CN215419583U - 供电电路和电源系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及供电电路和电源系统,属于电源技术领域。供电电路包括:NTC电阻、控制电路、第一电阻和PMOS管;NTC电阻的第一端和控制电路的电源端与电源连接,NTC电阻的第二端分别与第一电阻的第一端和PMOS管的源极连接,第一电阻的第二端和PMOS管的栅极均与控制电路的控制端连接,PMOS管的漏极为供电电路的第一输出端;控制电路在电源不需要通过供电电路输出电能时控制其控制端不与地线连接,在电源需要通过供电电路输出电能时控制其控制端与地线连接。本申请通过NTC电阻可以限制电源在刚开始通过供电电路输出电能时的电流,使得电源在为用电设备供电的瞬间输出的电流不会过大,从而避免了电源、供电电路或导线过载损坏。
Description
技术领域
本申请涉及电源技术领域,特别涉及一种供电电路和电源系统。
背景技术
在电源对用电设备供电的情况下,常要使用供电电路将电源的电能输送给用电设备,使用电设备能得电工作。
相关技术中,参见图1,供电电路100包括电阻R、三极管Q和MCU(MicrocontrollerUnit,微控制单元)。在用电设备102不需要电源101供电的情况下,MCU不给三极管Q的基极输出电压,三极管Q关断,电源101不给用电设备102输出电能。在用电设备102需要电源101供电的情况下,MCU给三极管Q的基极输出电压,三极管Q导通,电源101通过三极管Q给用电设备102输出电能。而用电设备102的输入端一般都接有一个用于滤波的电容C,在三极管Q导通的瞬间,电源101先为电容C充电,此时由于电容C的电荷量为零,所以电容C的电压为零,也就是说电容C在上电瞬间处于短路状态,所以在电容C的上电瞬间,电源101输出的电流非常大,随着电容C的电荷量逐渐增大,电源101输出的电流逐渐减小。
然而,电源101、供电电路100以及导线都是有额定电流的,如果电源101输出的电流过大,超过了电源101、供电电路100或导线的额定电流,那么就可能会导致电源101、供电电路100或导线过载损坏。
实用新型内容
本申请提供了一种供电电路和电源系统,可以避免电源、供电电路或导线过载损坏。所述技术方案如下:
第一方面,提供了一种供电电路,所述供电电路包括:NTC(Negative TemperatureCoefficient,负温度系数)电阻、控制电路、第一电阻和PMOS(Positive-channel Metal-Oxide-Semiconductor,P沟道金属氧化物半导体)管;
所述NTC电阻的第一端和所述控制电路的电源端用于与电源连接,所述NTC电阻的第二端分别与所述第一电阻的第一端和所述PMOS管的源极连接,所述第一电阻的第二端和所述PMOS管的栅极均与所述控制电路的控制端连接,所述PMOS管的漏极为所述供电电路的第一输出端;
所述控制电路用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端不与地线连接,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端与所述地线连接。
在本申请中,电源向NTC电阻和控制电路输出电能,在电源需要通过供电电路输出电能的情况下,控制电路控制控制电路的控制端与地线连接,此时PMOS管导通,供电电路的第一输出端向用电设备供电。由于NTC电阻处于常温状态时阻值较大,也即在PMOS管导通瞬间NTC电阻的阻值较大,所以在PMOS管导通瞬间电源输出的电流比较小,如此通过NTC电阻可以限制电源在刚开始通过供电电路输出电能时的电流,使得电源在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源、供电电路或导线过载损坏。
可选地,所述供电电路还包括缓启电路,所述缓启电路包括第一电容和第二电阻;
所述第一电容的第一极板分别与所述NTC电阻的第二端和所述PMOS管的源极连接,所述第一电容的第二极板与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端分别与所述第一电阻的第二端和所述PMOS管的栅极连接。。
可选地,所述缓启电路还包括第三电阻;
所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第二端和所述PMOS管的栅极连接。
可选地,所述控制电路包括MCU、NMOS(Negative-channel Metal-Oxide-Semiconductor,N沟道金属氧化物半导体)管、第四电阻和第五电阻;
所述MCU的电源端用于与所述电源连接,所述MCU的控制端与所述NMOS管的栅极连接,所述第四电阻连接在所述NMOS管的栅极与源极之间,所述第五电阻连接在所述NMOS管的源极与漏极之间,所述NMOS管的源极与所述地线连接,所述NMOS管的漏极与所述第一电阻的第二端连接;
所述MCU用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述NMOS管关断,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述NMOS管导通。
可选地,所述供电电路还包括静电释放ESD(Electro-Static Discharge,静电释放)保护电路;
所述ESD保护电路的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述ESD保护电路的第二端与所述地线连接,且所述ESD保护电路的第二端为所述供电电路的第二输出端。
可选地,所述ESD保护电路包括压敏电阻;
所述压敏电阻的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述压敏电阻的第二端与所述地线连接,且所述压敏电阻的第二端为所述供电电路的第二输出端。
可选地,所述供电电路还包括滤波电路;
所述滤波电路的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述滤波电路的第二端与所述地线连接,且所述滤波电路的第二端为所述供电电路的第二输出端。
可选地,所述滤波电路包括第二电容;
所述第二电容的第一极板与所述PMOS管的漏极连接,所述第二电容的第二极板与所述地线连接,且所述第二电容的第二极板为所述供电电路的第二输出端。
第二方面,提供了一种供电电路,所述供电电路包括:控制电路、第一电阻、缓启电路和P沟道金属氧化物半导体PMOS管,所述缓启电路包括第一电容和第二电阻;
所述控制电路的电源端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一极板和所述PMOS管的源极均用于与电源连接,所述第一电容的第二极板与所述第二电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述PMOS管的栅极均与所述控制电路的控制端连接,所述PMOS管的漏极为所述供电电路的第一输出端;
