CN109067387A - 一种负载开关电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种负载开关电路，适用于电源电路中，其中包括功耗恒流源模块、功耗比较模块及多个保护模块；功耗恒流源模块包括启动电路与恒流源电路；启动电路用以提供一初始电平，以启动负载开关电路，当负载开关电路启动完成后，将启动电路关闭；恒流源电路的输入端连接启动电路的输出端，提供一基准电流，为负载开关电路及每一保护模块提供电源；功耗比较模块的输入端连接恒流源电路的输出端，用以检测负载开关电路的输入输出的电压差值，当电压差值大于一预设电压值时，则开启每一保护模块；当电压值小于预设电压值时，则关闭每一保护模块。有益效果在于：在负载开关电路中增加功耗恒流源模块与功耗对比模块，有效降低负载开关在待机时的功耗。

Description

一种负载开关电路
技术领域
本发明涉及电源电路技术领域，尤其涉及一种负载开关电路。
背景技术
负载开关是可用于开启和关闭系统中的电子继电器。能够控制供电电路的时序，并带有放电电路，因此，在使用多个电源的应用中，能最大限度地有效合理地分配电源，大大提高了电池的使用时间，延长使用寿命。
目前，负载开关广泛应用于电源电路中，其中负载开关为实现基本的保护功能，需要消耗一定的功耗，进而增加了整个系统的功耗。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种负载开关电路。
具体技术方案如下：
一种负载开关电路，适用于电源电路中，其中，包括功耗恒流源模块、功耗比较模块及多个保护模块；
所述功耗恒流源模块包括启动电路与恒流源电路；
所述启动电路用以提供一初始电平，以启动所述负载开关电路，当所述负载开关电路启动完成后，将所述启动电路关闭；所述恒流源电路的输入端连接所述启动电路的输出端，所述恒流源电路提供一基准电流，为所述负载开关电路及每一所述保护模块提供电源；
所述功耗比较模块的输入端连接所述恒流源电路的输出端，所述功耗比较模块用以检测所述负载开关电路的输入输出的电压差值，当所述电压差值大于一预设电压值时，则开启每一所述保护模块；当所述电压值小于所述预设电压值时，则关闭每一所述保护模块。
优选的，所述恒流源电路包括复数个MOS管，复数个所述MOS管采用共源共栅结构连接，以抵消所述电源电路对电流精度的影响。
优选的，所述基准电流是通过复数个所述MOS管的栅极和源极的电压差与负载开关电路的电阻之比。
优选的，所述功耗比较模块包括一功耗比较器，所述功耗比较器采用一P型MOS管的源极作为所述功耗比较模块的输入端，以构成一补偿电路。
优选的，所述保护模块包括过流保护、过热保护、碰地保护、打嗝模式。
优选的，复数个所述MOS管为N型MOS管。
优选的，所述预设电压值为50mV。
优选的，所述负载开关电路还包括一防倒灌比较器。
优选的，所述负载开关电路还包括一振荡器。
优选的，所述负载开关电路还包括一电荷泵。
本发明的技术方案有益效果在于：在负载开关电路中增加功耗恒流源模块与功耗对比模块，有效降低负载开关在待机时的功耗。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明中，关于负载开关电路的原理框图；
图2为本发明中，关于功耗恒流源模块的电路图；
图3为本发明中，关于功耗比较模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种负载开关电路，适用于电源电路中，其中，包括功耗恒流源模块1、功耗比较模块2及多个保护模块3；
功耗恒流源模块1包括启动电路10与恒流源电路11；
启动电路10用以提供一初始电平，以启动负载开关电路，当负载开关电路启动完成后，将启动电路10关闭；恒流源电路11的输入端连接启动电路10的输出端，恒流源电路11提供一基准电流，为负载开关电路及每一保护模块3提供电源；
功耗比较模块2的输入端连接恒流源电路11的输出端，功率比较模块2用以检测负载开关电路的输入输出的电压差值，当电压差值大于一预设电压值时，则开启每一保护模块3；当电压值小于预设电压值时，则关闭每一保护模块3。
通过上述负载开关电路的技术方案，如图1所示，负载开关电路广泛应用于电源电路中，为实现基本的保护工作，其中多个保护模块3包括过流保护、过热保护、碰地保护、打嗝模式；
具体地，负载开关电路包括功耗恒流源模块1与功耗比较模块2，其中功耗恒流源模块1包括启动电路10与恒流源电路11，启动电路10用以提供一初始电平，以启动负载开关电路，当负载开关电路启动完成后，将启动电路10关闭；恒流源电路11提供一基准电流，为负载开关电路及每一保护模块3提供电源；
进一步地，当需要保护时，负载开关具有一定的电流流过，而在待机时仅有极少的电流流过，所以增加功耗比较模块2，用以检测负载开关电路的输入输出的电压差值，当电压差值大于一预设电压值时，则开启每一保护模块；当电压值小于预设电压值时，则关闭每一保护模块，其中这里的预设电压值可以根据具体情况自由设置，这里选用预设电压值为50mV，以实现降低负载开关在待机时的功耗。
在一种较优的实施例中，恒流源电路11包括复数个MOS管，复数个MOS管采用共源共栅结构连接，以抵消电源电路对电流精度的影响；基准电流是通过复数个MOS管的栅极和源极的电压差与负载开关电路的电阻之比。
具体地，如图2所示，恒流源电路11包括复数个MOS管，复数个MOS管采用共源共栅结构连接，以抵消电源电路对电流精度的影响；
进一步地，恒流源电路11提供基准电流，基准电流是通过复数个MOS管的栅极和源极的电压差与负载开关电路的电阻之比，基准电流用以为负载开关电路及每一保护模块3提供电源，其中负载开关电路的电阻具有与复数个MOS管的栅极和源极的电压差的温度系数，这样就构成了一个不随温度和电压变化的恒流源电路11，该恒流源电路11还可以产生偏置电压与偏置电流，同时，自身功耗仅需100nA或者更低。
在一种较优的实施例中，功耗比较模块2包括一功耗比较器20，功耗比较器20采用一P型MOS管的源极作为功耗比较模块的输入端，以构成一补偿电路。
具体地，如图3所示，功耗比较模块2包括功耗比较器20，用以检测负载开关电路的输入输出的电压差值，当电压值高于预设的电压值时，则功耗比较器20输出为低电平，此时负载开关电路处于正常工作模式；
