CN209642544U - 一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，包括电源输入端、开关模块、第一延时模块、第二延时模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块和保护模块；开关模块分别与电源输入端、第一电压输出模块和第二电压输出模块连接；第一延时模块与开关模块连接；第二延时模块分别与开关模块、第一电压输出模块和第二电压输出模块连接；第一电压输出模块和第二电压输出模块分别用于提供第一输出电压和第二输出电压；保护模块为稳压二极管，稳压二极管的负极与电源输入端连接，正极接地。本实用新型的整个电路具备低工作损耗，分两个阶段进行延时，能够提高延时时间，为提供多电压供电，有效保护了器件的安全，且结构简单。

Description

一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路

技术领域

本实用新型属于电子设备领域，更具体地，涉及一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路。

背景技术

随着电子设备尤其通信电源整流模块朝着高功率、低成本和低待机功耗的方向发展，如何有效的降低工作损耗越来越受到关注。目前许多电子设备具有上电自启动的功能，例如行车记录仪、部分智能手机等等，但是现有技术中开机自启动电路存在多个问题：第一，电路工作自损耗比较大，第二，不具备延时功能或延时较短，第三，不具备静电、脉冲电压电流保护功能易损坏等缺陷，第四，不能同时提供不同供电电压。因此，特别需要一种能够实现低损耗且具有延时保护功能的多电压开机电路。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种能够实现低损耗且具有延时保护功能的多电压开机电路。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，包括电源输入端、开关模块、第一延时模块、第二延时模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块和保护模块；所述开关模块分别与所述电源输入端、所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块连接，用于控制所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块的供电；所述第一延时模块与所述开关模块连接，用于延时接通所述开关模块；所述第二延时模块分别与所述开关模块、所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块连接，用于在所述开关模块接通后使所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块被延时供电；所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块分别用于提供第一输出电压和第二输出电压；所述第一延时模块包括第一电容，所述第二延时模块包括第二电容，所述第一电容的电容量大于所述第二电容的电容量；所述保护模块为稳压二极管，所述稳压二极管的负极与所述电源输入端连接，正极接地。

优选的，所述开关模块包括第一MOS管，所述第一MOS管的漏极和栅极连接，并分别与所述电源输入端和所述第一延时模块连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电压输出模块、所述第二电压输出模块和所述第二延时模块连接。

优选的，所述第一电压输出模块包括第二MOS管和第一电阻，所述第二MOS管的栅极分别与第一MOS管的源极和所述第二延时模块连接，所述第二MOS管的漏极通过所述第一电阻与第一电压源连接，所述第二MOS管的漏极输出所述第一输出电压，所述第二MOS管的源极接地。

优选的，所述第二电压输出模块包括第三MOS管和第二电阻，所述第三MOS管的栅极分别与所述第一MOS管的源极和所述第二延时模块连接，所述第三MOS管的漏极通过所述第二电阻与第二电压源连接，所述第三MOS管的漏极输出所述第二输出电压，所述第三MOS管的源极接地。

优选的，所述第一电压源的电压为12V，所述第二电压源的电压为24V。

优选的，所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第三MOS管均为NMOS管。

优选的，所述第一延时模块的一端分别与所述电源输入端、所述第一MOS管的栅极和漏极连接，另一端接地。

优选的，所述第二延时模块的一端分别与所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的栅极和所述第三MOS管的栅极连接，另一端接地。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，整个电路具备低工作损耗，分两个阶段进行延时，能够提高延时时间，确保待启动设备的安全，为多电压需求的电种子设备提供多供电，且使用反向二极管作为保护模块能防止静电、脉冲电压电流对器件的影响。

本实用新型的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型的一个具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路的结构示意图。

附图标记说明：

1、第一MOS管；2、稳压二极管；3、第一电容；4、第二电容；5、第二MOS管；6、第一电阻；7、第三MOS管；8、第二电阻。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，包括电源输入端、开关模块、第一延时模块、第二延时模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块和保护模块；开关模块分别与电源输入端、第一电压输出模块和第二电压输出模块连接，用于控制第一电压输出模块和第二电压输出模块的供电；第一延时模块与开关模块连接，用于延时接通开关模块；第二延时模块分别与开关模块、第一电压输出模块和第二电压输出模块连接，用于在开关模块接通后使第一电压输出模块和第二电压输出模块被延时供电；第一电压输出模块和第二电压输出模块分别用于提供第一输出电压和第二输出电压；第一延时模块包括第一电容，第二延时模块包括第二电容，第一电容的电容量大于第二电容的电容量；保护模块为稳压二极管，稳压二极管的负极与电源输入端连接，正极接地。