所述控制电路用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端不与地线连接,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端与所述地线连接。
在本申请中,电源输出电能到第一电阻、第一电容和PMOS管的源极,以及电源输出电能到控制电路的电源端,在电源需要通过供电电路输出电能的情况下,控制电路控制控制电路的控制端与地线连接,由于在第一电容充电时,第二电阻上有逐渐减小的电流流过,PMOS管的栅极上的电压逐渐减小,由于PMOS管的源极上有电源输出的电压,所以在PMOS管的源极和栅极的电压差的绝对值大于PMOS管的开启阈值的情况下,PMOS管进入不完全导通状态,PMOS管的漏极上开始有逐渐增大的电流流过,直到第一电容充满电,第二电阻上无电流流过,此时PMOS管的栅极的电压被拉到很低,所以PMOS管的源极和栅极的电压差的绝对值大于PMOS管的导通阈值,PMOS管完全导通,供电电路的第一输出端输出恒定的电流,此时电源可以为用电设备正常供电。这样,由于PMOS管是逐渐由不完全导通状态变为完全导通状态,所以电源输出的电流是逐渐增大的,如此可以限制电源在刚开始通过供电电路输出电能时的电流,使得电源在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源、供电电路或导线过载损坏。
可选地,所述缓启电路还包括第三电阻;
所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第二端和所述PMOS管的栅极连接。
可选地,所述供电电路还包括NTC电阻;
所述NTC电阻的第一端用于与所述电源连接,所述NTC电阻的第二端分别与所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一极板和所述PMOS管的源极连接。
可选地,所述控制电路包括MCU、NMOS管、第四电阻和第五电阻。
所述MCU的电源端用于与所述电源连接,所述MCU的控制端与所述NMOS管的栅极连接,所述第四电阻连接在所述NMOS管的栅极与源极之间,所述第五电阻连接在所述NMOS管的源极与漏极之间,所述NMOS管的源极与所述地线连接,所述NMOS管的漏极与所述第一电阻的第二端连接;
所述MCU用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述NMOS管关断,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述NMOS管导通。
可选地,所述供电电路还包括ESD保护电路;
所述ESD保护电路的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述ESD保护电路的第二端与所述地线连接,且所述ESD保护电路的第二端为所述供电电路的第二输出端。
可选地,所述ESD保护电路包括压敏电阻;
所述压敏电阻的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述压敏电阻的第二端与所述地线连接,且所述压敏电阻的第二端为所述供电电路的第二输出端。
可选地,所述供电电路还包括滤波电路;
所述滤波电路的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述滤波电路的第二端与所述地线连接,且所述滤波电路的第二端为所述供电电路的第二输出端。
可选地,所述滤波电路包括第二电容;
所述第二电容的第一极板与所述PMOS管的漏极连接,所述第二电容的第二极板与所述地线连接,且所述第二电容的第二极板为所述供电电路的第二输出端。
第三方面,提供了一种电源系统,所述电源系统包括电源和上述的供电电路。
可以理解的是,上述第三方面的有益效果可以参见上述第一方面和第二方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的一种供电电路的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的第一种供电电路的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的第二种供电电路的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的第三种供电电路的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的第四种供电电路的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的第五种供电电路的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的第六种供电电路的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的第七种供电电路的结构示意图;
图9是本申请实施例提供的第八种供电电路的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的第九种供电电路的结构示意图;
图11是本申请实施例提供的第十种供电电路的结构示意图;
图12是本申请实施例提供的第十一种供电电路的结构示意图;
图13是本申请实施例提供的第十二种供电电路的结构示意图;
图14是本申请实施例提供的第十三种供电电路的结构示意图。
附图标记:
相关技术:
100:供电电路,101:电源,102:用电设备,R:电阻,Q:三极管,C:电容,MCU:微控制单元;
本申请:
200:供电电路,201:控制电路,202:电源,2031:供电电路的第一输出端,2032:供电电路的第二输出端,204:ESD保护电路,205:滤波电路,206:缓启电路;
R0:NTC电阻,R1:第一电阻,R2:第二电阻,R3:第三电阻,R4:第四电阻,R5:第五电阻,R6:压敏电阻,C1:第一电容,C2:第二电容,Q1:PMOS管,g1:PMOS管的栅极,d1:PMOS管的漏极,s1:PMOS管的源极,Q2:NMOS管,g2:NMOS管的栅极,d2:NMOS管的漏极,s2:NMOS管的源极。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是,本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。另外,为了便于清楚描述本申请的技术方案,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前,先对本申请实施例的应用场景予以说明。
在电源对用电设备供电的情况下,常要使用供电电路将电源的电能输送给用电设备,使用电设备能得电工作。参见图1,用电设备的输入端一般都接有一个用来滤波的电容,而一般该电容都有比较大的电容值。在用电设备需要供电的情况下,电源先为该电容充电,在该电容的第一极板和第二极板之间的电压不为0之后才能为用电设备供电。然而,该电容在上电的瞬间的电荷量为零,也即是该电容在上电的瞬间处于短路状态,所以此时电源输出的电流非常大,电源、供电电路或导线存在可能会过载损坏的问题。
