CN207518565U - 一种mos管开关电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种MOS管开关电路，包括相互电连接的比较器及MOS管，所述比较器接入阈值电压信号及GPIO电压脉冲信号，并输出开关脉冲信号至MOS管的栅极以控制MOS管的漏极及源极的通断状态。采用本实用新型，可通过比较器来控制MOS管的通断，实现对电源通断的控制，准确性更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种MOS管开关电路。
背景技术
目前，电路上控制某路电源的通断最常用的方式是使用GPIO(General PurposeInput Output通用输入/输出)控制MOS管的G极(栅极)电压，从而控制Vgs电压的高低，实现对MOS中D极(漏极)及S极(源极)的通断控制，达到控制电源通断的目的。
如图1所示，当需要控制通断的电源电压高于GPIO高电平时，通常会使用多个MOS管实现电平电压转换。当GPIO输出高电平(3.3V)时，Q2中Vg>Vs，则Q2的D极及S极导通，Q1中的Vg为0，P沟道的Q1中Vg<Vs，Q1的D极及S极导通，5V开通。当GPIO输出低电平(0V)时，N沟道的Q2中Vg<Vs，则Q2的D极及S极关断，Q1中的Vg为5V，P沟道的Q1中Vg＝Vs，Q1的D极及S极关断，5V关断。因此，可通过GPIO的高低输出来控制5V的通断。
但是，Q2(2N7002)作为一个N沟道MOS管，在datasheet中有以下描述:
VGSth：Min--1V，Typ--2V，Max--2.5V。
因此，Q2典型的开关阈值Vgs为2.0V。而在实际应用中，要使Q2完全导通，Vgs要高于2.5V，要使Q2完全关断，Vgs要低于1V。同时，由于板间寄生电容，下拉电阻的影响，GPIO高低转换会出现延时，导致在进行电源通断控制时出现延时，达不到系统的上下电时序要求。
结合图2的时序图可知，上电时电源开通会出现T1延时。同理，下电时电源关断也会出现T1延时。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单、准确性高的MOS管开关电路，可通过比较器来控制MOS管的通断，实现对电源通断的控制。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种MOS管开关电路，包括：相互电连接的比较器及MOS管，所述比较器接入阈值电压信号及GPIO电压脉冲信号，并输出开关脉冲信号至MOS管的栅极以控制MOS管的漏极及源极的通断状态。
作为上述方案的改进，所述比较器封装于控制芯片内，所述控制芯片上设有同相输入端、反向输入端及输出端；所述同相输入端接入阈值电压信号，所述反向输入端接入GPIO电压脉冲信号，所述输出端输出开关脉冲信号。
作为上述方案的改进，所述输出端连接MOS管的栅极并通过第一电阻接电源。
作为上述方案的改进，所述控制芯片上还设有正电源端及负电源端，所述正电源端接电源，所述负电源端接地。
作为上述方案的改进，所述正电源端通过第二电阻接电源。
作为上述方案的改进，所述MOS管的源极接入电源。
作为上述方案的改进，所述控制芯片为LMV331ILT。
实施本实用新型的有益效果在于：
由上可知，本实用新型通过比较器来控制MOS管的通断，实现对电源通断的控制。具体地，本实用新型中比较器通过将预设的阈值电压信号与GPIO电压脉冲信号进行比对以输出开关脉冲信号，从而控制MOS管的漏极及源极的通断状态以实现对电源通断。相应地，本实用新型根据系统上下电的时序要求设置阈值电压信号，实现系统对上下电时序要求，准确性更高。
附图说明
图1是现有的MOS管开关电路的电路示意图；
图2是现有的MOS管开关电路的时序图；
图3是本实用新型MOS管开关电路的电路示意图；
图4是本实用新型的上电时序图；
图5是本实用新型的下电时序图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
参见图3，图3显示了本实用新型MOS管开关电路的具体电路，其包括相互电连接的比较器及MOS管Q1，所述比较器接入阈值电压信号Vth及GPIO电压脉冲信号，并输出开关脉冲信号至MOS管Q1的栅极以控制MOS管Q1的漏极及源极的通断状态。
