專利名稱：一種開關(guān)電路及電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電源領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電路以及電源電路。
技術(shù)背景當(dāng)今社會是節(jié)約型社會，環(huán)保、節(jié)能的綠色電源已經(jīng)越來越為社會所倡導(dǎo) 和接受。因此，節(jié)能是電源發(fā)展的一個永恒的主題，這條主線一直貫穿于整個 發(fā)展歷程，從粗大笨重的線性電源到小巧玲瓏的開關(guān)電源，從效率較低的硬開 關(guān)到高功率密度的軟開關(guān)，無一不從提高效率節(jié)約能源入手，可見電源自身在 不斷的"優(yōu)化，，，我們需要不斷的從細(xì)節(jié)方面降低無謂的能量損耗。例如，開關(guān)器件的開關(guān)損耗在電源能量損耗中是一個不能忽^L的部分。另外，電源的開發(fā)就是將不同功能的集成電路(IntegratedCircuit, IC)進(jìn) 行組合應(yīng)用，從而實現(xiàn)輸出供電功能；所以IC的使用壽命直接決定了電源的使 用壽命；為此需要從細(xì)節(jié)入手，保護(hù)IC，提高其使用壽命，從而提高電源的可 靠性。然而現(xiàn)有的開關(guān)電贈^文電單元過長，不利于開關(guān)管的快速放電，增加了不 必要的關(guān)斷損耗；同時開關(guān)管關(guān)斷時將電荷一直放至IC內(nèi)部，降低了IC的使 用壽命，從而降低了電源的使用壽命，使得電源可靠性降低。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種開關(guān)電路，旨在解決現(xiàn)有的開關(guān)電路中的 放電單元過長導(dǎo)致關(guān)斷損耗增加、可靠性P爭低的問題。本實用新型是這樣實現(xiàn)的， 一種開關(guān)電路，包括開關(guān)單元以及與所述開關(guān) 單元連接的放電單元，所述開關(guān)單元的輸入端與功率因數(shù)校正(Power FactorCorrection, PFC)模塊連接，所述開關(guān)單元的控制端與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊 連接；所述放電單元包括第三開關(guān)管以及第一電阻；所述第三開關(guān)管的控制端 連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳，所述第三開關(guān)管的第一端通過所 述第一電阻連接至所述開關(guān)單元的控制端；所述第三開關(guān)管的第二端連接至參 考端；將放電單元累積的電荷放至熱地。
本實用新型的另一目的在于提供一種電源電路，包括開關(guān)電路以及分別與 所述開關(guān)電路連接的功率因數(shù)校正模塊、DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊；所述開關(guān)電路 包括開關(guān)單元以及與所述開關(guān)單元連接的放電單元，所述開關(guān)單元的輸入端 與功率因數(shù)校正模塊連接，所述開關(guān)單元的控制端與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊連 接；所述放電單元包括第三開關(guān)管以及第一電阻；所述第三開關(guān)管的控制端連 接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換:4莫塊的高壓驅(qū)動腳，所述第三開關(guān)管的第一端通過所述 第一電阻連接至所述開關(guān)單元的控制端；所述第三開關(guān)管的第二端連接至參考 端；將放電單元累積的電荷力文至熱地。
本實用新型實施例提供的開關(guān)電路采用由第三開關(guān)管和第一電阻組成的放 電單元，提高了開關(guān)管的關(guān)斷速度，降低了關(guān)斷損耗，同時還將放電單元的電 荷放至熱地(參考端)，保護(hù)了IC,提高了電源的可靠性。


圖1是本實用新型實施例提供的電源電路的模塊結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實用新型實施例提供的開關(guān)電路的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖 及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體 實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
