CN103532532B - 上下电时序控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上下电时序控制电路，它包括比较检测电路、定时电路、驱动电路、自锁电路，输入控制端与比较检测电路连接，定时电路连接比较检测电路，比较检测电路连接驱动电路，驱动电路连接自锁电路，自锁电路输出控制端，输出控制端连接被控电源的使能端，控制被控电源电路按设定的时序及延迟时间使能工作或失能停止工作。本发明提供的上下电时序控制电路，使用灵活，结构简单，成本低廉，延时效果良好，是一种性能优良、经济实惠的上下电时序控制电路。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其是一种电源上下电时序控制电路。
背景技术
随着电子技术日新月异的发展，电子设备(电子系统)功能日趋丰富和复杂，使用电路和负载日趋多样化，而各种电路或负载要求的供电电压各不相同，因此往往一个控制系统中存在多种供电模块，各个供电模块可能需要按一定的时序启动或关闭方可正常工作。没有时序控制时，轻则降低控制系统性能或长期可靠性，重则直接导致控制系统崩溃或损坏。对于这种应用需求，产生了多种控制方法，有采用专用的时序控制芯片来实现，虽然使用该时序控制芯片能够实现控制上电时序的目的，但是由于该时序控制芯片制造成本高，工序复杂，不适应大面积推广使用；在模块电源行业，输出时序控制往往采用输出串联MOSFET,用专业的集成电路采集信号，然后控制该MOSFET通断的方法来实现输出电压时序控制。这种方法从时序控制方法上讲比较优秀，但输出建立后MOSFET长期产生热损耗，尤其是输出电流较大的场合，损耗非常可观，同时成本较高且不能实现下电时序控制。
发明内容
本发明提供一种低成本的电源上下电时序控制电路，以解决现有技术中存在的制造成本高、工序复杂、下电时序不能可靠控制的问题。
本发明的技术解决方案是：一种上下电时序控制电路，包括比较检测电路(1)、定时电路(2)、驱动电路(3)、自锁电路(4)，输入控制端(EN)与比较检测电路(1)连接，定时电路(2)连接比较检测电路(1)，比较检测电路(1)连接驱动电路(3)，驱动电路(3)连接自锁电路(4)，自锁电路(4)输出控制端(A1、A2、B1、B2)连接被控电源的使能端。
所述比较检测电路(1)由第一、第二、第三、第四运算放大器(U1A、U1B、U2A、U2B)、第一二极管(D1)、第一、第二、第三、第四、第十一、第十二电阻(R1、R2、R3、R4、R11、R12)、第一、第二、第三、第四电容(C1、C2、C3、C4)组成；
第一运算放大器(U1A)正输入端3脚与第二运算放大器(U1B)负输入端6脚、第二电阻(R2)一端、第一电阻(R1)一端、第一二极管(D1)阳极连接；第一二极管(D1)阴极接控制端；第二电阻(R2)另一端接地；第一电阻(R1)另一端接输入电压VIN+；
第一运算放大器(U1A)负输入端2脚与第二运算放大器(U1B)正输入端5脚、第三电阻(R3)一端、第四电阻(R4)一端连接；第三电阻(R3)另一端接参考电压Vref；第四电阻(R4)另一端接地；
第一运算放大器(U1A)电源端8脚与VCC、第一电容(C1)一端连接；第一电容(C1)另一端接地；
第一运算放大器(U1A)接地端4脚接地；
第一运算放大器(U1A)输出端1脚与电阻(R5)一端、二极管(D5)阴极、电阻(R8)一端连接；
第二运算放大器(U1B)输出端7脚与电阻(R9)一端、二极管(D6)阴极、电阻(R10)一端连接；
第三运算放大器(U2A)正输入端3脚与电阻(R8)一端、二极管(D5)阳极、第二电容(C2)一端连接；
第三运算放大器(U2A)负输入端2脚与第十一电阻(R11)一端、第四运算放大器(U2B)负输入端6脚、第十二电阻(R12)一端连接；第十一电阻(R11)另一端接参考电压Vref，第十二电阻(R12)另一端接地；
第三运算放大器(U2A)电源端8脚与VCC、第四电容(C4)一端连接；第四电容(C4)另一端接地；
第三运算放大器(U2A)接地端4脚接GND；
