CN108322030A - 一种新型放电电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明特别涉及一种新型放电电路及方法。该新型放电电路，包括电压调节芯片，放电控制电路，放电开关电路，放电自举电路和输出电路，输入电压Vin通过电压调节芯片进行调节处理后经由输出电路输出到负载端；所述电压调节芯片通过放电控制电路连接到放电开关电路，所述输出电路通过放电自举电路连接到放电开关电路。该新型放电电路及方法，结构简单，不依靠芯片工作，独立性高，通过放电控制电路对开关信号和输入电压的自动灵活侦测，放电自举电路维持电压，以及驱动放电开关电路在异常或者正常关断时将输出端导通到地，实现了快速彻底的放电，可靠性高，可随意调节，保证了系统运行的安全性和稳定性。

Description

一种新型放电电路及方法
技术领域
本发明涉及电路设计技术领域，特别涉及一种新型放电电路及方法。
背景技术
电压调节电路是电源供应中非常重要的组成部分，能够为负载提供稳定的直流电源，使之不收输入电压的变动。输出负载的大小和温度等因素的影响。
现有电压调节电路模块如附图1所示。输入电压通过电压调节芯片进行调节处理后经由含有电容的输出电路输出到负载端。
然而，现有的电压转换芯片都没有放电电路，几乎完全依靠后端输出电容的寄生参数进行放电，存在放电速度慢，残余电压持续时间长的问题，给系统运行带来了极大危害。
针对上述问题，本发明提出了一种新型放电电路及方法。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种简单高效的新型放电电路及方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种新型放电电路，其特征在于：包括电压调节芯片，放电控制电路，放电开关电路，放电自举电路和输出电路，输入电压Vin通过电压调节芯片进行调节处理后经由输出电路输出到负载端；所述电压调节芯片通过放电控制电路连接到放电开关电路，所述输出电路通过放电自举电路连接到放电开关电路。
所述放电控制电路包括电阻R1和R2，运算放大器M1和M2以及与门U1；所述运算放大器M1的正输入端连接到电压调节芯片的Enable引脚，负输入端分别连接电阻R1和R2；所述运算放大器M2的正输入端连接输入电压Vin，负输入端连接输出电压Vout；运算放大器M1与M2的输出端均连接到与门U1的输入端，并通过与门U1连接到放电开关电路。
所述放电自举电路包括二极管D1和电容C1，二极管D1正极接输出电压Vout，负极通过电容C1连接到放电开关电路。
所述放电开关电路包括P型MOS管Q1和N型MOS管Q2，放电控制电路连接到P型MOS管Q1的栅极，放电自举电路连接到P型MOS管Q1的漏极，N型MOS管Q2的栅极连接到P型MOS管Q1的源极；N型MOS管Q2的漏极接输出电压Vout，源极接地。
本发明新型放电电路的放电方法，其特征在于：利用放电控制电路针对Enable信号及输入电压Vin进行比较，确认Enable信号及输入电压Vin状态，并通过与门U1控制放电开关电路；放电自举电路利用电压调节芯片输出电压Vout充电，并一直保持电压，用于驱动放电开关电路；在Enable信号及输入电压Vin正常时，与门U1输出高电平使得P型MOS管Q1截止，放电开关电路不工作，一旦Enable信号及输入电压Vin有任何异常或者正常关闭，与门U1输出低电平，P型MOS管Q1导通，放电自举电路通过P型MOS管Q1驱动N型MOS管Q2，使输出电压Vout导通到地，完成放电。
所述放电控制电路中，通过的电阻R1和R2分压设定Enable的有效值，通过运算放大器M1与Enable信号进行比较，确保在有效值之上运算放大器M1输出高电平；输入电压Vin通过运算放大器M2与输出电压Vout进行比较，确保运算放大器M2在输入电压Vin大于输出电压Vout时才输出高电压；只有在运算放大器M1与M2的输出都为高电平时，与门U1才会输出高电平；
