接脚互异并接设在电源输入端21及电源输出端20上，其中：

所述第一开关晶体管11为N型，其漏极耦接于电源输入端21，其源极耦接于电源输出端20，其栅极耦接在一稳压电路4的节点49上，而所述稳压电路4耦接在电源输入端21与接地29之间，其包括一电阻41底下串接一稳压二极管42所构成。

所述第二开关晶体管12为P型，其漏极耦接于电源输入端21，其源极耦接于电源输出端20，其栅极接在一切换控制单元3的节点39上；所述切换控制单元3是包括：一分压电路31，一复级式切换控制电路32，以及在分压电路31及复级式切换控制电路32两者间耦接设有一电压磁滞电路33所构成，其中：

所述分压电路31，由一栅极接地的P型第十开关晶体管310构成，其源极底下串接一高阻抗元件311，并以P型第十开关晶体管310的源极处作为分压节点供第八开关晶体管328栅极耦接；其中所述高阻抗元件311可为串接两只闸漏极耦接的N型开关晶体管或一电阻所构成。

所述复级式切换控制电路32，其具有多条并接分路321，包括有：

一栅极共接的P型第三开关晶体管323及N型第四开关晶体管324，P型第三开关晶体管323的漏极连接电源输入端21，N型第四开关晶体管324的源极接地29，以第二开关晶体管12的栅极作为前述切换控制单元的节点39；

一栅极共接的P型第五开关晶体管325及N型第六开关晶体管326，P型第五开关晶体管325的漏极连接电源输入端21，N型第六开关晶体管326的源极接地29，P型第五开关晶体管325的源极与N型第六开关晶体管326的漏极相接，并与前级的第三开关晶体管323、第四开关晶体管324的栅极耦接，以及；

一栅极共接的P型第七开关晶体管327及N型第八开关晶体管328，其N型第八开关晶体管328的源极下方再串接一栅极共接的N型第九开关晶体管329，N型第九开关晶体管329的源极接地，而P型第七开关晶体管327的漏极连接电源输入端21，P型第七开关晶体管327的源极与N型第八开关晶体管328的漏极相接，并与前级的第五开关晶体管325、第六开关晶体管326的栅极耦接。

另外，所述电压磁滞电路33具有一分压的P型第十一开关晶体管313，其漏极耦接于电源输入端21，其源极耦接于分压电路的分压节点315，而其栅极与第二开关晶体管12的栅极共接。

一工作模式5，以对应于由电源输入端21输入电压经上述电路，而由电源输出端20获得输出电压。

其具有一爬升段51位在前方，以对应于第二开关晶体管12导通，其具有一上升斜线由低电位启始，同时包容低压及高压都可共用启动导通的特性；

一稳压输出段53位于后方，以对应于第一开关晶体管11导通，其具有一明显低于前段峰值保持一定水平准位电压输出的特性，以及；

一延迟保护段52呈Z形位在中段与前后相连，以对应于切换控制单元3中所设的电压磁滞电路33，而具有可防止高低压临界频繁切换提供延迟导通保护的特性。

一反相保护电路60，所述反相保护电路60是由P型第十二开关晶体管61的栅极连接一电阻再接地，第十二开关晶体管的源极连接电源输入端22，而当电源输出端20产生反相电流，而提供反相保护的作用；

由此，以有效精简电路就能增广工作范围，同时含盖低压及高压均可启动，且通过电压磁滞电路33在高低压频繁异动的临界时，还能保持稳定的供电效果。

请参图1、2所示，动作原理为刚开始外部电压VCC增加，其分压电路31的分压节点315电压V_X也会跟着增加，所述电压V_X等于第十开关晶体管310与第十一开关晶体管313并联，再与高阻抗元件串联所得到的分压，当电压V_X＞Vgs8+Vds9则第二开关晶体管12会呈on，而第一开关晶体管11则呈off，此时工作模式5位于爬升段51，从第二开关晶体管12低压开始启动到容许高压的任何准位均可动作。

当电压继续增加到容许高压的峰值Vop时，分压节点315电压V_X(Vop)＜Vgs8+Vds9则第二开关晶体管12会off，第十一开关晶体管313也会off，而第一开关晶体管11on，此时工作模式5位于稳压输出段53中，其外部高压可经稳压电路4后取得稳压再从第一开关晶体管11输出。