第三运算放大器(U2A)输出端1脚与电阻R13一端连接；
第四运算放大器(U2B)正输入端5脚与电阻(R9)一端、二极管(D6)阳极、第三电容(C3)一端连接；
第四运算放大器(U2B)输出端7脚与电阻R16一端连接；
驱动电路(3)由第一、第四、第五、第八三极管(Q1、Q4、Q5、Q8)、第五、第九、第十三、第十六电阻(R5、R9、R13、R16)组成；
第一三极管(Q1)基极与第五电阻(R5)一端连接，第一三极管(Q1)发射极接地，第一三极管(Q1)集电极与三极管(Q2)集电极、电阻(R6)一端连接；第五电阻(R5)另一端与第一运算放大器(U1A)输出端连接；
第四三极管(Q4)基极与电阻(R10)一端连接，第四三极管(Q4)发射机接地，第四三极管(Q4)集电极接第一连接点(P1)或第二连接点(P2)；
第五三极管(Q5)基极与第十三电阻(R13)一端连接，第五三极管(Q5)发射极接地，第五三极管(Q5)集电极与三极管(Q6)集电极、电阻(R14)一端连接；第十三电阻(R13)另一端与第三运算放大器(U2A)输出端连接；
第八三极管(Q8)基极与电阻(R16)一端连接，第八三极管(Q8)发射机接地，第八三极管(Q8)集电极接第二连接点(P2)或第一连接点(P1)。
本发明通过输出控制端A1、B1和A2、B2连接模块电源的使能控制端，再通过控制EN控制端的高低电平，并合理的选择其他元器件参数，从而获得所需的上下电延迟时间参数，而且通过对换三极管Q4和Q8集电极的连接位置，就能使所连接的模块电源上电时序和下电时序相反。本发明提供的上下电时序控制电路，使用灵活，结构简单，成本低廉，延时效果良好，是一种性能优良、经济实惠的上下电时序控制电路。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明实施例1的电路原理图。
图3为本发明实施例2的电路原理图。
具体实施方式
为能使贵审查员清楚本发明的结构组成，以及整体运作方式，兹配合图示说明如下：
在电子设备(电子系统)设计过程中经常会遇到两路或两路以上电源具有上下电时序的需求，需要将第二路延迟于第一路一定时间上电，第三路延迟于第二路一定时间上电，在下电时第二路延迟于第三路一定时间下电，第一路延迟于第二路一定时间下电。
实施例1：
本发明实施例所述的一种电源上下电时序控制电路，如图1所示，它由运放U1、U2、三极管Q1～Q8、二极管D1、电阻R1～R15、电容C1～C4组成，EN控制端用于控制本上下电时序控制电路上电或下电，控制端A1、B1和A2、B2用于连接被控电源的使能端，控制被控电源使能或失能。
一种上下电时序控制电路如图1、2所示，它包括比较检测电路1、定时电路2、驱动电路3、自锁电路4，输入控制端EN与比较检测电路1连接，定时电路2连接比较检测电路1，比较检测电路1连接驱动电路3，驱动电路3连接自锁电路4，自锁电路4输出控制端A1、A2、B1、B2，输出控制端A1、A2、B1、B2连接被控电源的使能端。
比较检测电路1由运放U1、U2、二极管D1、电阻R1～R4、电阻R11、R12、电容C1、C4组成；定时电路2由电容C3、C4、电阻R8、R9、二极管D5、D6组成；驱动电路3由三极管Q1、Q4、Q5、Q8、电阻R5、R9、R13、R16组成；自锁电路4由三极管Q2、Q3、Q6、Q7、电阻R6、R7、R14、R15组成，具体形式为：
运放U1A正输入端3脚与运放U1B负输入端6脚、电阻R2一端、电阻R1一端、二极管D1阳极连接；二极管D1阴极接控制端；电阻R2另一端接地；电阻R1另一端接输入电压VIN+；
运放U1A负输入端2脚与运放U1B正输入端5脚、电阻R3一端、电阻R4一端连接；电阻R3另一端接参考电压Vref；电阻R4另一端接地；
运放U1A电源端8脚与VCC、电容C1一端连接；电容C1另一端接地；
运放U1A接地端4脚接地；
运放U1A输出端1脚与电阻R5一端、二极管D5阴极、电阻R8一端连接；
电阻R5另一端接三极管Q1基极，二极管D5阳极与电阻R8另一端、电容C2一端、运放U2A正输入端3脚连接；电容C2另一端接地；