进一步地，当电压值低于预设的电压值时，则功耗比较器20输出为高电平，此时负载开关电路处于低功耗模式，同时，保护模块3均全部关闭，进而有效降低了负载开关在待机时的功耗。
在一种较优的实施例中，保护模块3包括过流保护、过热保护、碰地保护、打嗝模式。在电源电路中，保护模块3不仅仅局限于包括过流保护、过热保护、碰地保护、打嗝模式这几种保护功能，还包括更多的功能，在此不再赘述。
在一种较优的实施例中，复数个MOS管为N型MOS管。复数个MOS管为N型MOS管采用共源共栅结构连接，以抵消电源电路对电流精度的影响。
在一种较优的实施例中，预设电压值为50mV。预设电压值可以根据具体地情况自行设置，这里功耗比较模块2以50mV为最优电压值进行检测。
在一种较优的实施例中，负载开关电路还包括一防倒灌比较器。
具体地，针对需要防倒灌的应用时，在需要负载开关电路增加防倒灌比较器，作为负载电源电路中的常开模块，防倒灌比较器检测负载开关电路的输入输出的电压差值时，需要调换输入输出的补偿电路；
进一步地，首先预设一电压值为50mV，当检测到的电压值高于预设的电压值时，则认为负载开关电路发生了倒灌现象，此时关闭复数个MOS管，同时将MOS管的源极切换至衬底电平。
在一种较优的实施例中，负载开关电路还包括一振荡器与一电荷泵。
具体地，针对高电位导通的复数个N型MOS管需要增加振荡器与电荷泵才能实现导通，所以作为作为负载电源电路中的常开模块。
与现有技术相比，本发明的技术方案有益效果在于：在负载开关电路中增加功耗恒流源模块与功耗对比模块，有效降低负载开关在待机时的功耗。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种负载开关电路，适用于电源电路中，其特征在于，包括功耗恒流源模块、功耗比较模块及多个保护模块；
所述功耗恒流源模块包括启动电路与恒流源电路；
所述启动电路用以提供一初始电平，以启动所述负载开关电路，当所述负载开关电路启动完成后，将所述启动电路关闭；所述恒流源电路的输入端连接所述启动电路的输出端，所述恒流源电路提供一基准电流，为所述负载开关电路及每一所述保护模块提供电源；
所述功耗比较模块的输入端连接所述恒流源电路的输出端，所述功耗比较模块用以检测所述负载开关电路的输入输出的电压差值，当所述电压差值大于一预设电压值时，则开启每一所述保护模块；当所述电压值小于所述预设电压值时，则关闭每一所述保护模块。
2.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述恒流源电路包括复数个MOS管，复数个所述MOS管采用共源共栅结构连接，以抵消所述电源电路对电流精度的影响。
3.根据权利要求2所述的负载开关电路，其特征在于，所述基准电流是通过复数个所述MOS管的栅极和源极的电压差与负载开关电路的电阻之比。
4.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述功耗比较模块包括一功耗比较器，所述功耗比较器采用一P型MOS管的源极作为所述功耗比较模块的输入端，以构成一补偿电路。
5.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述保护模块包括过流保护、过热保护、碰地保护、打嗝模式。
6.根据权利要求2所述的负载开关电路，其特征在于，复数个所述MOS管为N型MOS管。
7.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述预设电压值为50mV。
8.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述负载开关电路还包括一防倒灌比较器。
9.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述负载开关电路还包括一振荡器。
10.根据权利要求1所述的负载开关电路，其特征在于，所述负载开关电路还包括一电荷泵。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109802362A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 长沙硕博电子科技股份有限公司 一种智能型多高边开关防倒灌装置及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4245185A (en) * 1979-03-23 1981-01-13 Westinghouse Electric Corp. Solid state circuit breaker with three phase capability
US5963077A (en) * 1996-06-29 1999-10-05 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Auto mode selector
CN1825240A (zh) * 2006-03-24 2006-08-30 启攀微电子（上海）有限公司 一种低压差线性稳压器电路
CN101345520A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 启攀微电子（上海）有限公司 防倒灌电路
US20100079195A1 (en) * 2008-09-23 2010-04-01 Decicon, Inc. Protected power switch with low current consumption
CN202395736U (zh) * 2011-11-23 2012-08-22 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 一种电磁炉低功耗节能电路
US20150365087A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Texas Instruments Incorporated Duty cycle-controlled load switch
CN108011415A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 启攀微电子（上海）有限公司 一种集成电池保护的电源管理单元芯片

