專利名稱：自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換功率開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于大電流功率開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)化電壓極性的開關(guān)電路。特別地，它涉及一種自動(dòng)將功率開關(guān)、電壓維持與采樣開關(guān)、自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制功能和零伏檢測(cè)功能集成在一起的具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)。
背景技術(shù)：
在大功率開關(guān)驅(qū)動(dòng)大功率負(fù)載的電路中，負(fù)載通常具有正負(fù)極，要根據(jù)負(fù)載的正負(fù)極調(diào)整通過(guò)大功率開關(guān)的電流電壓方向，人為的調(diào)整在許多應(yīng)用場(chǎng)合很不方便，特別是在普通人群使用的便攜式產(chǎn)品中，如果能自動(dòng)調(diào)整電流導(dǎo)通方向或者電壓正負(fù)極，則是十分易用的。在交換電流導(dǎo)通方向或者電壓正負(fù)極時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大電流毛刺或者大電流短路現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致電路中的器件工作發(fā)生異常，有時(shí)甚至燒毀器件，同時(shí)容易使控制電路發(fā)生誤判。比如說(shuō)在逆變電焊機(jī)中或者萬(wàn)能可充電池充電器中，都存在這種現(xiàn)象。另外，一些應(yīng)用還需要檢測(cè)負(fù)載沒有表現(xiàn)出正負(fù)極的情況，比如可充電池，特別是鋰離子電池(或者說(shuō)鋰電池)，當(dāng)其電量用到一定程度后，其內(nèi)部的開關(guān)會(huì)關(guān)閉，使鋰電池輸出電壓為零伏，從而無(wú)法表現(xiàn)出正負(fù)極，只有當(dāng)外界電壓對(duì)其充電到一定電壓后才能輸出電壓和電流，從而表現(xiàn)出正負(fù)極，對(duì)于這種情況如何快速正確地確定其正負(fù)極，以便對(duì)其充電是一個(gè)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決前述問(wèn)題而提出的，本發(fā)明提出了一種具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，它分為自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路、零伏檢測(cè)電路、功率開關(guān)電路和電壓維持與采樣開關(guān)電路四部分，將自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制功能、零伏檢測(cè)功能、功率開關(guān)功能、電壓維持與采樣開關(guān)功能集成在一起，實(shí)現(xiàn)一種比較安全、比較理想的具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)。本發(fā)明提出的一種具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，包括功率開關(guān)管電路、電壓維持與采樣開關(guān)電路、自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路、零伏檢測(cè)電路四部分，其中零伏檢測(cè)功能電路包括第一雙輸入或非門①，它的一個(gè)輸入端來(lái)自輸入信號(hào)Slave_C,它的另一個(gè)輸入端連接輸入信號(hào)CLK ；第二反相器②，它的輸入端來(lái)自第一雙輸入或非門①的輸出端，它的輸出端連接輸出信號(hào)PC0;第三反相器③，它的輸入端來(lái)自輸入信號(hào)CLK ；第四反相器④，它的輸入端來(lái)自第三反相器③的輸出端；第五雙輸入或非門⑤，它的一個(gè)輸入端連接輸入信號(hào)Slave_C,它的另一個(gè)輸入端來(lái)自第四反相器④的輸出端；第六觸發(fā)器⑥，它的D輸入端來(lái)自輸入信號(hào)CH_01，它的時(shí)鐘輸入端CLK來(lái)自第三反相器③的輸出端，它的負(fù)時(shí)鐘輸入端CLK*來(lái)自第四反相器④的輸出端；
第七復(fù)合開關(guān)管⑦，它的一個(gè)傳輸端連接輸入信號(hào)CH_02，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)AA，它的正向控制端連接節(jié)點(diǎn)BB，它的負(fù)向控制端連接第五雙輸入或非門⑤的輸出端;第八復(fù)合開關(guān)管⑧，它的一個(gè)傳輸端連接第六觸發(fā)器⑥的輸出端Q，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)AA，它的負(fù)向控制端連接節(jié)點(diǎn)BB，它的正向控制端連接第五雙輸入或非門⑤的輸出端；第九反相器⑨，它的輸入端連接第五雙輸入或非門⑤的輸出端，它的輸出端連接節(jié)點(diǎn)BB ；第十反相器⑩，它的輸入端連接節(jié)點(diǎn)AA，它的輸出端連接輸出信號(hào)CH_1 ；第十一反相器 ，它的輸入端連接輸出信號(hào)CH_1，它的輸出端連接輸出信號(hào)CH_2 ；
其中自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路包括第十二電壓比較器 ，它的正輸入端連接信號(hào)Vout_P，它的負(fù)輸入端連接信號(hào)Vout—N ；第十三反相器 ，它的輸入端連接第十二電壓比較器@的輸出端；第十四反相器@，它的輸入端連接第十三反相器@的輸出端，它的輸出端連接信號(hào)CH_02 ；第十五反相器 ，它的輸入端連接第十四反相器@的輸出端，它的輸出端連接信號(hào)CH_01 ；第十六雙輸入與非門 ，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)CH_2，它的另一個(gè)輸入端連接信號(hào)Master_C ；第十七反相器@，它的輸入端連接第十六雙輸入與非門@的輸出端；第十八復(fù)合開關(guān)管@，它的一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Nodel，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Node3，它的負(fù)向控制端連接第十六雙輸入與非門@的輸出，它的正向控制端連接第十七反相器@的輸出端；第十九雙輸入與非門@，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)CH_1，它的另一個(gè)輸入端連接信號(hào)Master_C ；第二十反相器，它的輸入端連接第十九雙輸入與非門@的輸出端；第二十一復(fù)合開關(guān)管@，它的一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Node2，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Node3，它的負(fù)向控制端連接第十九雙輸入與非門@的輸出，它的正向控制端連接第二十反相器的輸出端；第二十二反相器@，它的輸入端連接信號(hào)Slave_C ；第^^一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Mll，它的源極與信號(hào)VB相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Node3相連，它的柵極與信號(hào)Slave_C相連；第十二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管M12，它的源極與節(jié)點(diǎn)Node3相連，它的漏極與信號(hào)VB相連，它的柵極與第二十二反相器@的輸出端相連；
第十三P型金屬氧化物硅MOS晶體管M13，它的源極與信號(hào)VEE相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Node3相連，它的柵極與第二十二反相器@的輸出端相連；第九P型金屬氧化物硅MOS晶體管M9，它的源極與信號(hào)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Nodel相連，它的柵極與第十七反相器@的輸出端相連；第十P型金屬氧化物硅MOS晶體管M10，它的源極與信號(hào)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Node2相連，它的柵極與第二十反相器的輸出端相連；第二十三雙輸入與門@，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)PC0，它的另一個(gè)輸入端連接第二十反相器的輸出端，它的輸出端連接節(jié)點(diǎn)VC3 ；第二十四雙輸入與門@，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)PC0，它的另一個(gè)輸入端連接第十七反相器@的輸出端，它的輸出端連接節(jié)點(diǎn)VC4;
其中功率開關(guān)管電路包括第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml，它的源極與節(jié)點(diǎn)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連,它的柵極與節(jié)點(diǎn)Nodel相連；第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2，它的源極與節(jié)點(diǎn)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連,它的柵極與節(jié)點(diǎn)Node2相連；第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連，并且與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml的漏極相連，它的柵極與節(jié)點(diǎn)VC3相連；和第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連，并且與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2的漏極相連，它的柵極與節(jié)點(diǎn)VC4相連。其中電壓維持與采樣開關(guān)電路包括第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5，它的源極與節(jié)點(diǎn)UPL相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連，并且與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml的漏極相連，同時(shí)與所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3的漏極相連，它的柵極與信號(hào)CH_1相連；第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6，它的源極與節(jié)點(diǎn)UPL相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連，并且與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2的漏極相連，同時(shí)與所述第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4的漏極相連，它的柵極與信號(hào)CH_2相連；第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連，并且與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml的漏極相連，同時(shí)與所述第三N型金屬氧化物娃MOS晶體管M3的漏極相連，同時(shí)與所述第五P型金屬氧化物娃MOS晶體管M5的漏極相連，它的柵極與信號(hào)Vout_P相連；第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連，并且與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2的漏極相連，同時(shí)與所述第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4的漏極相連，同時(shí)與所述第六P型金屬氧化物娃MOS晶體管M6的漏極相連,它的柵極與信號(hào)CH_2相連；本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路中的所述信號(hào)Master_C、所述信號(hào)Slave_C、所述信號(hào)PCO決定所述功率開關(guān)管是否可開啟，所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2是互為反相的，作為所述功率開關(guān)管的方向選擇，所述信號(hào)VB與所述信號(hào)VEE決定所述功率開關(guān)管的電流大小，所述信號(hào)UPL決定所述信號(hào)Vout_P與所述信號(hào)Vout_N在沒有負(fù)載情況下的電壓差，所述P型金屬氧化物硅MOS晶體管M9與所述P型金屬氧化物硅MOS晶體管MlO分別在第十七反相器@與第二十反相器的作用下作為關(guān)閉所述功率開關(guān)管的上拉管，第二十三雙輸入與門@與第二十四雙輸入與門@，分別驅(qū)動(dòng)所述N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3與所述N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4 ；本發(fā)明提出的所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路中的所述第十二電壓比較器 比較所述信號(hào)Vout_P與所述信號(hào)Vout_N的電壓高低，從而產(chǎn)生控制所述功率開關(guān)的電流方向的所述信號(hào)CH_01與所 述信號(hào)CH_02 ；本發(fā)明提出的所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述零伏檢測(cè)功能電路中，所述信號(hào)CLK是固定周期方波信號(hào)，與所述信號(hào)Slave_C相或得到所述信號(hào)PC0，從而決定所述功率開關(guān)管是否開啟，所述信號(hào)CH_01與所述信號(hào)CH_02為所述第十二電壓比較器 比較得到的原始的所述功率開關(guān)管方向選擇信號(hào)，所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2是互為反相的，作為所述功率開關(guān)管的經(jīng)過(guò)所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制后的所述功率開關(guān)管方向選擇信號(hào)，所述第十八復(fù)合開關(guān)管@、所述第二十一復(fù)合開關(guān)管@、所述第七復(fù)合開關(guān)管⑦，與所述第八復(fù)合開關(guān)管⑧都是由一個(gè)PMOS管和NMOS管的源極(Source)和漏極(Drain)分別并聯(lián)而成，而這個(gè)PMOS管的柵極(Gate)接所述復(fù)合開關(guān)管的負(fù)向控制端，而NMOS管的柵極(Gate)接所述復(fù)合開關(guān)管的正向控制端，所述第六觸發(fā)器⑥可以是正邊沿觸發(fā)、也可以是負(fù)邊沿觸發(fā)；在所述信號(hào)Slave_C為低的情況下，所述信號(hào)PCO跟隨所述信號(hào)CLK的變化而變化，而當(dāng)所述信號(hào)CLK變?yōu)楦邥r(shí)，所述第六觸發(fā)器⑥將所述信號(hào)CH_01的值鎖存到它的Q輸出端，同時(shí)所述第七復(fù)合開關(guān)管⑦關(guān)斷，所述第八復(fù)合開關(guān)管⑧導(dǎo)通，所述信號(hào)CH_01通過(guò)所述第十反相器⑩輸出給所述信號(hào)CH_1，再通過(guò)所述第十一反相器@輸出給所述信號(hào)CH_2，使所述信號(hào)CH_1與所述信號(hào)CH_2的值反相；所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2再去控制所述功率開關(guān)管Ml、M2、M3、M4，使原來(lái)Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止)轉(zhuǎn)換為M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)，或者使原來(lái)M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)轉(zhuǎn)換為Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止);而當(dāng)所述信號(hào)CLK變?yōu)榈蜁r(shí)，所述第六觸發(fā)器⑥將保持它的Q輸出端不變，同時(shí)所述第七復(fù)合開關(guān)管⑦導(dǎo)通，所述第八復(fù)合開關(guān)管⑧關(guān)斷，所述信號(hào)CH_02通過(guò)所述第十反相器⑩輸出給所述信號(hào)CH_1，再通過(guò)所述第十一反相器@輸出給所述信號(hào)CH_2，使所述信號(hào)CH_1與所述信號(hào)CH_2的值反相；所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2再去控制所述功率開關(guān)管Ml、M2、M3、M4，使原來(lái)Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止)轉(zhuǎn)換為M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)，或者使原來(lái)M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)轉(zhuǎn)換為Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止)。本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3和第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4的寬長(zhǎng)比W/L，比所述電壓維持與米樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物娃MOS晶體管M5、第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7和第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的寬長(zhǎng)比W/L大得多，過(guò)電流能力也強(qiáng)得多。本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的所述信號(hào)CH_1與所述信號(hào)CH_2是互為反相的，這樣使所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的工作情況，與所述電壓維持與 采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7的工作情況相反，一組導(dǎo)通，另外一組則關(guān)斷。所述功率開關(guān)管電路中的所述信號(hào)VB或VEE的電壓值可以為高電平、低電平或者正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbiasl，當(dāng)為高電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml或者第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2截止，當(dāng)為低電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml或者第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2完全導(dǎo)通，當(dāng)為正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbiasl時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml或者第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2流過(guò)的電流大小是受控制的，可以實(shí)現(xiàn)恒流開關(guān