具体的，电源输入端和第一延时模块都与开关模块连接，第一延时模块延长开关模块的接通时间，开关模块接通后，第二延时模块延长第一电压输出模块和第二电压输出模块为待启动设备提供供电的时间，第一延时模块的第一电容为大容量电容，由于已经有第一阶段的延迟，一般到开关模块接通时，电压脉冲不会很大，所以第二延时模块的第二电容的电容量的比第一延时模块的第一电容的电容量小；稳压二极管的作用是防止电路接通时的大电压、电流脉冲已经静电放电，避免损耗器件。

根据示例性的实施方式的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，整个电路具备低工作损耗，分两个阶段进行延时，能够提高延时时间，确保待启动设备的安全，为多电压需求的电子设备提供供电，且通过设置稳压二极管能防止静电、脉冲电压电流对器件的影响，有效保护了器件的安全，且结构简单。

作为优选方案，开关模块包括第一MOS管，第一MOS管的漏极和栅极连接，并分别与电源输入端和第一延时模块连接，第一MOS管的源极分别与第一电压输出模块、第二电压输出模块和第二延时模块连接。

具体的，第一MOS管的漏极和栅极与电源输入端和第一延时模块连接，第一MOS管的源极分别与第一电压输出模块、第二电压输出模块和第二延时模块连接，其中电源输入端为5V。

作为优选方案，第一电压输出模块包括第二MOS管和第一电阻，第二MOS管的栅极分别与第一MOS管的源极和第二延时模块连接，第二MOS管的漏极通过第一电阻与第一电压源连接，第二MOS管的漏极输出第一输出电压，第二MOS管的源极接地。

具体的，第二MOS管的漏极通过第一电阻与第一电压源连接，当第二MOS管导通时，第二MOS管的漏极输出第一输出电压，其中，第一电阻的阻值为1k。

作为优选方案，第二电压输出模块包括第三MOS管和第二电阻，第三MOS管的栅极分别与第一MOS管的源极和第二延时模块连接，第三MOS管的漏极通过第二电阻与第二电压源连接，第三MOS管的漏极输出第二输出电压，第三MOS管的源极接地。

具体的，第三MOS管的漏极通过第二电阻与第二电压源连接，当第三MOS管导通时，第三MOS管的漏极输出第二输出电压，其中，第二电阻的阻值为1k。

作为优选方案，第一电压源的电压为12V，第二电压源的电压为24V。

作为优选方案，第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管均为NMOS管。

具体的，与现有使用电阻的开机电路不同，本实用新型的开关模块采用NMOS管，NMOS管在器件导通时电路损耗小，使整个电路损耗较小，有效节约电能。

作为优选方案，第一延时模块的一端分别与电源输入端、第一MOS管的栅极和漏极连接，另一端接地。

作为优选方案，第二延时模块的一端分别与第一MOS管的源极、第二MOS管的栅极和第三MOS管的栅极连接，另一端接地。

具体的，当电源输入端开始上电时，第一MOS管暂时不导通，第一电容开始充电，当第一电容逐渐充满电时，第一MOS管栅极电压逐渐升高，第一MOS管导通，这是第一阶段延时。第一MOS管在导通时，与现有技术中使用电阻的电路相比器件功耗极小。之后进入第二阶段延时，第二电容开始充电，当第二电容逐渐充满电时，第二MOS管和第三MOS管栅极的电压恢复正常工作电压，并分别输出启动设备需要的第一输出电压和第二输出电压，待启动设备开始正常工作。

实施例

图1示出了根据本实用新型的一个具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路的连接图。

如图1所示，具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，包括电源输入端Vin、开关模块、第一延时模块、第二延时模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块和保护模块；开关模块分别与电源输入端Vin、第一电压输出模块和第二电压输出模块连接，用于控制第一电压输出模块和第二电压输出模块的供电；第一延时模块与开关模块连接，用于延时接通开关模块；第二延时模块分别与开关模块、第一电压输出模块和第二电压输出模块连接，用于在开关模块接通后使第一电压输出模块和第二电压输出模块被延时供电；第一电压输出模块和第二电压输出模块分别用于提供第一输出电压VOUT1和第二输出电压VOUT2；第一延时模块包括第一电容3，第二延时模块包括第二电容4，第一电容3的电容量大于第二电容4的电容量；保护模块为稳压二极管2，稳压二极管2的负极与电源输入端Vin连接，正极接地。

