CN104300946B - 一种低压设备的快速掉电模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种快速掉电装置特别是一种用于低压设备的快速掉电装置，包括：开关场效应管、驱动场效应管、电容CE1、电阻R1、电阻R3、电阻R4；本发明的低压设备的快速掉电装置通过电容CE1、可调电阻R3和电阻R4实现驱动场效应管上电和断电时的快速导通和快速断开，由于电阻R3为可调的，所以对不同的驱动场效应管均能精确的调整至其阈值电压；同时，通过电容C1、电阻R1和电阻R2实现电路输入端上电时开关场效应管的缓启动，保护开关场效应管不被上电时的浪涌电流击穿。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速掉电模块特别是一种用于低压设备的快速掉电模块。
背景技术
在一些设备中，常要求处理器CPU内部和外部RAM中的数据在电源掉电时不丢失，重新加电时，RAM中的数据能够保存完好，这就要求对CPU系统在断电时有足够时间处理与保存数据等，或者在一些通信设备中，为能提高监控人员的工作效率，要求用户端上电/断电时可以向局端提供告警，上面几点就要求设备在掉电时有一部分器件是加快断电，而一部分电路是缓慢断电。快速断电模块就是为加快断电而生，如图1的一个优选的应用实施例框图所述，快速掉电模块位于电源与掉电检测模块之间，在电源断电时，它可以迅速隔开电源储能模块跟掉电监测模块，设备弄够有充足的时间完成掉电的相关处理。如专利CN103152023A的快速PNP晶体管关断电路，通过为PNP晶体管的基极提供反向驱动电流来实现PNP晶体管断电时的快速关断，这种电路形式较为复杂，且缺少对PNP晶体管对上电产生的浪涌电流的保护措施。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的解决的技术问题是提供一种低压设备的快速掉电模块，这种模块的结构简单，并且还能起到抑制浪涌电流保护电源开关的作用。
为解决上述问题，本发明的一种低压设备的快速掉电模块，包括：开关场效应管、驱动场效应管、电容CE1、电阻R1、电阻R3、电阻R4；
所述的开关场效应管作为低压设备的快速掉电模块的电源开关，其开关输入极作为电路的输入端，其开关输出极作为电路的输出端，其开关控制极与所述的驱动场效应管的驱动输入极相连；
所述的电容CE1与电阻R3并联，其并联的第一节点与开关场效应管的开关输入极相连，第二节点串联电阻R4后接地；
所述的电阻R1并联在所述的开关场效应管的开关输入极与开关控制极之间；
所述的驱动场效应管作为开关场效应管的驱动开关，其驱动输出极接地，其驱动控制极连接电容CE1与电阻R3并联的第二节点。
优选的，所述的开关场效应管为P沟道增强型场效应管，所述的开关场效应管的开关输入极为P沟道增强型场效应管的源极，所述的开关场效应管的开关输出极为P沟道增强型场效应管的漏极，所述的开关场效应管的开关控制极为P沟道增强型场效应管的栅极；所述的驱动场效应管为N沟道增强型场效应管，所述的驱动场效应管的驱动输入极为N沟道增强型场效应管的漏极；所述的驱动场效应管的驱动输出极为N沟道增强型场效应管的源极；所述的驱动场效应管的驱动控制极为N沟道增强型场效应管的栅极。
作为本发明的进一步改进，所述的开关场效应管的开关控制极与开关输出极之间并联电容C1。
作为本发明的进一步改进，所述的驱动场效应管的驱动输出极串联电阻R2后接地。
作为本发明的进一步改进，所述的电阻R3为可调电阻。
附图说明
图1是快速掉电模块的应用实施例框图。
图2是本发明的第一种优选实施例的电路图。
具体实施方式
本发明提出一种低压设备的快速掉电模块，包括：开关场效应管、驱动场效应管、电容CE1、电阻R1、电阻R3、电阻R4。所述的开关场效应管作为低压设备的快速掉电模块的电源开关，其开关输入极作为电路的输入端，其开关输出极作为电路的输出端，其开关控制极与所述的驱动场效应管的驱动输入极相连；所述的电容CE1与电阻R3并联，其并联的第一节点与开关场效应管的开关输入极相连，第二节点串联电阻R4后接地；所述的电阻R1并联在所述的开关场效应管的开关输入极与开关控制极之间；所述的驱动场效应管作为开关场效应管的驱动开关，其驱动输出极接地，其驱动控制极连接电容CE1与电阻R3并联的第二节点。
下面结合附图和几个具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1：
本发明的一种低压设备的快速掉电模块的第一种优选实施例的电路图如图2所示，包括：开关场效应管、驱动场效应管、电容CE1、电阻R1、可调电阻R3、电阻R4、电阻R2、电容C1。
所述的开关场效应管作Q2为低压设备的快速掉电模块的电源开关，其开关输入极作为电路的输入端，其开关输出极作为电路的输出端，其开关控制极与所述的驱动场效应管Q1的驱动输入极相连；
所述的电容CE1与可调电阻R3并联，其并联的第一节点与开关场效应管Q2的开关输入极相连，第二节点串联电阻R4后接地；对所述的可调电阻R3的阻值进行调节，使电阻R3与电阻R4的分压处于开关场效应管Q1导通的阈值电压；