为此,本申请实施例提供了一种供电电路和电源系统,可以解决电源在为用电设备供电的瞬间输出电流过大的问题,从而可以避免电源、供电电路或导线过载损坏。
本申请实施例提供的供电电路可以作为6V(伏)电源、12V电源、24V电源、48V电源、72V电源以及其它电压等级的电源的供电电路,本申请实施例对此不作限定。
下面对本申请实施例提供的供电电路和电源系统进行详细地解释说明。
图2是本申请实施例提供的一种供电电路200的结构示意图。参见图2,供电电路200包括NTC电阻R0、控制电路201、第一电阻R1和PMOS管Q1。
NTC电阻R0的第一端和控制电路201的电源端用于与电源202连接,NTC电阻R0的第二端分别与第一电阻R1的第一端和PMOS管Q1的源极s1连接,第一电阻R1的第二端和PMOS管Q1的栅极g1均与控制电路201的控制端连接,PMOS管Q1的漏极d1为供电电路200的第一输出端2031。
控制电路201用于在电源202不通过供电电路200输出电能的情况下控制控制电路201的控制端不与地线连接,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下控制控制电路201的控制端与地线连接。
NTC电阻R0是一种阻值会随温度的上升而减小的电阻。也就是说,常温下NTC电阻R0的阻值会比较大,随着NTC电阻R0的温度上升,NTC电阻R0的阻值会减小。示例地,NTC电阻R0在常温下的阻值为5欧姆,NTC电阻R0在上电工作一段时间后,因温度的上升,NTC电阻R0的阻值会降为1欧姆。
第一电阻R1可以是阻值很大的电阻,比如,第一电阻R1的阻值可以为100KΩ(千欧)。
PMOS管Q1是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。PMOS管Q1一般具有导通阈值,PMOS管Q1的导通阈值是指PMOS管Q1进入恒流区的阈值,在PMOS管Q1进入恒流区的情况下,PMOS管Q1的源极s1和漏极d1之间相当于一个电流源。
电源202可以通过供电电路200输出电能,也即可以通过供电电路200为用电设备供电。供电电路200的第一输出端2031用于向用电设备输出电能,且一般情况下,供电电路200的第一输出端2031与用电设备之间接有用于滤波的电容。可选地,这个电容可以接在供电电路200的第一输出端2031与地线之间。
用电设备可以是任意用电器,比如灯泡、摄像头或报警器等设备,本申请对此不作限定。
电源202输出电能到NTC电阻R0和控制电路201的电源端,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端不与地线连接,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较高,使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值小于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031无电流输出。并且,由于第一电阻R1的阻值很大,因此,NTC电阻R0和第一电阻R1上流过的电流非常小,NTC电阻R0功率极小,NTC电阻R0温度变化极小,所以在这种状态下NTC电阻R0的阻值仍然比较大。
电源202输出电能到NTC电阻R0和控制电路201的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较低,且由于电源202通过NTC电阻R0在PMOS管Q1的源极s1施加电压,所以使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,电源202通过NTC电阻R0和PMOS管Q1输出电能,即通过供电电路200的第一输出端2031输出电能。在此过程中,由于NTC电阻R0处于常温状态时阻值较大,也即在PMOS管Q1导通瞬间NTC电阻R0的阻值较大,所以在PMOS管Q1导通瞬间电源202输出的电流比较小,如此通过NTC电阻R0可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。在PMOS管Q1完全导通之后,随着持续有电流流过NTC电阻R0和PMOS管Q1,供电电路200的第一输出端2031持续输出电流,NTC电阻R0工作发热,导致NTC电阻R0的阻值变小,此时电源202输出的电流增大,供电电路200的第一输出端2031输出的电流增大,直到NTC电阻R0的阻值降到很小,NTC电阻R0的功率变得极低,此时NTC电阻R0的阻值可以忽略不计,电源202可以为用电设备正常供电。
可选地,参见图3,控制电路202包括MCU、NMOS管Q2、第四电阻R4和第五电阻R5。
该MCU的电源端用于与电源202连接,该MCU的控制端与NMOS管Q2的栅极g2连接,第四电阻R4连接在NMOS管Q2的栅极g2与源极s2之间,第五电阻R5连接在NMOS管Q2的源极s2与漏极d2之间,NMOS管Q2的源极s2与地线连接,NMOS管Q2的漏极d2与第一电阻R1的第二端连接。
该MCU用于在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制NMOS管Q2关断,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制NMOS管Q2导通。
NMOS管Q2是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。NMOS管Q2一般具有导通阈值,NMOS管Q2的导通阈值是指NMOS管Q2进入恒流区的阈值,在NMOS管Q2进入恒流区的情况下,NMOS管Q2的源极s1和漏极d1之间相当于一个电流源。
该MCU是指把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器以及多种接口和电路都整合在单一芯片上形成的芯片级的计算机。
第四电阻R4和第五电阻R5可以起到抗干扰、稳定电路的作用,第四电阻R4和第五电阻R5可以是阻值很大的电阻,比如,第四电阻R4和第五电阻R5的阻值可以为100KΩ。
电源202输出电能到NTC电阻R0和该MCU的电源端,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,该MCU不向NMOS管Q2的栅极g2输出电压,所以NMOS管Q2的栅极g2和源极s2之间的电压差的绝对值小于NMOS管Q2的导通阈值,NMOS管Q2截止,此时PMOS管Q1的栅极g1较高,使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1之间的电压差的绝对值小于PMOS管Q2的导通阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031无电流输出。并且,由于第一电阻R1和第五电阻R5的阻值非常大,因此,流过NTC电阻R0、第一电阻R1以及第五电阻R5的电流很小,可以忽略不计,NTC电阻R0发热非常小,所以这种情况下NTC电阻R0的阻值依旧比较大。