其中，开关模块包括第一MOS管1，第一MOS管1的漏极和栅极连接，并分别与电源输入端Vin和第一延时模块连接，第一MOS管1的源极分别与第一电压输出模块、第二电压输出模块和第二延时模块连接。

其中，第一电压输出模块包括第二MOS管5和第一电阻6，第二MOS管5的栅极分别与第一MOS管1的源极和第二延时模块连接，第二MOS管5的漏极通过第一电阻6与第一电压源连接，第二MOS管5的漏极输出第一输出电压VOUT1，第二MOS管5的源极接地。

其中，第二电压输出模块包括第三MOS管7和第二电阻8，第三MOS管7的栅极分别与第一MOS管1的源极和第二延时模块连接，第三MOS管7的漏极通过第二电阻8与第二电压源连接，第三MOS管7的漏极输出第二输出电压VOUT2，第三MOS管7的源极接地。

其中，第一电压源VDD1的电压为12V，第二电压源VDD2的电压为24V。

其中，第一MOS管1、第二MOS管5、第三MOS管7均为NMOS管。

其中，第一延时模块的一端分别与电源输入端Vin、第一MOS管1的栅极和漏极连接，另一端接地。

其中，第二延时模块的一端分别与第一MOS管1的源极、第二MOS管5的栅极和第三MOS管7的栅极连接，另一端接地。

该具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路工作过程：当电源输入端Vin开始上电时，第一MOS管1暂时不导通，第一电容3开始充电，当第一电容3逐渐充满电时，第一MOS管1栅极电压逐渐升高，第一MOS管1导通，这是第一阶段延时。第一MOS管1在导通时，与现有技术中使用电阻的电路相比器件功耗极小。之后进入第二阶段延时，第二电容4开始充电，当第二电容4逐渐充满电时，第二MOS管5和第三MOS管7栅极的电压恢复正常工作电压，并分别输出启动设备需要的第一输出电压VOUT1和第二输出电压VOUT2，待启动设备开始正常工作。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (8)

1.一种具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，包括电源输入端、开关模块、第一延时模块、第二延时模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块和保护模块；

所述开关模块分别与所述电源输入端、所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块连接，用于控制所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块的供电；

所述第一延时模块与所述开关模块连接，用于延时接通所述开关模块；

所述第二延时模块分别与所述开关模块、所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块连接，用于在所述开关模块接通后使所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块被延时供电；

所述第一电压输出模块和所述第二电压输出模块分别用于提供第一输出电压和第二输出电压；

所述第一延时模块包括第一电容，所述第二延时模块包括第二电容，所述第一电容的电容量大于所述第二电容的电容量；

所述保护模块为稳压二极管，所述稳压二极管的负极与所述电源输入端连接，正极接地。

2.根据权利要求1所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述开关模块包括第一MOS管，所述第一MOS管的漏极和栅极连接，并分别与所述电源输入端和所述第一延时模块连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电压输出模块、所述第二电压输出模块和所述第二延时模块连接。

3.根据权利要求2所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述第一电压输出模块包括第二MOS管和第一电阻，所述第二MOS管的栅极分别与第一MOS管的源极和所述第二延时模块连接，所述第二MOS管的漏极通过所述第一电阻与第一电压源连接，所述第二MOS管的漏极输出所述第一输出电压，所述第二MOS管的源极接地。

4.根据权利要求3所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述第二电压输出模块包括第三MOS管和第二电阻，所述第三MOS管的栅极分别与所述第一MOS管的源极和所述第二延时模块连接，所述第三MOS管的漏极通过所述第二电阻与第二电压源连接，所述第三MOS管的漏极输出所述第二输出电压，所述第三MOS管的源极接地。

5.根据权利要求4所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述第一电压源的电压为12V，所述第二电压源的电压为24V。

6.根据权利要求4所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第三MOS管均为NMOS管。

7.根据权利要求2所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述第一延时模块的一端分别与所述电源输入端、所述第一MOS管的栅极和漏极连接，另一端接地。

8.根据权利要求4所述的具有延时保护功能的低损耗多电压开机电路，其特征在于，所述第二延时模块的一端分别与所述第一MOS管的源极、所述第二MOS管的栅极和所述第三MOS管的栅极连接，另一端接地。