)功能；同樣地，所述功率開關(guān)管電路中的所述節(jié)點(diǎn)VC3或所述節(jié)點(diǎn)VC4的電壓值可以為高電平、低電平或者正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbias2，當(dāng)為高電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3或者第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4截止，當(dāng)為低電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3或者第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4完全導(dǎo)通，當(dāng)為正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbias時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3或者第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4流過(guò)的電流大小是受控制的，可以實(shí)現(xiàn)恒流開關(guān)功能。本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路用于導(dǎo)通或關(guān)斷大電流，而所述電壓維持與采樣開關(guān)電路則用于維持與采樣所述功率開關(guān)管電路的節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N2間的負(fù)載上的電壓以及相應(yīng)的電壓極性。所述的具有電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的工作原理是正常工作時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml與第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4導(dǎo)通，同時(shí)第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3斷開，或者所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml與第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4斷開，而第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3導(dǎo)通；而所述電壓維持與米樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物娃MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的工作情況，與所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4相同，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7，與所述功率開關(guān)管電路中的第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3相同，即都是導(dǎo)通的或者都是斷開的；非正常工作時(shí)，所述功率開關(guān)管電路的節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N之間的電壓極性將發(fā)生互換,所述功率開關(guān)管電路的節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N2間的負(fù)載電流方向發(fā)生改變，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3分別在所述節(jié)點(diǎn)Nodel、VC4、Node2、VC3的作用下全部關(guān)斷，而所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8分別在所述信號(hào)CH_1、CH_2的作用下或全部關(guān)斷(或全部導(dǎo)通)，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7分別在所述信號(hào)CH_2、CH_1的作用下或全部導(dǎo)通(或全部關(guān)斷)，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7的導(dǎo)通與否的情況，與所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的導(dǎo)通與否的情況正好相反。本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3、第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4，可以變換成IGBT晶體管、MOSFET晶體管、NPN雙極型BJT晶體管、PNP雙極型BJT晶體管，對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的工作情況作業(yè)界可知的相應(yīng)變化；同樣地，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8，可以變換成IGBT晶體管、MOSFET晶體管、 NPN雙極型BJT晶體管、PNP雙極型BJT晶體管，對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的工作情況作業(yè)界可知的相應(yīng)變化。


參照附圖會(huì)更好地理解下面公開的本發(fā)明，其中圖I為顯示自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)整體結(jié)構(gòu)框2為顯示本發(fā)明自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的功率開關(guān)電路圖與電壓維持與采樣開關(guān)電路3為顯示本發(fā)明自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路4為顯示本發(fā)明自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的零伏檢測(cè)電路圖
