CN111600460A - 一种ORing MOSFET控制电路及电源并联系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种ORing MOSFET控制电路，包括控制单元和MOS管Q2，所述控制单元包括信号采集及放大电路、电阻分压滤波电路和比较器电路，所述信号采集及放大电路的输出端与所述电阻分压滤波电路的输入端连接，所述电阻分压滤波电路的输出端与所述比较器电路的输入端连接，所述比较器电路的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接内部电压V_IN，所述MOS管Q2的漏极接外部电压V_OUT。本发明的有益效果是：提高MOSFET驱动电压，降低了导通损耗，提高了电路效率。

Description

一种ORing MOSFET控制电路及电源并联系统
技术领域
本发明涉及控制电路，尤其涉及一种ORing MOSFET控制电路及电源并联系统。
背景技术
传统ORing MOSFET控制电路的损耗较大，电源效率较低。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种ORing MOSFET控制电路及电源并联系统。
本发明提供了一种ORing MOSFET控制电路，包括控制单元和MOS管Q2，所述控制单元包括信号采集及放大电路、电阻分压滤波电路和比较器电路，所述信号采集及放大电路的输出端与所述电阻分压滤波电路的输入端连接，所述电阻分压滤波电路的输出端与所述比较器电路的输入端连接，所述比较器电路的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接内部电压V_IN，所述MOS管Q2的漏极接外部电压V_OUT。
作为本发明的进一步改进，所述信号采集及放大电路包括二极管D1A、二极管D1B、三极管Q1A、三极管Q1B，所述三极管Q1A的集电极接电阻R4后接供电电压VCC，所述三极管Q1A的基极与所述三极管Q1B的基极连接，所述三极管Q1A的发射极与所述二极管D1A的阳极连接，所述二极管D1A的阴极接外部电压V_OUT，所述三极管Q1B的集电极接供电电压VCC，所述三极管Q1B的发射极与所述二极管D1B的阳极连接，所述二极管D1B的阴极接内部电压V_IN。
作为本发明的进一步改进，所述二极管D1A、二极管D1B的参数一致，所述三极管Q1A、三极管Q1B的参数一致。
作为本发明的进一步改进，所述电阻分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，所述电阻R1的一端接供电电压VCC，所述电阻R1的另一端接所述三极管Q1B的集电极，所述电阻R2的一端连接于所述电阻R1、三极管Q1B的集电极之间，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3的一端、电容C1的一端、比较器电路的输入端连接，所述电阻R3的另一端接内部电压V_IN，所述电容C1的另一端接内部电压V_IN。
作为本发明的进一步改进，所述比较器电路包括比较器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述比较器U1的正输入端接所述电阻R5后与所述电阻R2连接，所述比较器U1的负输入端接所述电阻R6后接参考电压VREF，所述比较器U1的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R7的一端与所述比较器U1的正输入端连接，所述电阻R7的另一端与所述比较器U1的输出端连接。
作为本发明的进一步改进，所述比较器U1的输出端与所述MOS管Q2的栅极之间串联有电阻R8。
本发明还提供了一种电源并联系统，包括如上述中作一项所述的ORing MOSFET控制电路。
本发明的有益效果是：通过上述方案，提高MOSFET驱动电压，降低了导通损耗，提高了电路效率。
附图说明
图1是本发明一种ORing MOSFET控制电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1所示,一种ORing MOSFET控制电路，包括控制单元和MOS管Q2，所述控制单元包括信号采集及放大电路、电阻分压滤波电路和比较器电路，所述信号采集及放大电路的输出端与所述电阻分压滤波电路的输入端连接，所述电阻分压滤波电路的输出端与所述比较器电路的输入端连接，所述比较器电路的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接内部电压V_IN，所述MOS管Q2的漏极接外部电压V_OUT。
如图1所示,所述信号采集及放大电路包括二极管D1A、二极管D1B、三极管Q1A、三极管Q1B，所述三极管Q1A的集电极接电阻R4后接供电电压VCC，所述三极管Q1A的基极与所述三极管Q1B的基极连接，所述三极管Q1A的发射极与所述二极管D1A的阳极连接，所述二极管D1A的阴极接外部电压V_OUT，所述三极管Q1B的集电极接供电电压VCC，所述三极管Q1B的发射极与所述二极管D1B的阳极连接，所述二极管D1B的阴极接内部电压V_IN。
如图1所示,所述二极管D1A、二极管D1B的参数一致，选择两个二极管集成在一起的器件D1,所述三极管Q1A、三极管Q1B的参数一致, 选择两个三极管集成在一起的器件Q1。