电源202输出电能到NTC电阻R0和该MCU的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,该MCU向NMOS管Q2的栅极g2输出电压,使得NMOS管Q2的栅极g2与源极g2的电压差的绝对值大于NMOS管Q2的导通阈值,NMOS管Q2导通,NMOS管Q2的漏极d2与地线连接。此时PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,且由于电源202通过NTC电阻R0向PMOS管Q1的源极s1施加电压,所以使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,电源202通过NTC电阻R0和PMOS管Q1输出电流,即通过供电电路200的第一输出端2031输出电流,此时电源202可以为用电设备供电。
值得说明的是,该MCU通过控制NMOS管Q2的导通或截止可以达到控制PMOS管Q1导通或截止的效果。
可选地,参见图4,供电电路200还包括ESD保护电路204。
ESD保护电路204的第一端与PMOS管Q1的漏极d1连接,ESD保护电路204的第二端与地线连接,且ESD保护电路204的第二端为供电电路200的第二输出端2032。
供电电路200的第二输出端2032是用于与地线连接的。一般情况下,供电电路200的第一输出端2031与第二输出端2032之间接有用于滤波的电容。
ESD保护电路204是用于防止外部产生的静电对电路内部造成影响的电路。
示例地,参见图4,ESD保护电路204包括压敏电阻R6。
压敏电阻R6的第一端与PMOS管Q1的漏极d1连接,压敏电阻R6的第二端与地线连接,且压敏电阻R6的第二端为供电电路200的第二输出端2032。
压敏电阻R6是利用压敏陶瓷材料的压敏特性,当施加于压敏电阻R6两端的电压小于压敏电阻R6的压敏电压,压敏电阻R6相当于10MQ(兆欧)以上绝缘电阻。当在压敏电阻R6两端施加大于压敏电阻R6的压敏电压的过电压时,压敏电阻R6的电阻急剧下降呈现低阻态,从而把电荷快速导走。如此,可以实现对静电的防护,有效地保护了供电电路200中的其它元器件不致过压而损坏。
可选地,参见图5,供电电路200还包括滤波电路205。
滤波电路205的第一端与PMOS管Q1的漏极d1连接,滤波电路205的第二端与地线连接,且滤波电路205的第二端为供电电路200的第二输出端2032。
在电源202需要通过供电电路200输出电能且PMOS管Q1导通的情况下,电源202的电流流经PMOS管Q1之后流入滤波电路205,滤波电路205可以起到稳定从PMOS管Q1的漏极d1输出的电压的作用,也即是滤波电路205可以起到稳定电源202向用电设备输出的电压的作用。
示例地,参见图5,滤波电路205包括第二电容C2。
第二电容C2的第一极板与PMOS管Q1的漏极d1连接,第二电容C2的第二极板与地线连接,且第二电容C2的第二极板为供电电路200的第二输出端2032。第二电容C2的作用是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压。
第二电容C2的工作原理是当PMOS管Q1的漏极d1的电压高于第二电容C2的电压时,第二电容C2充电,当PMOS管Q1的漏极d1的电压低于第二电容C2的电压时,第二电容C2放电。在第二电容C2充放电的过程中,可以使得PMOS管Q1的漏极d1输出的电压基本稳定。
可选地,参见图6,供电电路200还包括缓启电路206,缓启电路206包括第一电容C1和第二电阻R2。
第一电容C1的第一极板分别与NTC电阻R0的第二端和PMOS管Q1的源极s1连接,第一电容C1的第二极板与第二电阻R2的第一端连接,第二电阻R2的第二端分别与第一电阻R1的第二端和PMOS管Q1的栅极g1连接。
缓启电路206是用于使PMOS管Q1的栅极g1的电压缓慢降低的电路,也即是用于使PMOS管Q1缓慢导通的电路。
PMOS管Q1一般还具有开启阈值。PMOS管Q1的开启阈值是指PMOS管Q1进入不完全导通状态(PMOS管Q1处于可变电阻区)的阈值,在PMOS管Q1进入不完全导通状态的情况下,PMOS管Q1的源极s1和漏极d1之间相当于一个可变电阻。
电源202通过NTC电阻R0输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端不与地线连接,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较高,使得PMOS管的栅极g1和源极s1的电压差的绝对值小于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031无电流输出。
电源202通过NTC电阻R0输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,且第一电容C1开始充电,NTC电阻R0开始工作发热,NTC电阻R0的阻值开始变小,且随着第一电容C1的电荷量逐渐增大,第二电阻R2上流过的电流逐渐减小,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压是第二电阻R2的第二端的电压,所以PMOS管Q1的栅极g1上的电压逐渐降低,而PMOS管的源极s1上的电压不改变,在PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的开启阈值的情况下,PMOS管Q1进入不完全导通状态,PMOS管Q1的漏极d1开始有逐渐增大的电流流过。直到第一电容C1充满电之后,第一电容C1相当于断路,此时第二电阻R2上无电流流过,且由于控制电路201的控制端与地线连接,所以PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,且在此过程中,由于NTC电阻R0上持续有电流流过,导致NTC电阻R0的阻值持续降低,直到NTC电阻R0的阻值降到很小,NTC电阻R0的功率变得极低,此时NTC电阻R0的阻值可以忽略不计。在PMOS管Q1完全导通且NTC电阻R0的阻值可以忽略不计的情况下,供电电路200的第一输出端2031输出恒定的电流,此时电源202可以为用电设备正常供电。这样,由于PMOS管Q1是逐渐由不完全导通状态变为完全导通状态,且由于NTC电阻R0的阻值是逐渐减小的,所以电源202输出的电流是逐渐增大的,如此可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
可选地,参见图7,缓启电路206还包括第三电阻R3。
第三电阻R3的第一端与第一电阻R1的第二端连接,第三电阻R3的第二端分别与第二电阻R2的第二端和PMOS管Q1的栅极g1连接。
第三电阻R3可以起到分压的作用,确保PMOS管Q1的栅极g1是第二电阻R2和第三电阻R3之间的电压,减小第一电阻R1对PMOS管Q1的栅极g1上的电压的影响。
