CN203522501U - 直流电源通断控制电路和直流供电装置 - Google Patents

直流电源通断控制电路和直流供电装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种直流电源通断控制电路和直流供电装置,其中直流电源通断控制电路包括电源输入端、电源输出控制模块、开关控制模块和电源输出端;开关控制模块包括充放电单元、设有轻触式开关的第一开关单元,以及第二开关单元。本实用新型通过开关控制模块控制电源输出控制模块导通或关断,以控制直流电源是否给负载供电,开关控制模块采用轻触式开关实现对直流电源的开关控制,在供电过程中,电流流经电源输出控制模块而非流经轻触式开关,从而直流电源的供电不会受轻触式开关环境因素的影响,提高直流电源通断控制电路的工作稳定性和可靠性,同时,采用轻触式开关对直流电源进行开关控制,降低设计成本,也缩小直流供电装置的体积。

Description

直流电源通断控制电路和直流供电装置
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及电源技术领域,尤其涉及一种直流电源通断控制电路和直流供电装置。
背景技术
[0002] 众所周知,手持或者便携式设备中无法放入大型的切断开关,只能使用一个单按键对电源进行开关控制。目前,大多数电子设备通常使用一个机械式行程开关来实现电源的开关控制,在机械式行程开关开通时,电源打开,在机械式行程开关关断时,电源断开。然而机械式行程开关的体积大存在结构设计上的局限性,并且机械式行程开关存在金属弹片接触面易氧化、开关次数受限制等问题,从而在潮湿等易导致金属氧化、设备需要经常进行开关操作的环境下,机械式行程开关的开关控制功能不够稳定、可靠,甚至容易损坏,在机械式行程开关损坏的情况下,电流无法通过机械式行程开关,导致电源不能正常进行供电。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的主要目的是提出一种直流电源通断控制电路和直流供电装置,旨在提高直流电源通断控制电路的工作稳定性和可靠性,降低设计成本,缩小直流供电装置的体积。
[0004] 为了达到上述目的,本实用新型提出一种直流电源通断控制电路,该直流电源通断控制电路连接于直流电源和负载之间,包括用于供所述直流电源的电源电压输入的电源输入端、用于控制所述电源电压 是否输出的电源输出控制模块、用于控制所述电源输出控制模块导通或关断的开关控制模块,以及用于输出电源电压向所述负载供电的电源输出端;所述开关控制模块包括充放电单元、设有轻触式开关的第一开关单元,以及第二开关单元;
[0005] 所述电源输出控制模块的输入端与所述电源输入端连接,所述电源输出控制模块的输出端与所述电源输出端连接;所述充放电单元与所述电源输出端连接,且经由所述第一开关单元与所述电源输出控制模块的控制端连接;所述第二开关单元的输入端与所述电源输出端连接,所述第二开关单元的输出端与所述电源输出控制模块的控制端连接。
[0006] 优选地,所述电源输出控制模块包括M0S管和第一电阻;所述M0S管的源极与所述电源输入端连接,所述M0S管的漏极与所述电源输出端连接,所述M0S管的栅极与所述轻触式开关的第一端连接,且与所述第二开关单元的输出端连接,所述M0S管的栅极还经由所述第一电阻与所述电源输入端连接。
[0007] 优选地,所述充放电单元包括电容和第二电阻;所述电容的一端与所述轻触式开关的第二端连接,且经由所述第二电阻与所述电源输出端连接,所述电容的另一端接地。
[0008] 优选地,所述第二开关单元包括三极管;所述三极管的基极与所述电源输出端连接,所述三极管的集电极与所述M0S管的栅极连接,所述三极管的发射极接地。
[0009] 优选地,所述第二开关单元还包括第三电阻;所述第三电阻的一端与所述电源输出端连接,所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极连接。
[0010] 优选地,所述直流电源通断控制电路还包括用于取样电源电压并反馈至所述开关控制模块的输出反馈模块,所述输出反馈模块的输入端与所述电源输出端连接,所述输出反馈模块的输出端与所述第二开关单元的输入端连接。