所述的电阻R1并联在开关场效应管Q2的开关输入极与开关控制极之间；所述的电阻R1用于将开关场效应管Q2的开关控制极电压上拉至开关场效应管Q2的开关输入极电压，实现开关场效应管Q2在电路的开关输入极上电时的缓启动，保护开关场效应管Q2在电路的输入端上电时不被浪涌电流击穿；
所述的驱动场效应管Q1作为开关场效应管Q2的驱动开关，所述的驱动场效应管Q1的驱动输出极串联电阻R2后接地，所述的所述的驱动场效应管Q1的的驱动控制极与所述的电容CE1与可调电阻R3并联的第二节点相连；所述的电阻R2用于限制开关场效应管Q2的栅极的电流。
本实施例所述的开关场效应管为P沟道增强型场效应管，所述的开关场效应管的开关输入极为P沟道增强型场效应管的源极，所述的开关场效应管的开关输出极为P沟道增强型场效应管的漏极，所述的开关场效应管的开关控制极为P沟道增强型场效应管的栅极；所述的驱动场效应管为N沟道增强型场效应管，所述的驱动场效应管的驱动输入极为N沟道增强型场效应管的漏极；所述的驱动场效应管的驱动输出极为N沟道增强型场效应管的源极；所述的驱动场效应管的驱动控制极为N沟道增强型场效应管的栅极。
当电路的输入端上电输入高电平VIN时，电阻R4两端电压与VIN相同，然后电容CE1充电再慢慢降到阈值电压点，保证N沟道增强型场效应管Q1的快速导通，N沟道增强型场效应管Q1的漏极电压降低，使P沟道增强型场效应管Q2的栅极电压降低，进而P沟道增强型场效应管Q2导通；由于P沟道增强型场效应管Q2的漏极和栅极间的电容C1两端的电压不能突变、N沟道增强型场效应管Q1的源极与地之间串联了一个电阻R2进行限流、电阻R1对P沟道增强型场效应管Q2的栅极电压的上拉作用，所以P沟道增强型场效应管Q2不会在电路的输入端上电的瞬间就马上导通，能够有效的保护P沟道增强型场效应管Q2在通电瞬间的不会被浪涌电流击穿。
当电路的输入端断电时，电容CE1放电，可调电阻R3还会保持原来的电压，则电阻R4两端的电压迅速下降到阈值电压以下，N沟道增强型场效应管Q1快速断开，继而P沟道增强型场效应管Q2断开。
本发明的低压设备的快速掉电模块通过电容CE1、可调电阻R3和电阻R4实现N沟道增强型场效应管Q1上电和断电时的快速导通和快速断开，由于电阻R3为可调的，所以对不同的N沟道增强型场效应管均能精确的调整至其阈值电压；同时，通过电容C1、电阻R1和电阻R2实现电路输入端上电时P沟道增强型场效应管的缓启动，保护P沟道增强型场效应管不被上电时的浪涌电流击穿。
实施例2：
作为实施例1的替代方式，还可以是N沟道增强型场效应管作为开关场效应管、P沟道增强型场效应管作为驱动场效应管的等效电路图；或者是N沟道增强型场效应管作为开关场效应管、N沟道增强型场效应管作为驱动场效应管的等效电路图；或者是P沟道增强型场效应管作为开关场效应管，P沟道增强型场效应管作为驱动场效应管的等效电路图。
综上可见，本发明的低压设备的快速掉电装置通过电容CE1、可调电阻R3和电阻R4实现驱动场效应管上电和断电时的快速导通和快速断开，由于电阻R3为可调的，所以对不同的驱动场效应管均能精确的调整至其阈值电压；同时，通过电容C1、电阻R1和电阻R2实现电路输入端上电时开关场效应管的缓启动，保护开关场效应管不被上电时的浪涌电流击穿。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种低压设备的快速掉电模块，包括：开关场效应管、驱动场效应管、电容CE1、电阻R1、电阻R3、电阻R4；
所述的开关场效应管作为低压设备的快速掉电模块的电源开关，其开关输入极作为电路的输入端，其开关输出极作为电路的输出端，其开关控制极与所述的驱动场效应管的驱动输入极相连，所述的开关场效应管的开关控制极与开关输出极之间并联电容C1；
所述的电容CE1与电阻R3并联，其并联的第一节点与开关场效应管的开关输入极相连，第二节点串联电阻R4后接地；
所述的电阻R1并联在所述的开关场效应管的开关输入极与开关控制极之间；
所述的驱动场效应管作为开关场效应管的驱动开关，其驱动输出极串联电阻R2后接地，其驱动控制极连接电容CE1与电阻R3并联的第二节点。
2.根据权利要求1所述的一种低压设备的快速掉电模块，其特征在于：所述的开关场效应管为P沟道增强型场效应管，所述的开关场效应管的开关输入极为P沟道增强型场效应管的源极，所述的开关场效应管的开关输出极为P沟道增强型场效应管的漏极，所述的开关场效应管的开关控制极为P沟道增强型场效应管的栅极；所述的驱动场效应管为N沟道增强型场效应管，所述的驱动场效应管的驱动输入极为N沟道增强型场效应管的漏极；所述的驱动场效应管的驱动输出极为N沟道增强型场效应管的源极；所述的驱动场效应管的驱动控制极为N沟道增强型场效应管的栅极。
3.根据权利要求1或2所述的一种低压设备的快速掉电模块，其特征在于：所述的电阻R3为可调电阻。
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