三极管Q1发射极接地，三极管Q1集电极与三极管Q2集电极、电阻R6一端连接，三极管Q2发射极接地；电阻R6另一端接PNP管Q3基极；PNP管Q3发射极接输出控制端A1，PNP管Q3集电极与电阻R7一端、输出控制端B1连接；电阻R7另一端与三极管Q2基极、连接点P1连接；
运放U2A负输入端2脚与电阻R11一端、运放U2B负输入端6脚、电阻R12一端连接；电阻R11另一端接参考电压Vref，电阻R12另一端接地；
运放U2A电源端8脚与VCC、电容C4一端连接；电容C4另一端接地；
运放U2A接地端4脚接GND；
运放U2A输出端1脚与电阻R13一端连接；电阻R13另一端接三极管Q5基极，三极管Q5发射极接地，三极管Q5集电极与三极管Q6集电极、电阻R14一端连接；三极管Q6发射极接地；电阻R14另一端接PNP管Q7基极；PNP管Q7发射极接输出控制端A2，PNP管Q7集电极与电阻R15一端、输出控制端B2连接；电阻R15另一端与三极管Q6基极、连接点P2连接；
运放U1B输出端7脚与电阻R9一端、二极管D6阴极、电阻R10一端连接；
电阻R9另一端与二极管D6阳极、电容C3一端、运放U2B正输入端5脚连接，电容C3另一端接地；
电阻R10另一端接三极管Q4基极，三极管Q4发射极接地，三极管Q4集电极接连接点P2；
运放U2B输出端7脚接电阻R16一端，电阻R16另一端接三极管Q8基极，三极管Q8集电极接连接点P1，三极管Q8发射极接地。
本发明的详细工作过程为：在控制端EN悬空或接高电平时，运放U1A正输入端3脚由电阻R1、R2对输入电压VIN+分得的电压，高于其负输入端2脚由电阻R3、R4设定的电压，此时运放U1A输出端1脚输出高电平，此高电平一路经电阻R5、三极管Q1使由三极管Q2、Q3、电阻R6、R7组成的自锁电路锁定导通，从而使控制端A1、B1间连通，使与之连接的第一路被控电源使能上电工作；另一路经电阻R8对电容C2充电，经过设定的充电时间后，电容C2上充得的电压使运放U2A正输入端3脚电压高于负输入端2脚由电阻R11、R12设定的电压，此时运放U2A输出端1脚输出高电平，此高电平经电阻R13、Q5使由三极管Q6、Q7、电阻R14、R15组成的自锁电路锁定导通，从而使控制端A2、B2间连通，使与之连接的第二路被控电源使能上电工作,从而实现上电时被控电源第一路先上电工作，延迟一定时间后第二路再上电工作的时序控制。
当将控制端EN与输入地连接时，使运放U1B负输入端6脚由电阻R1、R2分得输入电压VIN+的电压降为低电平，低于运放U1B正输入端5脚由电阻R3、R4设定的电压，此时运放U1B输出端7脚输出高电平，此高电平一路经电阻R10、三极管Q4使由三极管Q6、Q7、电阻R14、R15组成的自锁电路锁定截止，从而使控制端A2、B2间关断，使与之连接的第二路被控电源失能下电停止工作；另一路经电阻R9对电容C3充电，经过设定的充电时间后，电容C3上充得的电压使运放U2B正输入端5脚电压高于负输入端6脚由电阻R11、R12设定的电压，此时运放U2B输出端7脚输出高电平，此高电平经电阻R16、Q8使由三极管Q2、Q3、电阻R6、R7组成的自锁电路锁定截止，从而使控制端A1、B1间关断，使与之连接的第一路被控电源失能下电停止工作，从而实现下电时，被控电源第二路先下电停止工作，延迟一定时间后第一路再下电停止工作的时序控制。
实施例2：
另外，可以改变三极三极管Q4、Q8集电极连接点，从而改变被控电源模块的下电顺序，如图3所示，将三极管Q4、Q8集电极连接点对调，三极管Q4集电极接连接点P1，三极管8集电极接连接点P2，在将控制端EN与输入地连接时，使运放U1B负输入端6脚由电阻R1、R2分得输入电压VIN+的电压降为低电平，低于运放U1B正输入端5脚由电阻R3、R4设定的电压，此时运放U1B输出端7脚输出高电平，此高电平一路经电阻R10、三极管Q4使由三极管Q2、Q3、电阻R6、R7组成的自锁电路锁定截止，从而使控制端A1、B1间关断，使与之连接的第一路被控电源失能下电停止工作；另一路经电阻R9对电容C3充电，经过设定的充电时间后，电容C3上充得的电压使运放U2B正输入端5脚电压高于负输入端6脚由电阻R11、R12设定的电压，此时运放U2B输出端7脚输出高电平，此高电平经电阻R16、Q8使由三极管Q6、Q7、电阻R14、R15组成的自锁电路锁定截止，从而使控制端A2、B2间关断，使与之连接的第二路被控电源失能下电停止工作，从而实现下电时被控电源第一路先下电停止工作，延迟一定时间后第二路再下电停止工作的时序控制。