[0011] 优选地,所述输出反馈模块包括第四电阻和第五电阻;所述第四电阻的一端与所述电源输出端连接,所述第四电阻的另一端与所述第二开关单元的输入端连接,且经由所述第五电阻接地。
[0012] 本实用新型还提出一种直流供电装置,该直流供电装置包括直流电源,还包括直流电源通断控制电路,该直流电源通断控制电路连接于直流电源和负载之间,包括用于供所述直流电源的电源电压输入的电源输入端、用于控制所述电源电压是否输出的电源输出控制模块、用于控制所述电源输出控制模块导通或关断的开关控制模块,以及用于输出电源电压向所述负载供电的电源输出端;所述开关控制模块包括充放电单元、设有轻触式开关的第一开关单元,以及第二开关单元;
[0013] 所述电源输出控制模块的输入端与所述电源输入端连接,所述电源输出控制模块的输出端与所述电源输出端连接;所述充放电单元与所述电源输出端连接,且经由所述第一开关单元与所述电源输出控制模块的控制端连接;所述第二开关单元的输入端与所述电源输出端连接,所述第二开关单元的输出端与所述电源输出控制模块的控制端连接。
[0014] 本实用新型提出的直流电源通断控制电路,在接通直流电源后,从电源输入端输入直流电源提供的电源电压,通过开关控制模块控制电源输出控制模块导通或关断,当电源输出控制模块导通时,开通电源电压的输出,通过电源输出端将电源电压输出给负载供电,当电源输出控制模块关断时,切断电源电压的输出,在充放电单元放完电后不再给负载供电。本实用新型的直流电源通断控制电路,通过开关控制模块控制电源输出控制模块导通或关断,以控制直流电源是否给负载供电,开关控制模块采用轻触式开关实现对直流电源的开关控制,在供电过程中,电流流经电源输出控制模块而非流经轻触式开关,从而直流电源的供电不会受轻触式开关环境因素的影响,提高直流电源通断控制电路的工作稳定性和可靠性,同时,相对于现有的机械式行程开关,采用轻触式开关对直流电源进行开关控制,降低设计成本,也缩小直流供电装置的体积。
附图说明
[0015] 图1为本实用新型直流电源通断控制电路较佳实施例的原理框图;
[0016] 图2为本实用新型直流电源通断控制电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0017] 本实用新型的目的、功能特点及优点的实现,将结合实施例,并参照附图作进一步说明。
具体实施方式
[0018] 以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0019] 本实用新型提出一种直流电源通断控制电路。
[0020] 参照图1,图1为本实用新型直流电源通断控制电路较佳实施例的原理框图。[0021 ] 本实用新型较佳实施例中,直流电源通断控制电路连接于直流电源(图未示)和负载(图未示)之间,直流电源通断控制电路包括电源输入端Vin、电源输出控制模块10、开关控制模块20和电源输出端Vout ;开关控制模块20包括充放电单元21、设有轻触式开关的第一开关单元22,以及第二开关单元23。电源输入端Vin用于供直流电源的电源电压输入,电源输出控制模块10用于控制电源电压是否输出,开关控制模块20用于控制电源输出控制模块10导通或关断,电源输出端Vout用于输出电源电压向负载供电。
[0022] 其中,电源输出控制模块10的输入端与电源输入端Vin连接,电源输出控制模块10的输出端与电源输出端Vout连接;充放电单元21与电源输出端Vout连接,且经由第一开关单元22与电源输出控制模块10的控制端连接;第二开关单元23的输入端与电源输出端Vout连接,第二开关单元23的输出端与电源输出控制模块10的控制端连接。
[0023] 在接通直流电源后,从电源输入端Vin输入直流电源提供的电源电压,在轻触式开关被按下的瞬间,开关控制模块20通过充放电单元21和第一开关单元22控制电源输出控制模块10导通,电源输出控制模块10开通电源电压的输出;在轻触式开关弹起后,开关控制模块20通过第二开关单元23控制电源输出控制模块10持续导通,电源输出控制模块10持续开通电源电压的输出。当轻触式开关再次被按下时,开关控制模块20通过充放电单元21和第一开关单元22控制电源输出控制模块10关断,电源输出控制模块10切断电源电压的输出,从而第二开关单元23也关断,充放电单元21放完电后,电源输出端Vout没有电源电压输出,不再给负载供电。