在本申请实施例中,电源202向NTC电阻R0和控制电路201输出电能,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,此时PMOS管Q1导通,供电电路200的第一输出端2031向用电设备供电。由于NTC电阻R0处于常温状态时阻值较大,也即在PMOS管Q1导通瞬间NTC电阻R0的阻值较大,所以在PMOS管Q1导通瞬间电源202输出的电流比较小,如此通过NTC电阻R0可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
图8是本申请实施例提供的一种供电电路200的结构示意图,参见图8。供电电路200包括:控制电路201、第一电阻R1、缓启电路206和PMOS管Q1,缓启电路206包括第一电容C1和第二电阻R2。
控制电路201的电源端、第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一极板和PMOS管Q1的源极s1均用于与电源201连接,第一电容C1的第二极板与第二电阻R2的第一端连接,第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端和PMOS管Q1的栅极g1均与控制电路201的控制端连接,PMOS管Q1的漏极d1为供电电路200的第一输出端2031。
控制电路201用于在电源202不通过供电电路200输出电能的情况下控制控制电路201的控制端不与地线连接,控制电路201得电时在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下控制控制电路201的控制端与地线连接。
PMOS管Q1是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。PMOS管Q1一般具有开启阈值和导通阈值,PMOS管Q1的开启阈值是指PMOS管Q1进入不完全导通状态(PMOS管Q1处于可变电阻区)的阈值,在PMOS管Q1进入不完全导通状态的情况下,PMOS管Q1的源极s1和漏极d1之间相当于一个可变电阻。PMOS管Q1的导通阈值是指PMOS管Q1进入恒流区的阈值,在PMOS管Q1进入恒流区的情况下,PMOS管Q1的源极s1和漏极d1之间相当于一个电流源。
第一电阻R1可以是阻值很大的电阻,比如第一电阻R1的阻值可以为100KΩ。
电源202可以通过供电电路200输出电能,也即可以通过供电电路200为用电设备供电。供电电路200的第一输出端2031用于向用电设备输出电能,且一般情况下,供电电路200的第一输出端2031与用电设备之间接有用于滤波的电容。可选地,这个电容可以接在供电电路200的第一输出端2031与地线之间。
用电设备可以是任意用电器,比如灯泡、摄像头或报警器等设备,本申请对此不作限定。
电源202输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端不与地线连接,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较高,使得PMOS管的栅极g1和源极s1的电压差的绝对值小于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031无电流输出。
电源202输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,此时第一电容C1开始充电,随着第一电容C1的电荷量逐渐增大,第二电阻R2上流过的电流逐渐减小,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压是第二电阻R2的第二端的电压,所以PMOS管Q1的栅极g1上的电压逐渐降低,而PMOS管的源极s1上的电压不改变,在PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的开启阈值的情况下,PMOS管Q1进入不完全导通状态,PMOS管Q1的漏极d1开始有逐渐增大的电流流过。直到第一电容C1充满电之后,第一电容C1相当于断路,此时第二电阻R2上无电流流过,且由于控制电路201的控制端与地线连接,PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,所以PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,供电电路200的第一输出端2031输出恒定的电流,此时电源202可以为用电设备正常供电。这样,由于PMOS管Q1是逐渐由不完全导通状态变为完全导通状态,所以电源202输出的电流是逐渐增大,如此可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
可选地,参见图9,缓启电路206还包括第三电阻R3。
第三电阻R3的第一端与第一电阻R1的第二端连接,第三电阻R3的第二端分别与第二电阻R2的第二端和PMOS管Q1的栅极g1连接。
第三电阻R3可以起到分压的作用,确保PMOS管Q1的栅极g1是第二电阻R2和第三电阻R3之间的电压,减小第一电阻R1对PMOS管Q1的栅极g1上的电压的影响。
可选地,参见图10,控制电路202包括MCU、NMOS管Q2、第四电阻R4和第五电阻R5。
该MCU的电源端用于与电源202连接,该MCU的控制端与NMOS管Q2的栅极g2连接,第四电阻R4连接在NMOS管Q2的栅极g2与源极s2之间,第五电阻R5连接在NMOS管Q2的源极s2与漏极d2之间,NMOS管Q2的源极s2与地线连接,NMOS管Q2的漏极d2与第一电阻R1的第二端连接。
该MCU用于在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制NMOS管Q2关断,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制NMOS管Q2导通。
NMOS管Q2是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。NMOS管Q2一般具有导通阈值,NMOS管Q2的导通阈值是指NMOS管Q2进入恒流区的阈值,在NMOS管Q2进入恒流区的情况下,NMOS管Q2的源极s1和漏极d1之间相当于一个电流源。
该MCU是指把中央处理器的频率与规格做适当缩减,并将内存、计数器以及多种接口和电路都整合在单一芯片上形成的芯片级的计算机。
第四电阻R4和第五电阻R5可以起到抗干扰、稳定电路的作用,第四电阻R4和第五电阻R5可以是阻值很大的电阻,比如,第四电阻R4和第五电阻R5的阻值可以为100KΩ。
电源202输出电能到该MCU的电源端、第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,该MCU不向NMOS管Q2的栅极g2输出电压,那么NMOS管Q2的栅极g1和源极s1之间的电压差的绝对值小于NMOS管Q2的导通阈值,NMOS管Q2截止。此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较高,使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1之间的电压差的绝对值小于PMOS管Q2的导通阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031不输出电能。