如图1所示,所述电阻分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，所述电阻R1的一端接供电电压VCC，所述电阻R1的另一端接所述三极管Q1B的集电极，所述电阻R2的一端连接于所述电阻R1、三极管Q1B的集电极之间，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3的一端、电容C1的一端、比较器电路的输入端连接，所述电阻R3的另一端接内部电压V_IN，所述电容C1的另一端接内部电压V_IN。
如图1所示,所述比较器电路包括比较器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述比较器U1的正输入端接所述电阻R5后与所述电阻R2连接，所述比较器U1的负输入端接所述电阻R6后接参考电压VREF，所述比较器U1的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R7的一端与所述比较器U1的正输入端连接，所述电阻R7的另一端与所述比较器U1的输出端连接。
如图1所示,所述比较器U1的输出端与所述MOS管Q2的栅极之间串联有电阻R8。
本发明提供的一种ORing MOSFET控制电路，其工作原理如下：
直流电源带负载时，输出电流先经过MOS管Q2的体二极管、当输出电流逐渐增大，内部电压高于外部电压时(V_IN>V_OUT)，三极管Q1A 逐渐导通（由截止、线性导通、最后到饱和导通），三极管Q1B 逐渐截止（由饱和导通、线性导通、最后到截止），电阻R1、三极管Q1B的集电极之间的电压Va和电阻R2、电阻R5之间的电压Vb逐渐升高，当Vb 的电压大于VREF 时，比较器U1输出高电平，MOS管Q2导通，电源经MOS管Q2给负载供电而不经过MOS管Q2的体二极管或外置二极管，因MOS管Q2的导通损耗小于二极管，降低电源损耗，提高电源效率；
当外部电压高于或等于内部电压时（V_OUT≥V_IN），三极管Q1A 逐渐截止（由饱和导通、线性导通、最后到截止），三极管Q1B 逐渐导通（由截止、线性导通、最后到饱和导通），Va和Vb 电压的逐渐下降，当Vb 的电压小于VREF 时，比较器U1输出低电平，MOS管Q2关断，电源与外部电路隔离，外部电源（蓄电池或者与本电源并联的其它电源）的电流不能反灌到本电源内部，实现了保护电源模块内部电路的目的。
本发明通过电阻分压滤波电路、比较器电路组成精确的带回差的比较电路，通过设计VREF 电压值、以及电阻R1, 电阻R2, 电阻R3 的电阻值，当MOSFET体二极管的电流为某一确定值时,此时Vb 电压刚好大于VREF，比较器动作，导通MOS管Q2；而当外部电压高于或者等于内部电压时，关断MOS管Q2。而电阻R7 产生回差电压，避免Vb=VREF 时，反复导通和关断MOS管Q2。
本发明还提供了一种电源并联系统，包括如上述中作一项所述的ORing MOSFET控制电路。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种ORing MOSFET控制电路，其特征在于：包括控制单元和MOS管Q2，所述控制单元包括信号采集及放大电路、电阻分压滤波电路和比较器电路，所述信号采集及放大电路的输出端与所述电阻分压滤波电路的输入端连接，所述电阻分压滤波电路的输出端与所述比较器电路的输入端连接，所述比较器电路的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的源极接内部电压V_IN，所述MOS管Q2的漏极接外部电压V_OUT。
2.根据权利要求1所述的ORing MOSFET控制电路，其特征在于：所述信号采集及放大电路包括二极管D1A、二极管D1B、三极管Q1A、三极管Q1B，所述三极管Q1A的集电极接电阻R4后接供电电压VCC，所述三极管Q1A的基极与所述三极管Q1B的基极连接，所述三极管Q1A的发射极与所述二极管D1A的阳极连接，所述二极管D1A的阴极接外部电压V_OUT，所述三极管Q1B的集电极接供电电压VCC，所述三极管Q1B的发射极与所述二极管D1B的阳极连接，所述二极管D1B的阴极接内部电压V_IN。
3.根据权利要求2所述的ORing MOSFET控制电路，其特征在于：所述二极管D1A、二极管D1B的参数一致，所述三极管Q1A、三极管Q1B的参数一致。
4.根据权利要求2所述的ORing MOSFET控制电路，其特征在于：所述电阻分压滤波电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1，所述电阻R1的一端接供电电压VCC，所述电阻R1的另一端接所述三极管Q1B的集电极，所述电阻R2的一端连接于所述电阻R1、三极管Q1B的集电极之间，所述电阻R2的另一端分别与所述电阻R3的一端、电容C1的一端、比较器电路的输入端连接，所述电阻R3的另一端接内部电压V_IN，所述电容C1的另一端接内部电压V_IN。
5.根据权利要求4所述的ORing MOSFET控制电路，其特征在于：所述比较器电路包括比较器U1、电阻R5、电阻R6、电阻R7，所述比较器U1的正输入端接所述电阻R5后与所述电阻R2连接，所述比较器U1的负输入端接所述电阻R6后接参考电压VREF，所述比较器U1的输出端与所述MOS管Q2的栅极连接，所述电阻R7的一端与所述比较器U1的正输入端连接，所述电阻R7的另一端与所述比较器U1的输出端连接。
6.根据权利要求5所述的ORing MOSFET控制电路，其特征在于：所述比较器U1的输出端与所述MOS管Q2的栅极之间串联有电阻R8。
7.一种电源并联系统，其特征在于：包括如权利要求1至6中作一项所述的ORingMOSFET控制电路。
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