[0024] 在本实施例中,直流电源通断控制电路还包括输出反馈模块30,输出反馈模块30的输入端与电源输出端Vout连接,输出反馈模块30的输出端与第二开关单元23的输入端连接。在电源输出端Vout有电源电压输出时,输出反馈模块30对电源电压进行取样,并反馈至开关控制模块20中第二开关单元23的输入端,控制第二开关单元23导通,以在轻触式开关弹起后持续控制电源输出控制模块10导通,保持电源输出端Vout有电源电压输出。
[0025] 相对于现有技术,本实用新型的直流电源通断控制电路,通过开关控制模块20控制电源输出控制模块10导通或关断,以控制直流电源是否给负载供电,开关控制模块10采用轻触式开关实现对直流电源的开关控制,在供电过程中,电流流经电源输出控制模块10而非流经轻触式开关,从而直流电源的供电不会受轻触式开关环境因素的影响,提高直流电源通断控制电路的工作稳定性和可靠性,同时,相对于现有的机械式行程开关,采用轻触式开关对直流电源进行开关控制,降低设计成本,也缩小直流供电装置的体积。而且,轻触式开关没有机械式行程开关的金属弹片接触面易氧化、开关次数限制等问题,从而在潮湿以及设备需要经常开关的环境下有明显优势,适用于各种需要直流电源控制的电子设备上,例如PC、TV、DVD、BD、AUDIO、STB等音视频类播放设备。
[0026] 再参照图2,图2为本实用新型直流电源通断控制电路较佳实施例的电路结构示意图。
[0027] 本实用新型中,电源输出控制模块10包括M0S管Q1和第一电阻R1,在本实施例中,M0S管Q1为PM0S管;M0S管Q1的源极S与电源输入端Vin连接,M0S管Q1的漏极D与电源输出端Vout连接,M0S管Q1的栅极G与轻触式开关SW1的第一端连接,且与第二开关单元23的输出端连接,M0S管Q1的栅极G还经由第一电阻R1与电源输入端Vin连接。
[0028] 具体地,充放电单元21包括电容C1和第二电阻R2,在本实施例中电容C1和第二电阻R2构成一 RC充放电回路;电容C1的一端与轻触式开关SW1的第二端连接,且经由第二电阻R2与电源输出端Vout连接,电容C1的另一端接地。
[0029] 具体地,第二开关单元23包括三极管Q2,在本实施例中,三极管Q2为NPN三极管;三极管Q2的基极与电源输出端Vout连接,三极管Q2的集电极与M0S管Q1的栅极G连接,三极管Q2的发射极接地。
[0030] 具体地,第二开关单元23还包括第三电阻R3,第三电阻R3为三极管Q2的基极限流电阻,用于保护三极管Q2 ;第三电阻R3的一端与电源输出端Vout连接,第三电阻R3的
另一端与三极管Q2的基极连接。
[0031] 具体地,输出反馈模块30包括第四电阻R4和第五电阻R5 ;第四电阻R4的一端与电源输出端Vout连接,第四电阻R4的另一端与第二开关单元23的输入端连接,且经由第五电阻R5接地,如图2所示,三极管Q2的基极经由第三电阻R3与第四电阻R4和第五电阻R5的公共端连接,第四电阻R4和第五电阻R5将电源电压进行分压后,将分压所得的电压经由第三电阻R3输入到三极管Q2的基极,驱动三极管Q2导通。
[0032] 本实用新型直流电源通断控制电路的工作原理具体描述如下:
[0033] 直流电源通断控制电路接通直流电源后,由于第一电阻R1上没有电压,即M0S管Q1的栅极G、源极S间的电压Vgs=0,M0S管Q1处于截止状态,电源输出端Vout没有电源电压输出,从而三极管Q2的基极没有电流通过,三极管Q2也截止,此时相当与直流电源处于断开状态。
[0034] 在轻触式开关SW1被按下的瞬间,由于电容C1两端电压不能突变,因此a点处被瞬间拉低,M0S管Q1的栅极G呈低电平,M0S管Q1导通(这里M0S管Q1的栅极G、源极S间的电压Vgs>2V),电源输出端Vout有电源电压输出。电源输出端Vout输出的电源电压在第四电阻R4上产生电流,流经三极管Q2的基极,驱动三极管Q2导通,a点处相当于接到地,从而M0S管Q1的栅极G仍为低电平,因此在轻触式开关SW1弹起后,M0S管Q1仍导通,电源输出端Vout持续输出电源电压。此时,电源输出端Vout输出的电源电压通过第二电阻R2给电容C1持续充电,b点处的电压很快上升到电源电压(如5V),b点处为高电平。此过程相当于直流电源打开,从电源输入端Vin输入的电源电压流过M0S管Q1,从电源输出端Vout输出,给负载供电。由此可知,在直流电源打开给负载供电的过程中,电流是流过M0S管Q1的,而不是流过轻触式开关SW1,且在直流电源供电过程中,轻触式开关SW1处于断开状态,从而直流电源的供电不会受轻触式开关SW1环境因素的影响,不会由于在潮湿环境下金属弹片接触面氧化,而影响轻触式开关SW1的开关控制功能。
