CN208571915U - 一种快速放电电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子技术领域，主要提供了一种快速放电电路及装置，其中，快速放电电路与供电电源连接，所述快速放电电路包括：负载单元、防倒灌单元、储能单元、开关单元以及限流单元，通过负载单元对供电电源进行泄流，防倒灌单元对供电电源的输出电流进行整流处理，储能单元对防倒灌单元输出的电能进行储能，当储能单元的第一端的电压达到阈值电压，则控制开关单元导通，使得电源掉电时可以快速放电，解决了由于现有的终端产品在断电时，电源本身的储能电容常常还存储电能，会导致电荷积累，具有触电的隐患的问题。

Description

一种快速放电电路及装置

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种快速放电电路及装置。

背景技术

电子产品目前已经成为人们不可或缺的终端产品，在接入供电电源时，由于电源输入端的滤波电容需要吸取大量的瞬间电流来建立电压，因而会在供电电源口产生瞬间上电冲击电流，使得供电电源口电压瞬间下降，影响供电电源系统的稳定性。为了保持供电电源系统的稳定性，通常会在终端产品的电源输入端增加缓启动电路以减少终端上电对供电电源的冲击。

然而，由于现有的终端产品在断电时，电源本身的储能电容常常还存储电能，会导致电荷积累，具有触电隐患。

实用新型内容

本实用新型的提供一种快速放电电路及装置，旨在解决由于现有的终端产品在断电时，电源本身的储能电容常常还存储电能，会导致电荷积累，具有触电隐患的问题。

本实用新型提供了一种快速放电电路，与供电电源连接，所述快速放电电路包括：用于对所述供电电源的输出电流进行泄放的负载单元；用于对所述输出电流进行正向导通的防倒灌单元；与所述防倒灌单元连接，用于对所述输出电流进行电能储存的储能单元；用于根据所述储能单元存储的所述电能是否达到预设值，进行导通或关断的开关单元；以及与所述开关单元连接，用于对流经所述开关单元的电流进行限流的限流单元；所述负载单元的第一端、所述开关单元的输入端以及所述防倒灌单元的输入端与所述供电电源共接，所述开关单元的输出端与所述限流单元的第一端连接，所述防倒灌单元的输出端、所述开关单元的控制端以及所述储能单元的第一端共接，所述负载单元的第二端、所述限流单元的第二端以及所述储能单元的第二端共接于地。

可选的，所述负载单元包括：第一电阻；所述第一电阻的第一端作为所述负载单元的第一端，所述第一电阻的第二端作为所述负载单元的第二端。

可选的，所述防倒灌单元包括：第一二极管；所述第一二极管的输入端作为所述防倒灌单元的输入端，所述第一二极管的输出端作为所述防倒灌单元的输出端。

可选的，所述开关单元为开关管，所述开关管的电流输入端作为所述开关单元的输入端，所述开关管的电流输出端作为所述开关单元的输出端，所述开关管的控制端作为所述开关单元的控制端。

可选的，所述开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极为所述开关管的电流输入端，所述N沟道MOS管的源极为所述开关管的电流输出端，所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管的控制端。

可选的，所述储能单元包括：第一电容；所述第一电容的第一端作为所述储能单元的第一端，所述第一电容的第二端作为所述储能单元的第二端。

可选的，所述限流单元包括：第二电阻；所述第二电阻的第一端作为所述限流单元的第一端，所述第二电阻的第二端作为所述限流单元的第二端。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提出了一种快速放电装置，包括供电电源，所述快速放电装置还包括如上述任一项实施例所述的快速放电电路。

在本实用新型提供的一种快速放电电路，与供电电源连接，所述快速放电电路包括：负载单元、防倒灌单元、储能单元、开关单元以及限流单元，通过负载单元对供电电源进行泄流，防倒灌单元对供电电源的输出电流进行整流处理，储能单元对防倒灌单元输出的电能进行储能，当储能单元的第一端的电压达到阈值电压，则控制开关单元导通，使得电源掉电时可以快速放电，解决了由于现有的终端产品在断电时，电源本身的储能电容常常还存储电能，会导致电荷积累，具有触电隐患的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种快速放电电路的单元结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种快速放电电路的电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种快速放电电路的掉电时间测试效果示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