电源202输出电能到该MCU的电源端、第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,该MCU向NMOS管Q2的栅极g2输出电压,由于NMOS管Q2的源极s2与地线连接,所以会使得NMOS管Q2的栅极g2与源极s2的电压差的绝对值大于NMOS管Q2的导通阈值,NMOS管Q2导通。此时,第一电容C1开始充电,随着第一电容C1的电荷量逐渐增大,第二电阻R2上流过的电流逐渐减小,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压是第二电阻R2的第二端的电压,所以PMOS管Q1的栅极g1上的电压逐渐降低,而电源202向PMOS管Q1的源极s1输出电压,在PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的开启阈值的情况下,PMOS管Q1进入不完全导通状态,PMOS管Q1的漏极d1开始有逐渐增大的电流流过。在第一电容C1充满电的情况下,第一电容C1相当于断路,此时第二电阻R0上无电流流过,且由于NMOS管Q2的源极s2与地线连接,所以PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,供电电路200的第一输出端2031输出恒定的电流,此时电源202可以为用电设备正常供电。
值得说明的是,该MCU通过控制NMOS管Q2的导通或截止可以达到控制PMOS管Q1导通或截止的效果。
可选地,参见图11,供电电路200还包括ESD保护电路204。
ESD保护电路204的第一端与PMOS管Q1的漏极d1连接,ESD保护电路204的第二端与地线连接,且ESD保护电路204的第二端为供电电路200的第二输出端2032。
供电电路200的第二输出端2032是用于与地线连接的。一般情况下,供电电路200的第一输出端2031与第二输出端2032之间接有用于滤波的电容。
ESD保护电路204是用于防止外部产生的静电对电路内部造成影响的电路。
示例地,参见图11,ESD保护电路204包括压敏电阻R6。
压敏电阻R6的第一端与PMOS管Q1的漏极d1连接,压敏电阻R6的第二端与地线连接,且压敏电阻R6的第二端为供电电路200的第二输出端2032。
压敏电阻R6是利用压敏陶瓷材料的压敏特性,当施加于压敏电阻R6两端的电压小于压敏电阻R6的压敏电压,压敏电阻R6相当于10MQ以上绝缘电阻。当在压敏电阻R6两端施加大于压敏电阻R6的压敏电压的过电压时,压敏电阻R6的电阻急剧下降呈现低阻态,从而把电荷快速导走。如此,可以实现对静电的防护,有效地保护了供电电路200中的其它元器件不致过压而损坏。
可选地,参见图12,供电电路200还包括滤波电路205。
滤波电路205的第一端与PMOS管Q1的漏极d1连接,滤波电路205的第二端与地线连接,且滤波电路205的第二端为供电电路200的第二输出端2032。
在电源202需要通过供电电路200输出电能且PMOS管Q1导通的情况下,电源202的电流流经PMOS管Q1之后流入滤波电路205,滤波电路205可以起到稳定从PMOS管Q1的漏极d1输出的电压的作用,也即是滤波电路205可以起到稳定电源202向用电设备输出的电压的作用。
示例地,参见图12,滤波电路205包括第二电容C2。
第二电容C2的第一极板与PMOS管Q1的漏极d1连接,第二电容C2的第二极板与地线连接,且第二电容C2的第二极板为供电电路200的第二输出端2032。第二电容C2的作用是使滤波后输出的电压为稳定的直流电压。
第二电容C2的工作原理是当PMOS管Q1的漏极d1的电压高于第二电容C2的电压时,第二电容C2充电,当PMOS管Q1的漏极d1的电压低于第二电容C2的电压时,第二电容C2放电。在第二电容C2充放电的过程中,可以使得PMOS管Q1的漏极d1输出的电压基本稳定。
可选地,参见图13,供电电路200还包括NTC电阻R0。
NTC电阻R0的第一端用于与电源202连接,NTC电阻R0的第二端分别与第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一极板和PMOS管Q1的源极s1连接。
NTC电阻R0是一种阻值会随温度的上升而减小的电阻。也就是说,常温下NTC电阻R0的阻值会比较大,随着NTC电阻R0的温度上升,NTC电阻R0的阻值会减小。示例地,NTC电阻R0在常温下的阻值为5欧姆,NTC电阻R0在上电工作一段时间后,因温度的上升,NTC电阻R0的阻值会降为1欧姆。
电源202通过NTC电阻R0输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端不与地线连接,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较高,使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值小于PMOS管Q1的开启阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031无电流输出。并且,由于第一电阻R1的阻值非常大,因此NTC电阻R0和第一电阻R1上流过的电流非常小,NTC电阻R0功率极小,NTC电阻R0温度变化极小,所以在这种状态下NTC电阻R0的阻值仍然比较大。
电源202通过NTC电阻R0输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,此时第一电容C1开始充电,NTC电阻R0开始工作发热,NTC电阻R0的阻值开始变小,且随着第一电容C1的电荷量逐渐增大,第二电阻R2上流过的电流逐渐减小,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压是第二电阻R2的第二端的电压,所以PMOS管Q1的栅极g1上的电压逐渐降低,而PMOS管的源极s1上的电压不改变,在PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的开启阈值的情况下,PMOS管Q1进入不完全导通状态,PMOS管Q1的漏极d1开始有逐渐增大的电流流过。在第一电容C1充满电的情况下,第一电容C1相当于断路,第二电阻R2上无电流流过,且由于控制电路201的控制端与地线连接,所以PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,且在此过程中,由于NTC电阻R0上持续有电流流过,导致NTC电阻R0的阻值持续降低,直到NTC电阻R0的阻值降到很小,NTC电阻R0的功率变得极低,此时NTC电阻R0的阻值可以忽略不计。在PMOS管Q1完全导通且NTC电阻R0的阻值可以忽略不计的情况下,供电电路200的第一输出端2031输出恒定的电流,此时电源202可以为用电设备正常供电。这样,由于PMOS管Q1是逐渐由不完全导通状态变为完全导通状态,且由于NTC电阻R0的阻值是逐渐减小的,所以电源202输出的电流是逐渐增大的,如此可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