[0035] 当轻触式开关SW1被再次按下时,由于此时b点处为高电平,因此b点处高电平被加到a点处,使得M0S管Q1的栅极G为高电平,M0S管Q1截止,电源输出端Vout没有电源电压输出,三极管Q2的基极失去电流也被关断。轻触式开关SW1弹起后,电容C1通过第二电阻R2和电源输出端Vout连向负载放电,电容C1上的电压逐渐减小,当电容C1上的电压被消耗完时,电路恢复上电初始状态,此过程相当于直流电源关断。
[0036] 本实用新型还提出一种直流供电装置,该直流供电装置包括直流电源和直流电源通断控制电路,该直流电源通断控制电路的结构、工作原理以及所带来的有益效果均参照上述实施例,此处不再赘述。在实际应用中,直流电源通断控制电路接通直流电源后,操作者按下直流电源通断控制电路中的轻触式开关SW1即可打开直流电源给负载供电,再次轻触式开关SW1即可关断直流电源的供电。
[0037] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种直流电源通断控制电路,连接于直流电源和负载之间,其特征在于,包括用于供所述直流电源的电源电压输入的电源输入端、用于控制所述电源电压是否输出的电源输出控制模块、用于控制所述电源输出控制模块导通或关断的开关控制模块,以及用于输出电源电压向所述负载供电的电源输出端;所述开关控制模块包括充放电单元、设有轻触式开关的第一开关单元,以及第二开关单元;所述电源输出控制模块的输入端与所述电源输入端连接,所述电源输出控制模块的输出端与所述电源输出端连接;所述充放电单元与所述电源输出端连接,且经由所述第一开关单元与所述电源输出控制模块的控制端连接;所述第二开关单元的输入端与所述电源输出端连接,所述第二开关单元的输出端与所述电源输出控制模块的控制端连接。
2.如权利要求1所述的直流电源通断控制电路,其特征在于,所述电源输出控制模块包括MOS管和第一电阻;所述MOS管的源极与所述电源输入端连接,所述MOS管的漏极与所述电源输出端连接,所述MOS管的栅极与所述轻触式开关的第一端连接,且与所述第二开关单元的输出端连接,所述MOS管的栅极还经由所述第一电阻与所述电源输入端连接。
3.如权利要求2所述的直流电源通断控制电路,其特征在于,所述充放电单元包括电容和第二电阻;所述电容的一端与所述轻触式开关的第二端连接,且经由所述第二电阻与所述电源输出端连接,所述电容的另一端接地。
4.如权利要求3所述的直流电源通断控制电路,其特征在于,所述第二开关单元包括三极管;所述三极管的基极与所述电源输出端连接,所述三极管的集电极与所述MOS管的栅极连接,所述三极管的发射极接地。
5.如权利要求4所述的直流电源通断控制电路,其特征在于,所述第二开关单元还包括第三电阻;所述第三电阻的一端与所述电源输出端连接,所述第三电阻的另一端与所述三极管的基极连接。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的直流电源通断控制电路,其特征在于,所述直流电源通断控制电路还包括用于取样电源电压并反馈至所述开关控制模块的输出反馈模块,所述输出反馈模块的输入端与所述电源输出端连接,所述输出反馈模块的输出端与所述第二开关单元的输入端连接。
7.如权利要求6所述的直流电源通断控制电路,其特征在于,所述输出反馈模块包括第四电阻和第五电阻;所述第四电阻的一端与所述电源输出端连接,所述第四电阻的另一端与所述第二开关单元的输入端连接,且经由所述第五电阻接地。
8.一种直流供电装置,包括直流电源,其特征在于,还包括权利要求1至7中任意一项所述的直流电源通断控制电路。
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