本實用新型實施例提供的開關(guān)電路釆用由第三開關(guān)管和第一電阻組成的放電單元，提高開關(guān)管的關(guān)斷速度，降低了關(guān)斷損耗，同時還將放電單元的電荷 放至熱地(參考端)，提高了電源的可靠性。本實用新型實施例提供的開關(guān)電路主要應(yīng)用于電源電路中，圖l示出了電 源電路的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分， 詳述如下。電源電路包括開關(guān)電路1以及分別與開關(guān)電路1連接的功率因數(shù)校正模塊2、 DC-DC電源轉(zhuǎn)換^^莫塊3;其中，開關(guān)電路1進(jìn)一步包括開關(guān)單元11以及 放電單元12;放電單元12與開關(guān)單元11連接，開關(guān)單元11的輸入端與功率 因數(shù)校正模塊2連接，開關(guān)單元11的控制端與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊3連接； 放電單元12進(jìn)一步包括第三開關(guān)管以及第一電阻；第三開關(guān)管的控制端連接至 DC-DC電竭轉(zhuǎn)換模塊3的高壓驅(qū)動腳，第三開關(guān)管的第一端通過第一電阻連接 至開關(guān)單元ll的控制端；第三開關(guān)管的第二端連接至參考端；將放電單元累積 的電荷放至熱地。作為本實用新型的一個實施例，第三開關(guān)管為PNP型三極管 Q3。在本實用新型實施例中，電源電路是將不同功能的集成電路(Integrated Circuit, IC)進(jìn)行組合應(yīng)用，從而實現(xiàn)輸出供電功能；所以IC的使用壽命直接 決定了電源的使用壽命；本實用新型實施例提供的開關(guān)電路采用由第三開關(guān)管 和第一電阻組成的放電單元，提高了開關(guān)管的關(guān)斷速度，降低了關(guān)斷損耗，同 時還將放電單元的電荷;改至熱地(參考端)，保護(hù)了 IC，提高了電源的可靠性。在本實用新型實施例中，開關(guān)電路1以半橋準(zhǔn)諧振開關(guān)電路為例，具體電 路如圖2所示，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關(guān)的部分，詳 述如下。開關(guān)電路1包括開關(guān)單元11以及放電單元12，其中，開關(guān)單元ll進(jìn)一步 包括第一開關(guān)管lll、第二開關(guān)管112以及變壓器繞組113;其中，第一開關(guān)管 111的第一端D連接至功率因數(shù)校正模塊的輸出端21,第一開關(guān)管111的第二 端S連接至第二開關(guān)管112的第一端D,第二開關(guān)管112的第二端S連接參考端；變壓器繞組113的第一輸入端連接至第一開關(guān)管111的第二端S并連接至 第二開關(guān)管112的第一端D;變壓器繞組113的第二輸入端通過諧振電容C連 接至第二開關(guān)管112的第二端S并連接至參考端；第一開關(guān)管111的控制端G 連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳31。放電單元12進(jìn)一步包括PNP 型三極管Q3以及第一電阻Rl，三極管Q3的控制端b連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換 模塊的高壓驅(qū)動腳31，三極管Q3的發(fā)射極e通過第一電阻Rl連接至第一開 關(guān)管111的控制端G，三極管Q3的集電極c連接至第二開關(guān)管112的第一端D。
作為本實用新型的一個實施例，開關(guān)單元ll還包括第一二極管D2、第 二二極管D3、第三二極管D4、第四二極管D5以及第二電阻R2、第三電阻R3、 第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6;其中，第二二極管D3的陽極連接 至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳31，第二二極管D3的陰極通過第三電 阻R3連接至第一開關(guān)管111的控制端G;第一二極管D2的陰極連接至第一開 關(guān)管111的控制端G，第一二極管D2的陽極連接至第一開關(guān)管111的第二端S; 第二電阻R2與第一二極管D2并聯(lián)連接；第三二極管D4的陽極連接至第二開 關(guān)管112的控制端G，第三二極管D4的陰極通過第六電阻R6連接至DC-DC 電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳32;第四二極管D5的陰極連接至第二開關(guān)管112 的控制端G,第四二極管D5的陽極連接至第二開關(guān)管112的第二端S并連接 至參考端；第四電阻R4與第四二極管D5并聯(lián)連接；第五電阻RS的一端連接 至第二開關(guān)管112的控制端G,第五電阻R5的另一端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換 模塊的低壓驅(qū)動腳32。作為本實用新型的一個實施例，第一開關(guān)管lll或第二 開關(guān)管112為MOS管。
為了更進(jìn)一步說明本實用新型，第一開關(guān)管111以MOS管Ql為例，第二 開關(guān)管112以MOS管Q2為例，第三開關(guān)管以PNP型三極管Q3為例，現(xiàn)結(jié)合 圖2詳述本實用新型實施例提供的開關(guān)電路的工作原理如下