具體實(shí)施例方式圖2、圖3、圖4按照?qǐng)DI所示信號(hào)連接在一起就是一個(gè)具體的實(shí)施電路圖，現(xiàn)在考察附圖，本發(fā)明自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路判斷節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N之間的電壓差，輸出產(chǎn)生控制所述功率開關(guān)的電流方向的原始信號(hào)，即所述信號(hào)CH_01與所述信號(hào)CH_02，再經(jīng)過(guò)本發(fā)明所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的零伏檢測(cè)電路產(chǎn)生最終方向選擇信號(hào)，即所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2 ;所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml與第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4 —組，和第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3 —組，在所述信號(hào)Master_C為高時(shí)，一組導(dǎo)通，另一組關(guān)斷，所述信號(hào)VB與所述信號(hào)VEE決定所述功率開關(guān)管的電流大小，所述信號(hào)UPL決定所述信號(hào)Vout_P與所述信號(hào)Vout_N在沒有負(fù)載情況下的電壓差，本發(fā)明所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的零伏檢測(cè)電路在沒有負(fù)載情況下使所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2在信號(hào)CLK的作用下作周期性的翻轉(zhuǎn)變化，從而控制本發(fā)明所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)作周期性的翻轉(zhuǎn)變化，而在本發(fā)明所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)上帶有負(fù)載而且該負(fù)載沒有表現(xiàn)出電壓極性的情況下(即負(fù)載電壓為零伏)，可以產(chǎn)生電壓極性變化而刺激負(fù)載產(chǎn)生電壓極性，比如電荷瀉放超過(guò)一定幅度的鋰電池，表現(xiàn)出零伏電壓，此時(shí)該鋰電池只能充電而不能放電，只有正確判斷了其上電壓的極性后，才能對(duì)其正確充電，否則反而使其繼續(xù)放電。因此，本發(fā)明的具體實(shí)施例就是用在具有零伏充電功能的、具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換功率開關(guān)功能的充電器上。本發(fā)明提供一種用于自動(dòng)大電流功率開關(guān)轉(zhuǎn)化電壓極性的開關(guān)電路。特別地，它采用兩套開關(guān)電路結(jié)構(gòu)，一套開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)常規(guī)的功率開關(guān)電路功能，即導(dǎo)通或截止大電流、交換電流導(dǎo)通方向、交換負(fù)載電壓正負(fù)極；另外一套開關(guān)電路實(shí)現(xiàn)開關(guān)中的負(fù)載電壓維持與采樣開關(guān)功能，用于控制電路的正確判斷和控制，這樣避免了連接大功率負(fù)載的功 率開關(guān)在交換電流導(dǎo)通方向或者電壓正負(fù)極時(shí)產(chǎn)生大電流毛刺或者大電流短路現(xiàn)象，保護(hù)了電路中的器件，使控制電路正確判斷和控制，保障了功率開關(guān)電路的正常工作。加上自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制功能和零伏檢測(cè)功能，本發(fā)明提供一種具有零伏充電功能的、具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換功率開關(guān)功能的充電器。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明提出的一種具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，包括 功率開關(guān)管電路、電壓維持與采樣開關(guān)電路、自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路、零伏檢測(cè)電路四部分， 其中零伏檢測(cè)功能電路包括 第一雙輸入或非門①，它的一個(gè)輸入端來(lái)自輸入信號(hào)Slave_C,它的另一個(gè)輸入端連接輸入信號(hào)CLK ； 第二反相器②，它的輸入端來(lái)自第一雙輸入或非門①的輸出端，它的輸出端連接輸出信號(hào)PCO ； 第三反相器③，它的輸入端來(lái)自輸入信號(hào)CLK ； 第四反相器④，它的輸入端來(lái)自第三反相器③的輸出端； 第五雙輸入或非門⑤，它的一個(gè)輸入端連接輸入信號(hào)Slave_C,它的另一個(gè)輸入端來(lái)自第四反相器④的輸出端； 第六觸發(fā)器⑥，它的D輸入端來(lái)自輸入信號(hào)CH_01,它的時(shí)鐘輸入端CLK來(lái)自第三反相器③的輸出端，它的負(fù)時(shí)鐘輸入端CLK*來(lái)自第四反相器④的輸出端； 第七復(fù)合開關(guān)管⑦，它的一個(gè)傳輸端連接輸入信號(hào)CH_02，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)AA，它的正向控制端連接節(jié)點(diǎn)BB，它的負(fù)向控制端連接第五雙輸入或非門⑤的輸出端； 第八復(fù)合開關(guān)管⑧，它的一個(gè)傳輸端連接第六觸發(fā)器⑥的輸出端Q，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)AA，它的負(fù)向控制端連接節(jié)點(diǎn)BB，它的正向控制端連接第五雙輸入或非門⑤的輸出立而; 第九反相器⑨，它的輸入端連接第五雙輸入或非門⑤的輸出端，它的輸出端連接節(jié)點(diǎn)BB ； 第十反相器⑩，它的輸入端連接節(jié)點(diǎn)AA，它的輸出端連接輸出信號(hào)CH_1 ； 第十一反相器 ，它的輸入端連接輸出信號(hào)CH_1，它的輸出端連接輸出信號(hào)CH_2 ； 其中自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路包括 第十二電壓比較器 ，它的正輸入端連接信號(hào)Vout_P，它的負(fù)輸入端連接信號(hào)Vout_N； 第十三反相器@，它的輸入端連接第十二電壓比較器@的輸出端； 第十四反相器@，它的輸入端連接第十三反相器@的輸出端，它的輸出端連接信號(hào)CH_02 ； 第十五反相器 ，它的輸入端連接第十四反相器@的輸出端，它的輸出端連接信號(hào)CH_01 ； 第十六雙輸入與非門 ，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)CH_2，它的另一個(gè)輸入端連接信號(hào) Master—C ； 第十七反相器@，它的輸入端連接第十六雙輸入與非門 的輸出端； 