此时，受到第十一开关晶体管313off影响，所述分压节点315电压V_X会比原本的分压低，故使第二开关晶体管12要重新on时，其第八开关晶体管328及第九开关晶体管329必需要用较低的电压方能导通，故而产生电压磁滞，此时工作模式5位于Z形的延迟保护段52中，可达到延迟导通用来防止高低压临界时开关on off切换过于频繁的问题，可提供良好的保护并有效降低内部的噪声，使电路工作可更为稳定。

以上实施例仅为方便说明而揭露，并非用以限定本发明，任何熟悉此应用者，当可做各种更动与不同的应用，其本质未脱离本发明的精神范畴，皆当包含在本发明专利范围保护中。

综上所述，本发明在突破先前的技术下，确实已达到所欲增进的功效足供产业上利用，再者，本发明申请前未曾公开，且熟悉该项技艺者所不易于考虑到的，其所具的新颖性、进步性显已符合新型专利的申请要件，依法提出新型申请。

Claims

1.一种可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其特征在于，其包括：

两只NP不同极性切换导通的第一开关晶体管及第二开关晶体管，所述第一开关晶体晶体管及所述第二开关晶体晶体管两者的开关接脚互异并接设在电源输入端及电源输出端上，其中所述第一开关晶体管的栅极耦接在一稳压电路的节点上；而所述第二开关晶体管的栅极接在一切换控制单元的节点上；

其中所述切换控制单元包括：一分压电路，由多只NP不同极性开关晶体管相串所构成；一复级式切换控制电路，其具有多条并接分路，在每一分路至少设有两只NP不同极性相串的开关晶体管所构成，其开关晶体管间彼此接连逐层切换控制；在所述分压电路及所述复级式切换控制电路两者间耦接设有一电压磁滞电路，以及；

一工作模式，以对应于由电源输入端输入电压经上述电路，而由电源输出端获得输出电压；其具有一爬升段位在前方，以对应于所述第二开关晶体管导通，其具有一上升斜线由低电位启始，同时包容低压及高压都共用启动导通；一稳压输出段位在后方，以对应于所述第一开关晶体管导通，其具有一低于前段峰值保持一定水平准位电压输出，以及；一延迟保护段呈Z形位在中段与前后相连，以对应于所述切换控制单元中所设的电压磁滞电路，而具有防止高低压临界频繁切换提供延迟导通保护；

2.根据权利要求1所述可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其特征在于，所述第一开关晶体管为N型，其漏极耦接于电源输入端，其源极耦接于电源输出端，其栅极耦接在一稳压电路的节点上；所述第二开关晶体管为P型，其漏极耦接于电源输入端，其源极耦接于电源输出端，其栅极接在一切换控制单元的节点上；所述稳压电路耦接在电源输入端与接地之间，其包括一电阻其底下串接一稳压二极管所构成。

3.根据权利要求1所述可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其特征在于，所述复级式切换控制电路包括：

一栅极共接的P型第三开关晶体管及N型第四开关晶体管，所述P型第三开关晶体管的漏极连接电源输入端，所述N型第四开关晶体管的源极接地，以所述第二开关晶体管的栅极作为前述切换控制单元的节点；

一栅极共接的P型第五开关晶体管及N型第六开关晶体管，所述P型第五开关晶体管的漏极连接电源输入端，所述N型第六开关晶体管的源极接地，所述P型第五开关晶体管的源极与所述N型第六开关晶体管的漏极相接，并与前级的所述第三开关晶体管、所述第四开关晶体管的栅极耦接，以及；

一栅极共接的P型第七开关晶体管及N型第八开关晶体管，其源极下方再串接一栅极共接的N型第九开关晶体管，所述N型第九开关晶体管的源极接地，而所述P型第七开关晶体管的漏极连接电源输入端，所述P型第七开关晶体管的源极与所述N型第八开关晶体管的漏极相接，并与前级的所述第五开关晶体管、所述第六开关晶体管的栅极耦接。

4.根据权利要求1所述可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其特征在于，所述分压电路，由一栅极接地的P型第十开关晶体管，其源极底下串接一高阻抗元件，并以所述P型第十开关晶体管的源极处作为分压节点供所述第八开关晶体管栅极耦接。

5.根据权利要求4所述可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其特征在于，所述高阻抗元件为串接两只栅极漏极耦接的N型开关晶体管或一高阻抗电阻所构成。

6.根据权利要求1所述可承受高压并具有反相保护功能的低压启动电路，其特征在于，所述电压磁滞电路具有一分压的P型第十一开关晶体管，其漏极耦接于电源输入端，其源极耦接于分压电路的分压节点，而其栅极与第二开关晶体管的栅极共接。