在本申请实施例中,电源202输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,由于在第一电容C1充电时,第二电阻R2上有逐渐减小的电流流过,PMOS管Q1的栅极g1上的电压逐渐减小,由于PMOS管Q1的源极s1上有电源202输出的电压,所以在PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的开启阈值的情况下,PMOS管Q1进入不完全导通状态,PMOS管Q1的漏极d1上开始有逐渐增大的电流流过,直到第一电容C1充满电,第二电阻R2上无电流流过,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,所以PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,供电电路200的第一输出端2031输出恒定的电流,此时电源202可以为用电设备正常供电。这样,由于PMOS管Q1是逐渐由不完全导通状态变为完全导通状态,所以电源202输出的电流是逐渐增大的,如此可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
图14是本申请实施例提供的一种供电电路200的结构示意图,参见图14。供电电路200包括:控制电路201、NTC电阻R0、第一电阻R1、缓启电路206和PMOS管Q1,缓启电路206包括第一电容C1和第二电阻R2。
NTC电阻R0的第一端和控制电路201的电源端用于与电源202连接,NTC电阻R0的第二端分别与第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一极板和PMOS管Q1的源极s1连接,第一电容C1的第二极板与第二电阻R2的第一端连接,第一电阻R1的第二端、第二电阻R2的第二端和PMOS管Q1的栅极g1均与控制电路201的控制端连接,PMOS管Q1的漏极d1为供电电路200的第一输出端2031。
控制电路201用于在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下控制控制电路201的控制端不与地线连接,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下控制控制电路201的控制端与地线连接。
NTC电阻R0是一种阻值会随温度的上升而减小的电阻。也就是说,常温下NTC电阻R0的阻值会比较大,随着NTC电阻R0的温度上升,NTC电阻R0的阻值会减小。示例地,NTC电阻R0在常温下的阻值为5欧姆,NTC电阻R0在上电工作一段时间后,因温度的上升,NTC电阻R0的阻值会降为1欧姆。
缓启电路206是用于使PMOS管Q1的栅极g1的电压缓慢降低的电路,也即是用于使PMOS管Q1缓慢导通的电路。
PMOS管Q1是可以使用在模拟电路与数字电路的场效应晶体管,可以用作电子开关、可控整流等,是一种电压驱动型的器件。PMOS管Q1一般具有开启阈值和导通阈值,PMOS管Q1的开启阈值是指PMOS管Q1进入不完全导通状态(PMOS管Q1处于可变电阻区)的阈值,在PMOS管Q1进入不完全导通状态的情况下,PMOS管Q1的源极s1和漏极d1之间相当于一个可变电阻。PMOS管Q1的导通阈值是指PMOS管Q1进入恒流区的阈值,在PMOS管Q1进入恒流区的情况下,PMOS管Q1的源极s1和漏极d1之间相当于一个电流源。
电源202可以通过供电电路200输出电能,也即可以通过供电电路200为用电设备供电。供电电路200的第一输出端2031用于向用电设备输出电能,且一般情况下,供电电路200的第一输出端2031与用电设备之间接有用于滤波的电容。可选地,这个电容可以接在供电电路200的第一输出端2031与地线之间。
用电设备可以是任意用电器,比如灯泡、摄像头或报警器等设备,本申请对此不作限定。
电源202通过NTC电阻R0输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202不需要通过供电电路200输出电能的情况下,此时控制电路201控制控制电路201的控制端不与地线连接,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压较高,使得PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值小于PMOS管Q1的开启阈值,PMOS管Q1截止,供电电路200的第一输出端2031无电流输出。并且,由于第一电阻R1的阻值非常大,因此NTC电阻R0和第一电阻R1上流过的电流非常小,NTC电阻R0功率极小,NTC电阻R0温度变化极小,所以在这种状态下NTC电阻R0的阻值仍然比较大。
电源202通过NTC电阻R0输出电能到第一电阻R1、第一电容C1和PMOS管Q1的源极s1,以及电源202输出电能到控制电路201的电源端,在电源202需要通过供电电路200输出电能的情况下,控制电路201控制控制电路201的控制端与地线连接,此时第一电容C1开始充电,NTC电阻R0开始工作发热,NTC电阻R0的阻值开始变小,且随着第一电容C1的电荷量逐渐增大,第二电阻R2上流过的电流逐渐减小,此时PMOS管Q1的栅极g1的电压是第二电阻R2的第二端的电压,所以PMOS管Q1的栅极g1上的电压逐渐降低,而PMOS管的源极s1上的电压不改变,在PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的开启阈值的情况下,PMOS管Q1进入不完全导通状态,PMOS管Q1的漏极d1输出逐渐增大的电流。在第一电容C1充满电的情况下,第一电容C1相当于断路,第二电阻R2上无电流流过,且由于控制电路201的控制端与地线连接,所以PMOS管Q1的栅极g1的电压被拉到很低,PMOS管Q1的源极s1和栅极g1的电压差的绝对值大于PMOS管Q1的导通阈值,PMOS管Q1完全导通,且在此过程中,由于NTC电阻R0上持续有电流流过,导致NTC电阻R0的阻值持续降低,直到NTC电阻R0的阻值降到很小,NTC电阻R0的功率变得极低,此时NTC电阻R0的阻值可以忽略不计。在PMOS管Q1完全导通且NTC电阻R0的阻值可以忽略不计的情况下,供电电路200的第一输出端2031输出恒定的电流,此时电源202可以为用电设备正常供电。这样,由于PMOS管Q1是逐渐由不完全导通状态变为完全导通状态,且由于NTC电阻R0的阻值是逐渐减小的,所以电源202输出的电流是逐渐增大的,如此可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
本申请实施例还提供了一种电源系统。该电源系统包括电源202和上文图2-图14实施例任一所示的供电电路200。