第十八復(fù)合開關(guān)管@，它的一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Nodel，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Node3，它的負(fù)向控制端連接第十六雙輸入與非門@的輸出，它的正向控制端連接第十七反相器的輸出端；第十九雙輸入與非門@，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)CH_1，它的另一個(gè)輸入端連接信號(hào) Master—C ； 第二十反相器@，它的輸入端連接第十九雙輸入與非門@的輸出端； 第二十一復(fù)合開關(guān)管@，它的一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Node2，它的另一個(gè)傳輸端連接節(jié)點(diǎn)Node3，它的負(fù)向控制端連接第十九雙輸入與非門@的輸出，它的正向控制端連接第二十反相器的輸出端； 第二十二反相器@，它的輸入端連接信號(hào)Slave_C ； 第十一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M11，它的源極與信號(hào)VB相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Node3相連，它的柵極與信號(hào)Slave_C相連； 第十二 N型金屬氧化物硅MOS晶體管M12，它的源極與節(jié)點(diǎn)Node3相連，它的漏極與信號(hào)VB相連，它的柵極與第二十二反相器@的輸出端相連； 第十三P型金屬氧化物硅MOS晶體管M13，它的源極與信號(hào)VEE相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Node3相連，它的柵極與第二十二反相器@的輸出端相連； 第九P型金屬氧化物硅MOS晶體管M9，它的源極與信號(hào)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Nodel相連，它的柵極與第十七反相器@的輸出端相連； 第十P型金屬氧化物硅MOS晶體管M10，它的源極與信號(hào)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Node2相連，它的柵極與第二十反相器的輸出端相連； 第二十三雙輸入與門@，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)PC0，它的另一個(gè)輸入端連接第二十反相器的輸出端，它的輸出端連接節(jié)點(diǎn)VC3 ； 第二十四雙輸入與門@，它的一個(gè)輸入端連接信號(hào)PC0，它的另一個(gè)輸入端連接第十七反相器@的輸出端，它的輸出端連接節(jié)點(diǎn)VC4; 其中功率開關(guān)管電路包括 第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M1，它的源極與節(jié)點(diǎn)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連,它的柵極與節(jié)點(diǎn)Nodel相連； 第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2，它的源極與節(jié)點(diǎn)VDD相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連,它的柵極與節(jié)點(diǎn)Node2相連； 第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連，并且與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml的漏極相連，它的柵極與節(jié)點(diǎn)VC3相連；和 第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連，并且與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2的漏極相連，它的柵極與節(jié)點(diǎn)VC4相連。
其中電壓維持與采樣開關(guān)電路包括 第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5，它的源極與節(jié)點(diǎn)UPL相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連，并且與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml的漏極相連，同時(shí)與所述第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3的漏極相連，它的柵極與信號(hào)CH_1相連； 第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6，它的源極與節(jié)點(diǎn)UPL相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連，并且與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2的漏極相連，同時(shí)與所述第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4的漏極相連，它的柵極與信號(hào)CH_2相連； 第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_P相連，并且與所述第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml的漏極相連，同時(shí)與所述第三N型金屬氧化物娃MO S晶體管M3的漏極相連，同時(shí)與所述第五P型金屬氧化物娃MOS晶體管M5的漏極相連，它的柵極與信號(hào)Vout_P相連； 第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8，它的源極與節(jié)點(diǎn)GND相連，它的漏極與節(jié)點(diǎn)Vout_N相連，并且與所述第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2的漏極相連，同時(shí)與所述第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4的漏極相連，同時(shí)與所述第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6的漏極相連，它的柵極與信號(hào)CH_2相連。
2.本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路中的所述信號(hào)Master_C、所述信號(hào)Slave_C、所述信號(hào)PCO決定所述功率開關(guān)管是否可開啟，所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2是互為反相的，作為所述功率開關(guān)管的方向選擇，所述信號(hào)VB與所述信號(hào)VEE決定所述功率開關(guān)管的電流大小，所述信號(hào)UPL決定所述信號(hào)Vout_P與所述信號(hào)Vout_N在沒有負(fù)載情況下的電壓差，所述P型金屬氧化物硅MOS晶體管M9與所述P型金屬氧化物硅MOS晶體管MlO分別在第十七反相器@與第二十反相器的作用下作為關(guān)閉所述功率開關(guān)管的上拉管，第二十三雙輸入與門@與第二十四雙輸入與門@，分別驅(qū)動(dòng)所述N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3與所述N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4 ；