与现有技术不同的是，本实用新型通过比较器组合MOS管Q1的电路来实现电源的开关。具体地，本实用新型根据系统上下电的时序要求设置特定的阈值电压信号Vth，避免了电源通断控制时出现延时，从而实现系统对上下电时序要求，准确性更高。
进一步，所述比较器封装于控制芯片U1内，所述控制芯片U1优选为LMV331ILT，所述MOS管Q1优选为WPM2341，但不以此为限制。具体地，所述控制芯片U1上设有同相输入端IN+、反向输入端IN-及输出端OUT；所述同相输入端IN+接入阈值电压信号Vth，所述反向输入端IN-接入GPIO电压脉冲信号，所述输出端OUT连接MOS管Q1的栅极以输出开关脉冲信号并通过第一电阻R1接电源(5V)。相应地，所述控制芯片U1上还设有正电源端VCC+及负电源端VCC-，所述正电源端VCC+通过第二电阻接R2电源，所述负电源端VCC-接地，同时，所述MOS管Q1的源极接入电源(5V)。
下面结合具体地时序图，对本实用新型做进一步的详细描述。
本实用新型的工作原理如下：
A、当5V有上电时序要求时。
根据时序要求，设置同相输入端IN+接入的阈值电压信号Vth为合适的电压(如0.8V)，反向输入端IN-接入的GPIO电压脉冲信号拉高(3.3V)时，输出端OUT瞬间输出低电平，MOS管Q1瞬间开通，5V瞬间开通；反向输入端IN-接入的GPIO电压脉冲信号拉低时，输出端OUT输出高电平，MOS管Q1关断，5V关断，从而达到系统时序要求。
根据图4的上电时序图可知，上电时延时T1，可根据系统上电时序要求，设置阈值电压信号Vth，达到系统上电时序要求。
B、当5V有下电时序要求时。
根据时序要求，同相输入端IN+接入的阈值电压信号Vth为合适的电压(如3.0V)，反向输入端IN-接入的GPIO电压脉冲信号拉高(3.3V)时，输出端OUT输出低电平，MOS管Q1开通，5V开通。反向输入端IN-接入的GPIO电压脉冲信号拉低时，输出端OUT瞬间输出高电平，MOS管Q1瞬间关断，5V瞬间关断，达到系统时序要求。
根据图5的下电时序图可知，下电时延时T1，可根据系统上电时序要求，设置阈值电压信号Vth，达到系统下电时序要求。
由上可知，本实用新型通过比较器来控制MOS管Q1的通断，实现对电源通断的控制。由于电路通断为一个确定的阈值电压信号Vth，可根据系统上下电的时序要求设置阈值电压，实现系统对上下电时序要求，准确性更高。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种MOS管开关电路，其特征在于，包括相互电连接的比较器及MOS管，所述比较器接入阈值电压信号及GPIO电压脉冲信号，并输出开关脉冲信号至MOS管的栅极以控制MOS管的漏极及源极的通断状态。
2.如权利要求1所述的MOS管开关电路，其特征在于，所述比较器封装于控制芯片内，所述控制芯片上设有同相输入端、反向输入端及输出端；
所述同相输入端接入阈值电压信号，所述反向输入端接入GPIO电压脉冲信号，所述输出端输出开关脉冲信号。
3.如权利要求2所述的MOS管开关电路，其特征在于，所述输出端连接MOS管的栅极并通过第一电阻接电源。
4.如权利要求2所述的MOS管开关电路，其特征在于，所述控制芯片上还设有正电源端及负电源端，所述正电源端接电源，所述负电源端接地。
5.如权利要求4所述的MOS管开关电路，其特征在于，所述正电源端通过第二电阻接电源。
6.如权利要求1所述的MOS管开关电路，其特征在于，所述MOS管的源极接入电源。
7.如权利要求1所述的MOS管开关电路，其特征在于，所述控制芯片为LMV331ILT。
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| CN201721469551.8U CN207518565U (zh) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | 一种mos管开关电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110442272A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-12 | 广州华欣电子科技有限公司 | 一种红外信号的驱动电路、处理电路及红外触摸屏 |
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2017
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