所述放电自举电路中，电压调节芯片没有输出之前不工作，随着输出电压上升，输出电压Vout通过二极管D1给电容C1充电，直至电容C1电压与输出电压Vout最高电压相同，一旦完成充电，电容C1电压会一直保持，不再随输出电压Vout下降；
当与门U1输出高电平时，P型MOS管Q1截止，放电开关电路不工作；一旦Enable和Vin有任何异常导致运算放大器M1或者运算放大器M2输出低电平，与门U1会迅速输出低电平导致P型MOS管Q1导通，电容C1通过P型MOS管Q1驱动N型MOS管Q2导通，此时Vout通过N型MOS管Q2导通到地，完成放电。
本发明的有益效果是：该新型放电电路及方法，结构简单，不依靠芯片工作，独立性高，通过放电控制电路对开关信号和输入电压的自动灵活侦测，放电自举电路维持电压，以及驱动放电开关电路在异常或者正常关断时将输出端导通到地，实现了快速彻底的放电，可靠性高，可随意调节，保证了系统运行的安全性和稳定性。
附图说明
附图1为现有电压调节电路模块示意图。
附图2为本发明新型放电电路模块逻辑示意图。
附图3为本发明新型放电电路示意图。
附图中，1放电控制电路，2放电自举电路，3放电开关电路，4电压调节芯片。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
该新型放电电路及方法，包括电压调节芯片，放电控制电路，放电开关电路，放电自举电路和输出电路，输入电压Vin通过电压调节芯片进行调节处理后经由输出电路输出到负载端；所述电压调节芯片通过放电控制电路连接到放电开关电路，所述输出电路通过放电自举电路连接到放电开关电路。
所述放电控制电路包括电阻R1和R2，运算放大器M1和M2以及与门U1；所述运算放大器M1的正输入端连接到电压调节芯片的Enable引脚，负输入端分别连接电阻R1和R2；所述运算放大器M2的正输入端连接输入电压Vin，负输入端连接输出电压Vout；运算放大器M1与M2的输出端均连接到与门U1的输入端，并通过与门U1连接到放电开关电路。
所述放电自举电路包括二极管D1和电容C1，二极管D1正极接输出电压Vout，负极通过电容C1连接到放电开关电路。
所述放电开关电路包括P型MOS管Q1和N型MOS管Q2，放电控制电路连接到P型MOS管Q1的栅极，放电自举电路连接到P型MOS管Q1的漏极，N型MOS管Q2的栅极连接到P型MOS管Q1的源极；N型MOS管Q2的漏极接输出电压Vout，源极接地。
该新型放电电路的放电方法，利用放电控制电路针对Enable信号及输入电压Vin进行比较，确认Enable信号及输入电压Vin状态，并通过与门U1控制放电开关电路；放电自举电路利用电压调节芯片输出电压Vout充电，并一直保持电压，用于驱动放电开关电路；在Enable信号及输入电压Vin正常时，与门U1输出高电平使得P型MOS管Q1截止，放电开关电路不工作，一旦Enable信号及输入电压Vin有任何异常或者正常关闭，与门U1输出低电平，P型MOS管Q1导通，放电自举电路通过P型MOS管Q1驱动N型MOS管Q2，使输出电压Vout导通到地，完成放电。
所述放电控制电路中，通过的电阻R1和R2分压设定Enable的有效值，通过运算放大器M1与Enable信号进行比较，确保在有效值之上运算放大器M1输出高电平；输入电压Vin通过运算放大器M2与输出电压Vout进行比较，确保运算放大器M2在输入电压Vin大于输出电压Vout时才输出高电压；只有在运算放大器M1与M2的输出都为高电平时，与门U1才会输出高电平；