3.本發(fā)明提出的所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制電路中的所述第十二電壓比較器 比較所述信號(hào)Vout_P與所述信號(hào)Vout_N的電壓高低，從而產(chǎn)生控制所述功率開關(guān)的電流方向的所述信號(hào)CH_01與所述信號(hào)CH_02 ；
4.本發(fā)明提出的所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述零伏檢測(cè)功能電路中，所述信號(hào)CLK是固定周期方波信號(hào)，與所述信號(hào)Slave_C相或得到所述信號(hào)PC0，從而決定所述功率開關(guān)管是否開啟，所述信號(hào)CH_01與所述信號(hào)CH_02為所述第十二電壓比較器 比較得到的原始的所述功率開關(guān)管方向選擇信號(hào)，所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2是互為反相的，作為所述功率開關(guān)管的經(jīng)過(guò)所述自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制后的所述功率開關(guān)管方向選擇信號(hào)，所述第十八復(fù)合開關(guān)管@、所述第二十一復(fù)合開關(guān)管@、所述第七復(fù)合開關(guān)管⑦，與所述第八復(fù)合開關(guān)管⑧都是由一個(gè)PMOS管和NMOS管的源極(Source)和漏極(Drain)分別并聯(lián)而成，而這個(gè)PMOS管的柵極(Gate)接所述復(fù)合開關(guān)管的負(fù)向控制端，而NMOS管的柵極(Gate)接所述復(fù)合開關(guān)管的正向控制端，所述第六觸發(fā)器⑥可以是正邊沿觸發(fā)、也可以是負(fù)邊沿觸發(fā)；在所述信號(hào)Slave_C為低的情況下，所述信號(hào)PCO跟隨所述信號(hào)CLK的變化而變化，而當(dāng)所述信號(hào)CLK變?yōu)楦邥r(shí)，所述第六觸發(fā)器⑥將所述信號(hào)CH_01的值鎖存到它的Q輸出端，同時(shí)所述第七復(fù)合開關(guān)管⑦關(guān)斷，所述第八復(fù)合開關(guān)管⑧導(dǎo)通，所述信號(hào)CH_01通過(guò)所述第十反相器⑩輸出給所述信號(hào)CH_1，再通過(guò)所述第十一反相器@輸出給所述信號(hào)CH_2，使所述信號(hào)CH_1與所述信號(hào)CH_2的值反相；所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2再去控制所述功率開關(guān)管Ml、M2、M3、M4，使原來(lái)Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止)轉(zhuǎn)換為M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)，或者使原來(lái)M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)轉(zhuǎn)換為Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止);而當(dāng)所述信號(hào)CLK變?yōu)榈蜁r(shí)，所述第六觸發(fā)器⑥將保持它的Q輸出端不變，同時(shí)所述第七復(fù)合開關(guān)管⑦導(dǎo)通，所述第八復(fù)合開關(guān)管⑧關(guān)斷，所述信號(hào)CH_02通過(guò)所述第十反相器⑩輸出給所述信號(hào)CH_1，再通過(guò)所述第十一反相器@輸出給所述信號(hào)CH_2，使所述信號(hào)CH_1與所述信號(hào)CH_2的值反相；所述信號(hào)CH_1和所述信號(hào)CH_2再去控制所述功率開關(guān)管Ml、M2、M3、M4，使原來(lái)Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止)轉(zhuǎn)換為M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)，或者使原來(lái)M2和M3導(dǎo)通(Ml和M4截止)轉(zhuǎn)換為Ml和M4導(dǎo)通(M2和M3截止)。
5.本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3和第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4的寬長(zhǎng)比W/L，比所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7和第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的寬長(zhǎng)比W/L大得多，過(guò)電流能力也強(qiáng)得多。
6.本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的所述信號(hào)CH_1與所述信號(hào)CH_2是互為反相的，這樣使所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的工作情況，與所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7的工作情況相反，一組導(dǎo)通，另外一組則關(guān)斷。