MOS管Ql的漏極D連接至功率因數(shù)校正模塊的輸出端21，第二電阻R2 與第一二極管D2并聯(lián)后兩端分別接MOS管Ql的柵極G和源極S, MOS管Ql的源極S與MOS管Q2的漏極相連；第二二極管D3與第三電阻R3串聯(lián)后 一端接MOS管Ql的柵極G,另 一端接DC-DC電源轉(zhuǎn)換才莫塊的高壓驅(qū)動腳31; 第四電阻R4與第四二極管D5并聯(lián)后兩端分別接MOS管Q2的柵極G和漏極 D;第五電阻R5—端接MOS管Q2的柵極G，另 一端接DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊 的低壓驅(qū)動腳32;第三二;f及管D4與第六電阻R6串耳關(guān)后一端4妄MOS管Q2的 柵極G,另 一端接DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳32。 DC-DC電源轉(zhuǎn)換才莫 塊的高壓驅(qū)動腳31發(fā)出的低電平信號依次通過第二二極管D3和第三電阻R3(防止振玲現(xiàn)象)送至MOS管Ql柵極G， MOS管Ql從導(dǎo)通向關(guān)斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變， 第一二極管D2將反向偏壓加至MOS管Ql柵極G可以將MOS管Ql在導(dǎo)通 時存儲在柵極區(qū)內(nèi)的載流子快速吸收，與此同時PNP型三極管Q3的基極e為 低電平，三極管Q3處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)(開關(guān)狀態(tài))，載流子電荷經(jīng)第一電阻 Rl、三4及管Q3以及MOS管Q2 (由于存在死區(qū)時間，此時Q2處于導(dǎo)通狀態(tài)) 組成的放電單元流向參考端(熱地)，MOS管Ql關(guān)斷。由于放電單元要短很 多，因此解決了將放電電荷長期流向芯片內(nèi)部的問題，降低了開關(guān)關(guān)斷損耗， 節(jié)約能源，也達(dá)到了保護(hù)IC的目的，從而提高了電源的可靠性。在本實用新型實施例中，開關(guān)電路利用在低電平下PNP三極管Q3飽和導(dǎo) 通的作用以及MOS管Ql和MOS管Q2存在死區(qū)時間的特性，將放電電荷經(jīng) 電阻Rl和PNP三極管Q3組成的放電單元(較短的放電單元)將電荷放至熱地(參考端)，這樣達(dá)到了降低了開關(guān)關(guān)斷損耗和保護(hù)IC的目的，從而提高了電 源的使用壽命。本實用新型實施例提供的開關(guān)電路采用由第三開關(guān)管和第一電阻組成的放 電單元，提高了開關(guān)管的關(guān)斷速度，P爭低了關(guān)斷損耗，同時還將放電單元的電 荷放至熱地，保護(hù)了IC,提高了電源的可靠性。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在
權(quán)利要求1、一種開關(guān)電路，包括開關(guān)單元以及與所述開關(guān)單元連接的放電單元，所述開關(guān)單元的輸入端與功率因數(shù)校正模塊連接，所述開關(guān)單元的控制端與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊連接；其特征在于，所述放電單元包括第三開關(guān)管以及第一電阻；所述第三開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳，所述第三開關(guān)管的第一端通過所述第一電阻連接至所述開關(guān)單元的控制端；所述第三開關(guān)管的第二端連接至參考端；將放電單元累積的電荷放至熱地。
2、 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電路，其特征在于，所述第三開關(guān)管為PNP 型三極管。
3、 如權(quán)利要求1所述的開關(guān)電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括第一 開關(guān)管、第二開關(guān)管、變壓器繞組；所述第一開關(guān)管的第一端連接至功率因數(shù) 校正模塊的輸出端，所述第一開關(guān)管的第二端連接至所述第二開關(guān)管的第一端， 所述第二開關(guān)管的第二端連接參考端；所述變壓器繞組的第一輸入端連接至所 述第一開關(guān)管的第二端并連接至所述第二開關(guān)管的第一端；所述變壓器繞組的 第二輸入端通過諧振電容連接至所述第二開關(guān)管的第二端并連接至所述參考端；所述第一開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳，所 述第二開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳。
4、 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電路，其特征在于，所述開關(guān)電路還包括 第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管以及第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻；所述第二二極管的陽極連接至所述DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳， 所述第二二極管的陰極通過所述第三電阻連接至所述第一開關(guān)管的控制端；所述第一二極管的陰極連接至所述第 一開關(guān)管的控制端，所述第一二極管 的陽極連接至所述第 一開關(guān)管的第二端；所述第二電阻與所述第一二極管并聯(lián)連接；所述第三二極管的陽極連接至所述第二開關(guān)管的控制端，所述第三二極管的陰極通過所述第六電阻連接至所述DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳；所述第四二極管的陰極連接至所述第二開關(guān)管的控制端，所述第四二極管的陽極連接至所述第二開關(guān)管的第二端并連接至所述參考端； 所述第四電阻與所述第四二極管并聯(lián)連接；所述第五電阻的一端連接至所述第二開關(guān)管的控制端，所述第五電阻的另 一端連接至所述DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳。