为了说明本申请上述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1为本实用新型实施例提供的一种快速放电电路的单元结构示意图，如图1所示，本实施例中的快速放电电路，与供电电源VCC连接，在本实施例中，快速放电电路包括：用于对供电电源VCC的输出电流进行泄放的负载单元10；用于对供电电源VCC的输出电流进行正向导通的防倒灌单元40；与防倒灌单元40连接，用于对输出电流进行电能储存的储能单元50；用于根据储能单元50存储的电能是否达到预设值，进行导通或者关断的开关单元20；以及与开关单元20连接，用于对流经开关单元20的电流进行限流的限流单元30。具体的，负载单元10的第一端、开关单元20的输入端以及防倒灌单元40的输入端与供电电源VCC共接，开关单元20的输出端与限流单元30的第一端连接，防倒灌单元40的输出端、开关单元20的控制端以及储能单元50的第一端共接，负载单元10的第二端、限流单元30的第二端以及储能单元50的第二端共接于地。

在本实施例中，负载单元10对供电电源VCC进行泄流，防倒灌单元40对供电电源VCC的输出电流进行整流处理，储能单元50对防倒灌单元40输出的电能进行储能，当流过防倒灌单元40的电流对储能单元50进行充电时，储能单元50两端的电压差会随着储能单元50内的电荷量的增加而增加，在储能单元50中的电荷量达到额定阈值时则停止对储能单元50进行充电，当储能单元50存储的电能达到预设值时，此时，储能单元50的第一端与第二端的电压差达到阈值电压，则开关单元20导通，供电电源VCC在掉电时可以直接通过导通的开关单元20进行快速放电，解决了由于现有的终端产品在断电时，电源本身的储能电容常常还存储电能，会导致电荷积累，具有触电隐患的问题。

作为本实用新型一实施例，限流单元30的阻值远小于负载单元10的阻值。具体的，在开关单元20导通后，开关单元20相当于短路，而限流单元30的阻值远小于负载单元10的阻值，供电电源VCC可以直接通过开关单元20与限流单元10串联形成的通路将电流输出到接地端，进行供电电源VCC在掉电时的快速放电。

进一步的，在本实施例中，用户可以根据需要设置开关单元20导通的阈值电压的大小。

作为本实用新型一实施例，图2为本实用新型实施例提供的一种快速放电电路的电路结构示意图，如图2所示，负载单元10包括：第一电阻R1；第一电阻R1的第一端作为10负载单元的第一端，第一电阻R1的第二端作为负载单元10的第二端。具体的，第一电阻R1用作供电电源正常供电时电源的负载。

作为本实用新型一实施例，负载单元10还可以为多个电阻进行串联或者并联形成的负载电路。

作为本实用新型一实施例，如图2所示，防倒灌单元40包括：第一二极管D1；第一二极管D1的输入端作为防倒灌单元40的输入端，第一二极管D1的输出端作为防倒灌单元40的输出端。

在本实施例中，利用第一二极管D1的单向导电性，供电电源VCC输出的电流通过第一二极管D1进入到储能单元50中，避免储能单元50在放电时产生倒灌的电流对供电电源造成损害。

作为本实用新型一实施例，如图2所示，开关单元20为开关管M1，开关管M1的电流输入端作为开关单元20的输入端，开关管M1的电流输出端作为开关单元20的输出端，开关管M1的控制端作为开关单元20的控制端。

在本实施例中，开关管M1可以为三极管或者MOS管，具体的，可以根据三极管或者MOS管的导通阈值电压决定开关单元20的导通电压。

作为本实用新型一实施例，如图2所示，开关管M1为N沟道MOS管，具体的，N沟道MOS管的漏极为开关管M1的电流输入端，N沟道MOS管的源极为开关管M1的电流输出端，N沟道MOS管的栅极为开关管M1的控制端。

作为本实用新型一实施例，如图2所示，储能单元50包括：第一电容C1；具体的，第一电容C1的第一端作为储能单元50的第一端，第一电容C1的第二端作为储能单元50的第二端。

作为本实用新型一实施例，如图2所示，限流单元30包括：第二电阻R2；第二电阻R2的第一端作为限流单元30的第一端，第二电阻R2的第二端作为限流单元30的第二端。在本实施例中，限流单元30用于在开关单元20导通后防止流过开关单元20的电流过大而对开关单元20造成损伤，采用限流单元30与开关单元20进行串联，限制电流的大小，具体的，在本实施例中，限流单元30的阻值要小于负载单元10的阻值。