在本申请实施例中,在该电源系统需要通过供电电路200输出电能的情况下,可以通过NTC电阻R0、缓启电路206中的至少一个使得在PMOS管Q1导通瞬间电源202输出的电流比较小,也即通过NTC电阻R0、缓启电路206中的至少一个可以限制电源202在刚开始通过供电电路200输出电能时的电流,使得电源202在为用电设备供电的瞬间输出的电流不至于过大,从而可以避免电源202、供电电路200或导线过载损坏。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种供电电路,其特征在于,所述供电电路包括:负温度系数NTC电阻、控制电路、第一电阻和P沟道金属氧化物半导体PMOS管;
所述NTC电阻的第一端和所述控制电路的电源端用于与电源连接,所述NTC电阻的第二端分别与所述第一电阻的第一端和所述PMOS管的源极连接,所述第一电阻的第二端和所述PMOS管的栅极均与所述控制电路的控制端连接,所述PMOS管的漏极为所述供电电路的第一输出端;
所述控制电路用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端不与地线连接,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端与所述地线连接。
2.如权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括缓启电路,所述缓启电路包括第一电容和第二电阻;
所述第一电容的第一极板分别与所述NTC电阻的第二端和所述PMOS管的源极连接,所述第一电容的第二极板与所述第二电阻的第一端连接,所述第二电阻的第二端分别与所述第一电阻的第二端和所述PMOS管的栅极连接。
3.如权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述缓启电路还包括第三电阻;
所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接,所述第三电阻的第二端分别与所述第二电阻的第二端和所述PMOS管的栅极连接。
4.如权利要求1-3任一所述的供电电路,其特征在于,所述控制电路包括微控制单元MCU、N沟道金属氧化物半导体NMOS管、第四电阻和第五电阻;
所述MCU的电源端用于与所述电源连接,所述MCU的控制端与所述NMOS管的栅极连接,所述第四电阻连接在所述NMOS管的栅极与源极之间,所述第五电阻连接在所述NMOS管的源极与漏极之间,所述NMOS管的源极与所述地线连接,所述NMOS管的漏极与所述第一电阻的第二端连接;
所述MCU用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述NMOS管关断,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述NMOS管导通。
5.如权利要求1-3任一所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括静电释放ESD保护电路;
所述ESD保护电路的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述ESD保护电路的第二端与所述地线连接,且所述ESD保护电路的第二端为所述供电电路的第二输出端。
6.如权利要求5所述的供电电路,其特征在于,所述ESD保护电路包括压敏电阻;
所述压敏电阻的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述压敏电阻的第二端与所述地线连接,且所述压敏电阻的第二端为所述供电电路的第二输出端。
7.如权利要求1-3任一所述的供电电路,其特征在于,所述供电电路还包括滤波电路;
所述滤波电路的第一端与所述PMOS管的漏极连接,所述滤波电路的第二端与所述地线连接,且所述滤波电路的第二端为所述供电电路的第二输出端。
8.如权利要求7所述的供电电路,其特征在于,所述滤波电路包括第二电容;
所述第二电容的第一极板与所述PMOS管的漏极连接,所述第二电容的第二极板与所述地线连接,且所述第二电容的第二极板为所述供电电路的第二输出端。
9.一种供电电路,其特征在于,所述供电电路包括:控制电路、第一电阻、缓启电路和P沟道金属氧化物半导体PMOS管,所述缓启电路包括第一电容和第二电阻;
所述控制电路的电源端、所述第一电阻的第一端、所述第一电容的第一极板和所述PMOS管的源极均用于与电源连接,所述第一电容的第二极板与所述第二电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述PMOS管的栅极均与所述控制电路的控制端连接,所述PMOS管的漏极为所述供电电路的第一输出端;
所述控制电路用于在所述电源不需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端不与地线连接,在所述电源需要通过所述供电电路输出电能的情况下控制所述控制电路的控制端与所述地线连接。
10.一种电源系统,其特征在于,所述电源系统包括电源和如权利要求1-9任一所述的供电电路。
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CN202120964465.4U CN215419583U (zh) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | 供电电路和电源系统 |
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Publications (1)
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CN215419583U true CN215419583U (zh) | 2022-01-04 |
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Family Applications (1)
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CN202120964465.4U Active CN215419583U (zh) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | 供电电路和电源系统 |
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CN (1) | CN215419583U (zh) |
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- 2021-05-07 CN CN202120964465.4U patent/CN215419583U/zh active Active
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GR01 | Patent grant | ||
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