5、 如權(quán)利要求3所述的開關(guān)電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管或所述第 二開關(guān)管為MOS管。
6、 一種電源電路，包括開關(guān)電路以及分別與所述開關(guān)電路連接的功率因數(shù) 校正模塊、DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊；其特征在于，所述開關(guān)電路包括開關(guān)單元 以及與所述開關(guān)單元連接的放電單元，所述開關(guān)單元的輸入端與功率因數(shù)校正 模塊連接，所述開關(guān)單元的控制端與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊連接；所述放電單 元包括第三開關(guān)管以及第一電阻；所述第三開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電 源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳，所述第三開關(guān)管的第一端通過所述第一電阻連接至 所述開關(guān)單元的控制端；所述第三開關(guān)管的第二端連接至參考端；將放電單元 累積的電荷放至熱地。
7、 如權(quán)利要求6所述的電源電路，其特征在于，所述第三開關(guān)管為PNP 型三極管。
8、 如權(quán)利要求6所述的電源電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括第一 開關(guān)管、第二開關(guān)管、變壓器繞組；所述第一開關(guān)管的第一端連接至功率因數(shù) 校正模塊的輸出端，所述第一開關(guān)管的第二端連接至所述第二開關(guān)管的第一端， 所述第二開關(guān)管的第二端連接參考端；所述變壓器繞組的第一輸入端連接至所 述第一開關(guān)管的第二端并連^^妄至所述第二開關(guān)管的第一端；所述變壓器繞組的 第二輸入端通過諧振電容連接至所述第二開關(guān)管的第二端并連接至所述參考 端；所述第一開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳，所 述第二開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳。
9、 如權(quán)利要求8所述的電源電路，其特征在于，所述開關(guān)電路還包括 第一二極管、第二二才及管、第三二極管、第四二才及管以及第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻；所述第二二極管的陽極連接至所述DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳， 所述第二二極管的陰極通過所述第三電阻連接至所述第 一開關(guān)管的控制端；所述第一二極管的陰極連接至所述第一開關(guān)管的控制端，所述第一二極管 的陽極連接至所述第 一開關(guān)管的第二端；所述第二電阻與所述第一二極管并聯(lián)連接；所述第三二極管的陽極連接至所述第二開關(guān)管的控制端，所述第三二極管 的陰極通過所述第六電阻連接至所述DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳； 所述第四二極管的陰極連接至所述第二開關(guān)管的控制端，所述第四二極管的陽極連接至所述第二開關(guān)管的第二端并連接至所述參考端； 所述第四電阻與所述第四二極管并聯(lián)連接；所述第五電阻的一端連"t妄至所述第二開關(guān)管的控制端，所述第五電阻的另 一端連接至所述DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的低壓驅(qū)動腳。
10、 如權(quán)利要求8所述的電源電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管或所述 第二開關(guān)管為MOS管。
專利摘要本實用新型適用于電源領(lǐng)域，提供了一種開關(guān)電路以及電源電路；開關(guān)電路包括開關(guān)單元以及與開關(guān)單元連接的放電單元，開關(guān)單元的輸入端與功率因數(shù)校正模塊連接，開關(guān)單元的控制端與DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊連接；放電單元包括第三開關(guān)管以及第一電阻；第三開關(guān)管的控制端連接至DC-DC電源轉(zhuǎn)換模塊的高壓驅(qū)動腳，第三開關(guān)管的第一端通過第一電阻連接至開關(guān)單元的控制端；第三開關(guān)管的第二端連接至參考端；將放電單元累積的電荷放至熱地。本實用新型提供的開關(guān)電路采用由第三開關(guān)管和第一電阻組成的放電單元，提高了開關(guān)管的關(guān)斷速度，降低了關(guān)斷損耗，同時還將放電單元的電荷放至熱地，保護(hù)了IC，提高了電源的可靠性。
文檔編號H02M3/00GK201365122SQ20092013511
公開日2009年12月16日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
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