所述放电自举电路中，电压调节芯片没有输出之前不工作，随着输出电压上升，输出电压Vout通过二极管D1给电容C1充电，直至电容C1电压与输出电压Vout最高电压相同，一旦完成充电，电容C1电压会一直保持，不再随输出电压Vout下降；
当与门U1输出高电平时，P型MOS管Q1截止，放电开关电路不工作；一旦Enable和Vin有任何异常导致运算放大器M1或者运算放大器M2输出低电平，与门U1会迅速输出低电平导致P型MOS管Q1导通，电容C1通过P型MOS管Q1驱动N型MOS管Q2导通，此时Vout通过N型MOS管Q2导通到地，完成放电。

Claims (6)

1.一种新型放电电路，其特征在于：包括电压调节芯片，放电控制电路，放电开关电路，放电自举电路和输出电路，输入电压Vin通过电压调节芯片进行调节处理后经由输出电路输出到负载端；所述电压调节芯片通过放电控制电路连接到放电开关电路，所述输出电路通过放电自举电路连接到放电开关电路。
2.根据权利要求1所述的新型放电电路，其特征在于：所述放电控制电路包括电阻R1和R2，运算放大器M1和M2以及与门U1；所述运算放大器M1的正输入端连接到电压调节芯片的Enable引脚，负输入端分别连接电阻R1和R2；所述运算放大器M2的正输入端连接输入电压Vin，负输入端连接输出电压Vout；运算放大器M1与M2的输出端均连接到与门U1的输入端，并通过与门U1连接到放电开关电路。
3.根据权利要求1所述的新型放电电路，其特征在于：所述放电自举电路包括二极管D1和电容C1，二极管D1正极接输出电压Vout，负极通过电容C1连接到放电开关电路。
4.根据权利要求1所述的新型放电电路，其特征在于：所述放电开关电路包括P型MOS管Q1和N型MOS管Q2，放电控制电路连接到P型MOS管Q1的栅极，放电自举电路连接到P型MOS管Q1的漏极，N型MOS管Q2的栅极连接到P型MOS管Q1的源极；N型MOS管Q2的漏极接输出电压Vout，源极接地。
5.根据权利要求1~4所述的新型放电电路的放电方法，其特征在于：利用放电控制电路针对Enable信号及输入电压Vin进行比较，确认Enable信号及输入电压Vin状态，并通过与门U1控制放电开关电路；放电自举电路利用电压调节芯片输出电压Vout充电，并一直保持电压，用于驱动放电开关电路；在Enable信号及输入电压Vin正常时，与门U1输出高电平使得P型MOS管Q1截止，放电开关电路不工作，一旦Enable信号及输入电压Vin有任何异常或者正常关闭，与门U1输出低电平，P型MOS管Q1导通，放电自举电路通过P型MOS管Q1驱动N型MOS管Q2，使输出电压Vout导通到地，完成放电。
6.根据权利要求5所述的新型放电电路的放电方法，其特征在于：所述放电控制电路中，通过的电阻R1和R2分压设定Enable的有效值，通过运算放大器M1与Enable信号进行比较，确保在有效值之上运算放大器M1输出高电平；输入电压Vin通过运算放大器M2与输出电压Vout进行比较，确保运算放大器M2在输入电压Vin大于输出电压Vout时才输出高电压；只有在运算放大器M1与M2的输出都为高电平时，与门U1才会输出高电平；
所述放电自举电路中，电压调节芯片没有输出之前不工作，随着输出电压上升，输出电压Vout通过二极管D1给电容C1充电，直至电容C1电压与输出电压Vout最高电压相同，一旦完成充电，电容C1电压会一直保持，不再随输出电压Vout下降；
当与门U1输出高电平时，P型MOS管Q1截止，放电开关电路不工作；一旦Enable和Vin有任何异常导致运算放大器M1或者运算放大器M2输出低电平，与门U1会迅速输出低电平导致P型MOS管Q1导通，电容C1通过P型MOS管Q1驱动N型MOS管Q2导通，此时Vout通过N型MOS管Q2导通到地，完成放电。
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