7.所述功率開關(guān)管電路中的所述信號(hào)VB或VEE的電壓值可以為高電平、低電平或者正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbiasl，當(dāng)為高電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml或者第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2截止，當(dāng)為低電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml或者第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2完全導(dǎo)通，當(dāng)為正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbiasl時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml或者第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2流過(guò)的電流大小是受控制的，可以實(shí)現(xiàn)恒流開關(guān)功能；同樣地，所述功率開關(guān)管電路中的所述節(jié)點(diǎn)VC3或所述節(jié)點(diǎn)VC4的電壓值可以為高電平、低電平或者正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbias2，當(dāng)為高電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3或者第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4截止，當(dāng)為低電平時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3或者第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4完全導(dǎo)通，當(dāng)為正電源和負(fù)電源(地)中間的某一電壓值Vbias時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3或者第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4流過(guò)的電流大小是受控制的，可以實(shí)現(xiàn)恒流開關(guān)功能。
8.本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路用于導(dǎo)通或關(guān)斷大電流，而所述電壓維持與采樣開關(guān)電路則用于維持與采樣所述功率開關(guān)管電路的節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N2間的負(fù)載上的電壓以及相應(yīng)的電壓極性。所述的具有電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)的工作原理是正常工作時(shí)，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml與第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4導(dǎo)通，同時(shí)第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3斷開，或者所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml與第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4斷開，而第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2與第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3導(dǎo)通；而所述電壓維持與米樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物娃MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的工作情況，與所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4相同，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7，與所述功率開關(guān)管電路中的第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3相同，即都是導(dǎo)通的或者都是斷開的；非正常工作時(shí)，所述功率開關(guān)管電路的節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N之間的電壓極性將發(fā)生互換,所述功率開關(guān)管電路的節(jié)點(diǎn)Vout_P與節(jié)點(diǎn)Vout_N之間的負(fù)載電流方向發(fā)生改變，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3分別在所述節(jié)點(diǎn)Nodel、VC4、Node2、VC3的作用下全部關(guān)斷，而所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8分別在所述信號(hào)CH_1、CH_2的作用下或全部關(guān)斷(或全部導(dǎo)通)，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7分別在所述信號(hào)CH_2、CH_1的作用下或全部導(dǎo)通、、(或全部關(guān)斷)，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7的導(dǎo)通與否的情況，與所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8的導(dǎo)通與否的情況正好相反。
9.本發(fā)明提出的自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)，其特征在于，所述功率開關(guān)管電路中的第一 P型金屬氧化物硅MOS晶體管Ml、第二 P型金屬氧化物硅MOS晶體管M2、第三N型金屬氧化物硅MOS晶體管M3、第四N型金屬氧化物硅MOS晶體管M4，可以變換成IGBT晶體管、MOSFET晶體管、NPN雙極型BJT晶體管、PNP雙極型BJT晶體管，對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的工作情況作業(yè)界可知的相應(yīng)變化；同樣地，所述電壓維持與采樣開關(guān)電路中的第五P型金屬氧化物硅MOS晶體管M5、第六P型金屬氧化物硅MOS晶體管M6、第七N型金屬氧化物硅MOS晶體管M7、第八N型金屬氧化物硅MOS晶體管M8，可以變換成IGBT晶體管、MOSFET晶體管、NPN雙極型BJT晶體管、PNP雙極型BJT晶體管，對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)的工作情況作業(yè)界可知的相應(yīng)變化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于大電流功率開關(guān)自動(dòng)轉(zhuǎn)化電壓極性的開關(guān)電路。特別地，它涉及一種自動(dòng)將功率開關(guān)、電壓維持與采樣開關(guān)、自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換控制功能和零伏檢測(cè)功能集成在一起的具有自動(dòng)電壓極性轉(zhuǎn)換的功率開關(guān)。
文檔編號(hào)H03K17/687GK102739220SQ20111008153
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者曹先國(guó) 申請(qǐng)人:曹先國(guó)