作为本实用新型一实施例，第二电阻R2远小于第一电阻R1。

本实用新型实施例的工作原理为：当供电电源VCC进行供电时，N沟道MOS管的漏极电压(Vd)和源极电压(Vs)均通过充电达到供电电源VCC的输出电压，此时，在供电电源VCC有电时，N沟道MOS管的漏极和源极之间的电压Vgd等于0，N沟道MOS管关闭，由于N沟道MOS管的特性，在Vgd大于或者等于N沟道MOS管的阈值电压Vgs(th)时，N沟道MOS管导通，此时，N沟道MOS管相当于短路，电流直接从供电电源通过N沟道MOS管进行泄流，图3为本实用新型实施例提供的一种快速放电电路的掉电时间测试效果示意图，如图3所示，在本实施例中，当供电电源VCC的输出电压为5V时，供电电源VCC的掉电时间为6.704，极大的缩短了供电电源VCC的掉电时间，保证了供电电源VCC的快速掉电，从而避免第一电容C1积累电荷导致触电的隐患。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例还提出了一种快速放电装置，包括供电电源VCC，在本实施例中，快速放电装置还包括如上述任一项实施例所述的快速放电电路。

在本实用新型提供的一种快速放电电路，与供电电源连接，所述快速放电电路包括：负载单元、防倒灌单元、储能单元、开关单元以及限流单元，通过负载单元对供电电源进行泄流，防倒灌单元对供电电源的输出电流进行整流处理，储能单元对防倒灌单元输出的电能进行储能，当储能单元的第一端的电压达到阈值电压，则控制开关单元导通，使得电源掉电时可以快速放电，解决了由于现有的终端产品在断电时，电源本身的储能电容常常还存储电能，会导致电荷积累具有触电的隐患的问题。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种快速放电电路，与供电电源连接，其特征在于，所述快速放电电路包括：

用于对所述供电电源的输出电流进行泄放的负载单元；

用于对所述输出电流进行正向导通的防倒灌单元；

与所述防倒灌单元连接，用于对所述输出电流进行电能储存的储能单元；

用于根据所述储能单元存储的所述电能是否达到预设值，进行导通或关断的开关单元；以及

与所述开关单元连接，用于对流经所述开关单元的电流进行限流的限流单元；

所述负载单元的第一端、所述开关单元的输入端以及所述防倒灌单元的输入端与所述供电电源共接，所述开关单元的输出端与所述限流单元的第一端连接，所述防倒灌单元的输出端、所述开关单元的控制端以及所述储能单元的第一端共接，所述负载单元的第二端、所述限流单元的第二端以及所述储能单元的第二端共接于地。

2.如权利要求1所述的快速放电电路，其特征在于，所述负载单元包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端作为所述负载单元的第一端，所述第一电阻的第二端作为所述负载单元的第二端。

3.如权利要求1所述的快速放电电路，其特征在于，所述防倒灌单元包括：第一二极管；

所述第一二极管的输入端作为所述防倒灌单元的输入端，所述第一二极管的输出端作为所述防倒灌单元的输出端。

4.如权利要求1所述的快速放电电路，其特征在于，所述开关单元为开关管，所述开关管的电流输入端作为所述开关单元的输入端，所述开关管的电流输出端作为所述开关单元的输出端，所述开关管的控制端作为所述开关单元的控制端。

5.如权利要求4所述的快速放电电路，其特征在于，所述开关管为N沟道MOS管，所述N沟道MOS管的漏极为所述开关管的电流输入端，所述N沟道MOS管的源极为所述开关管的电流输出端，所述N沟道MOS管的栅极为所述开关管的控制端。

6.如权利要求1所述的快速放电电路，其特征在于，所述储能单元包括：第一电容；

所述第一电容的第一端作为所述储能单元的第一端，所述第一电容的第二端作为所述储能单元的第二端。

7.如权利要求1所述的快速放电电路，其特征在于，所述限流单元包括：第二电阻；

所述第二电阻的第一端作为所述限流单元的第一端，所述第二电阻的第二端作为所述限流单元的第二端。

8.一种快速放电装置，包括供电电源，其特征在于，所述快速放电装置还包括如权利要求1-7任一项所述的快速放电电路。