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4245185A (en) * 1979-03-23 1981-01-13 Westinghouse Electric Corp. Solid state circuit breaker with three phase capability
US5963077A (en) * 1996-06-29 1999-10-05 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Auto mode selector
CN1825240A (zh) * 2006-03-24 2006-08-30 启攀微电子（上海）有限公司 一种低压差线性稳压器电路
CN101345520A (zh) * 2008-08-20 2009-01-14 启攀微电子（上海）有限公司 防倒灌电路
US20100079195A1 (en) * 2008-09-23 2010-04-01 Decicon, Inc. Protected power switch with low current consumption
CN202395736U (zh) * 2011-11-23 2012-08-22 浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司 一种电磁炉低功耗节能电路
US20150365087A1 (en) * 2014-06-17 2015-12-17 Texas Instruments Incorporated Duty cycle-controlled load switch
CN108011415A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 启攀微电子（上海）有限公司 一种集成电池保护的电源管理单元芯片

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
管要宾: "《基于PFM/PWM的高效同步升压型DC-DC转换器的设计》", 《中国学术期刊（光盘版）电子杂志社》 *
美）毕查德·拉扎维著；陈贵灿，程军，张瑞智等译: "《模拟CMOS集成电路设计 简编版》", 30 April 2013, 西安交通大学出版社 *
袁文智: "《一种集成化宽频输入高效压电能量获取电路设计》", 《中国学术期刊（光盘版）电子杂志社》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109802362A (zh) * 2019-01-21 2019-05-24 长沙硕博电子科技股份有限公司 一种智能型多高边开关防倒灌装置及方法

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