以上所述，仅是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种上下电时序控制电路，包括比较检测电路(1)、定时电路(2)、驱动电路(3)、自锁电路(4)，其特征在于：输入控制端(EN)与比较检测电路(1)连接，定时电路(2)连接比较检测电路(1)，比较检测电路(1)连接驱动电路(3)，驱动电路(3)连接自锁电路(4)，自锁电路(4)输出控制端(A1、A2、B1、B2)连接被控电源的使能端；
所述比较检测电路(1)由第一、第二、第三、第四运算放大器(U1A、U1B、U2A、U2B)、第一二极管(D1)、第一、第二、第三、第四、第十一、第十二电阻(R1、R2、R3、R4、R11、R12)、第一、第二、第三、第四电容(C1、C2、C3、C4)组成；
第一运算放大器(U1A)正输入端3脚与第二运算放大器(U1B)负输入端6脚、第二电阻(R2)一端、第一电阻(R1)一端、第一二极管(D1)阳极连接；第一二极管(D1)阴极接控制端；第二电阻(R2)另一端接地；第一电阻(R1)另一端接输入电压VIN+；
第一运算放大器(U1A)负输入端2脚与第二运算放大器(U1B)正输入端5脚、第三电阻(R3)一端、第四电阻(R4)一端连接；第三电阻(R3)另一端接参考电压Vref；第四电阻(R4)另一端接地；
第一运算放大器(U1A)电源端8脚与VCC、第一电容(C1)一端连接；第一电容(C1)另一端接地；
第一运算放大器(U1A)接地端4脚接地；
第一运算放大器(U1A)输出端1脚与电阻(R5)一端、二极管(D5)阴极、电阻(R8)一端连接；
第二运算放大器(U1B)输出端7脚与电阻(R9)一端、二极管(D6)阴极、电阻(R10)一端连接；
第三运算放大器(U2A)正输入端3脚与电阻(R8)一端、二极管(D5)阳极、第二电容(C2)一端连接；
第三运算放大器(U2A)负输入端2脚与第十一电阻(R11)一端、第四运算放大器(U2B)负输入端6脚、第十二电阻(R12)一端连接；第十一电阻(R11)另一端接参考电压Vref，第十二电阻(R12)另一端接地；
第三运算放大器(U2A)电源端8脚与VCC、第四电容(C4)一端连接；第四电容(C4)另一端接地；
第三运算放大器(U2A)接地端4脚接GND；
第三运算放大器(U2A)输出端1脚与电阻R13一端连接；
第四运算放大器(U2B)正输入端5脚与电阻(R9)一端、二极管(D6)阳极、第三电容(C3)一端连接；
第四运算放大器(U2B)输出端7脚与电阻R16一端连接；
驱动电路(3)由第一、第四、第五、第八三极管(Q1、Q4、Q5、Q8)、第五、第九、第十三、第十六电阻(R5、R9、R13、R16)组成；
第一三极管(Q1)基极与第五电阻(R5)一端连接，第一三极管(Q1)发射极接地，第一三极管(Q1)集电极与三极管(Q2)集电极、电阻(R6)一端连接；第五电阻(R5)另一端与第一运算放大器(U1A)输出端连接；
第四三极管(Q4)基极与电阻(R10)一端连接，第四三极管(Q4)发射机接地，第四三极管(Q4)集电极接第一连接点(P1)或第二连接点(P2)；
第五三极管(Q5)基极与第十三电阻(R13)一端连接，第五三极管(Q5)发射极接地，第五三极管(Q5)集电极与三极管(Q6)集电极、电阻(R14)一端连接；第十三电阻(R13)另一端与第三运算放大器(U2A)输出端连接；
第八三极管(Q8)基极与电阻(R16)一端连接，第八三极管(Q8)发射机接地，第八三极管(Q8)集电极接第二连接点(P2)或第一连接点(P1)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |