一种可大范围承受高压共用的低压启动电路

摘要

本发明提供了一种可大范围承受高压共用的低压启动电路，其包括：NP不同极性切换导通的第一开关晶体及第二开关晶体，所述第一开关晶体和所述第二晶体的开关接脚互异并接设在电源输入端及电源输出端上，所述第一开关晶体的基极耦接在一稳压电路的节点上；所述第二开关晶体的基极接在一切换控制单元的节点上；所述切换控制单元包括：一分压电路一复级式切换控制电路、与一电压磁滞电路。这样，可有效精简电路、缩小体积、降低成本，使承受高压能力大幅明显提升，增广工作范围同时含盖低压及更高的高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，犹能保持稳定的供电效果。

权利要求

1.一种可大范围承受高压共用的低压启动电路，其特征在于，其包括：

NP不同极性切换导通的第一开关晶体及第二开关晶体，所述第一开关晶体和所述第二开关晶体的开关接脚互异并接设在电源输入端及电源输出端上，所述第一开关晶体的栅极耦接在一稳压电路的节点上；所述第二开关晶体的栅极接在一切换控制单元的节点上；

所述切换控制单元包括：一分压电路，由第一、二电阻所构成；一复级式切换控制电路，其具有至少两条并接分路，在每一分路设有分压电阻下方串接一开关晶体所构成，所述复级式切换控制电路的各开关晶体间彼此接连逐层切换控制；在所述分压电路及所述复级式切换控制电路间耦接设有一电压磁滞电路；

所述第一开关晶体为N型，其漏极耦接于所述电源输入端，其源极耦接于所述电源输出端，其栅极耦接在一稳压电路的节点上；所述第二开关晶体为P型，其源极耦接于所述电源输入端，其漏极耦接于所述电源输出端，其栅极接在一切换控制单元的节点上；所述稳压电路耦接在所述电源输入端与接地之间，其由一电阻串接一齐纳二极体所构成；

所述电压磁滞电路具有一第五电阻；所述第五电阻一端耦接于所述分压电路的分压节点，另一端串接一第五开关晶体的漏极；所述第五开关晶体为N型，其源极接地，其栅极耦接到第三开关晶体的漏极。

2.如权利要求1所述的可大范围承受高压共用的低压启动电路，其特征在于，所述复级式切换控制电路包括：一第三开关晶体，其为N型，其漏极通过一第三电阻耦接于所述电源输入端，其源极接地，其栅极耦接于所述分压电路的分压节点，以及；

一第四开关晶体，其为N型，其漏极通过一第四电阻耦接于所述电源输入端，其源极接地，其栅极耦接于所述第三开关晶体的漏极，其漏极并供所述第二开关晶体的栅极耦接。

说明书

一种可大范围承受高压共用的低压启动电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种低压启动电路，尤其涉及一种可大范围承受高压共用的低压启动电路，其能有效精简电路、缩小体积、降低成本，使承受高压能力大幅明显提升，增广工作范围同时含盖低压及更高的高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，犹能保持稳定供电的效果。

背景技术

[0002] 电源供应电路是各种电子产品内部所需的主要动力，一部运算精良功能再好的电子产品，如果少了这一部份就形同废铁一般，同样无法正常运作，传统的电源供应电路虽然技术成熟，但如果要取得相当稳度的供电效果，其内部就必需增加许多零件，如此一来制造成本即会明显增加，而且体积又会过于庞大形成占位，不符合电子产品日愈精简缩小发展趋势上的需求。

[0003] 现有的供电电路不但内部零件多，而且仅能在一定范围的电压内工作，无法适用低压及高压同时作动，为此，发明人先前精心研发了一款新式低压启动电路，其不但具有工作范围广，可同时含盖低压、高压共用的优点，而且线路组成精简元件又少，因此制造成本低且体积小又不会占位，相当实用方便可广泛供各种不同电子产品内装配置。

[0004] 如图1所示，其整体规划设计虽好，但此一低压启动电路技术M3及M4电晶体操作在高压时还存有一小缺点，其最终会受到基极崩溃的限制，而降低对高压的承受力，而无法操作在更高的操作电压，再者其电路组成也需要一些耐高压的特殊元件，来加宽其操作电压的容许范围，凡此种种在功能上还未能臻于至善，尚存有改良空间。

发明内容

[0005] 如何针对现有电路进行改良，而研发一种可大范围承受高压共用的低压启动电路，以达有效精简电路、缩小体积、降低成本，使承受高压能力大幅明显提升，增广工作范围同时含盖低压及更高的高压均可启动，即为本发明所欲解决的课题。为达述目的，本发明所设一种可大范围承受高压共用的低压启动电路，其主要包括：

[0006] NP不同极性切换导通的第一开关晶体及第二开关晶体，所述第一开关晶体和所述第二开关晶体的开关接脚互异并接设在电源输入端及电源输出端上，所述第一开关晶体的基极耦接在一稳压电路的节点上；而所述第二开关晶体的基极接在一切换控制单元的节点上；

[0007] 其中所述切换控制单元包括：一分压电路，由第一、二电阻所构成；一复级式切换控制电路，其具有至少两条并接分路，在每一分路设有分压电阻下方串接一开关晶体所构成，各开关晶体间彼此接连逐层切换控制；在分压电路及复级式切换控制电路两者间耦接设有一电压磁滞电路，以及；

[0008] 一工作模式，以对应于由电源输入端输入电压经上述电路，而由电源输出端获得输出电压，其具有一爬升段位在前方，以对应于第二晶体开关导通，其具有一上升斜线由低电位启始，同时包容低压及高压都可共用启动导通的特性；一稳压输出段位在后方，以对应于第一晶体开关导通，其具有一明显低于前段峰值保持一定水平准位电压输出的特性，以及；一延迟保护段呈z形位在中段与前后相连，以对应于切换控制单元中所设的电压磁滞电路，而具有可防止高低压临界频繁切换提供延迟导通保护的特性。

[0009] 与现有技术相比，本实用新型所述的可大范围承受高压共用的低压启动电路，可有效精简电路缩小体积降低成本，使承受高压能力大幅明显提升，增广工作范围同时含盖低压及更高的高压均可启动，且通过电压磁滞电路在高低压频繁异动的临界时，犹能保持稳定的供电效果。

附图说明

[0010] 图1是现有结构的电路图；

[0011] 图2是本发明的电路图；

[0012] 图3是本发明的工作曲线图；

[0013] 图4是本发明电压磁滞电路导通时的等效电阻配置图；

[0014] 图5是本发明电压磁滞电路截止时的等效电阻配置图。

[0015] 附图标记说明：第一开关晶体-11；第二开关晶体-12；第三开关晶体-13；第四开关晶体-14；第五开关晶体-15；电源输出端20；电源输入端-21；接地-29；切换控制单元-3；第一电阻-31；第二电阻-32；第三电阻-33；第四电阻-34；第五电阻-35；电压磁滞电路-36；复级式切换控制电路-37；分路-371；分压电路-38；分压节点-389；节点-39；稳压电路-4；电阻-41；齐纳二极体-42；节点-49；工作模式-5；爬升段-51；延迟保护段-52；稳压输出段-53。

具体实施方式

[0016] 为使贵审查员方便了解本发明的其他特征内容与优点，及其所达成的功效能够更为显现，将本发明配合附图，详细说明如下：

[0017] 如图2-图5所示，本发明提供了一种可大范围承受高压共用的低压启动电路，其主要包括：NP不同极性切换导通的第一开关晶体11及第二开关晶体12，所述第一开关晶体1.1和所述第二开关晶体12的开关接脚互异并接设在电源输入端21及电源输出端20上，其中：

[0018] 所述第一开关晶体11为N型，其漏极耦接于电源输入端21，其源极耦接于电源输出端20，其基极耦接在一稳压电路4的节点49上，而所述稳压电路4耦接在电源输入端21与接地29之间，所述稳压电路4包括一电阻41串接一齐纳二极体42所构成。

[0019] 所述第二开关晶体12为P型，其源极耦接于电源输入端21，其漏极耦接于电源输出端20，其基极接在一切换控制单元3的节点39上；所述切换控制单元3包括：一分压电路38、一复级式切换控制电路37以及在分压电路38及复级式切换控制电路37两者间耦接设有的一电压磁滞电路36，其中：

[0020] 所述分压电路38，由第一电阻31和第二电阻32所构成；

[0021] 所述复级式切换控制电路37，其具有至少两条并接分路371，所述复级式切换控制电路37包括有一第三电阻33下方串接一第三开关晶体13，一第四电阻34下方串接一第四开关晶体14所构成，所述第三开关晶体13、所述第四开关晶体14间彼此接连逐层切换控制；

[0022] 详述之，所述第三开关晶体13为N型，其漏极通过所述第三电阻33耦接于电源输入端21，其源极接地29，其基极耦接于所述分压电路38的分压节点389；所述第四开关晶体14为N型，其漏极通过所述第四电阻34耦接于电源输入端21，其源极接地29，其基极耦接于所述第三晶体开关13的漏极，其漏极并供所述第二晶体开关12的基极耦接。

[0023] 另外，所述电压磁滞电路36具有一第五电阻35，所述第五电阻35一端耦接于所述分压电路38的分压节点389，另一端串接一第五开关晶体15的漏极；所述第五开关晶体15为N型，其源极接地29，而基极耦接到最初级第三开关晶体13的漏极。以及，[0024] 一工作模式5，以对应于由电源输入端21输入电压经上述电路，而由电源输出端
20获得输出电压。

[0025] 其具有一爬升段51位在前方，以对应于第二晶体开关12导通，其具有一上升斜线由低电位启始，同时包容低压及高压都可共用启动导通的特性；

[0026] 一稳压输出段53位在后方，以对应于第一晶体开关11导通，其具有一明显低于前段峰值保持一定水平准位电压输出的特性，以及；

[0027] 一延迟保护段52呈Z形位在中段与前后相连，以对应于切换控制单元3中所设的电压磁滞电路36，而具有可防止高低压临界频繁切换提供延迟导通保护的特性。

[0028] 这样，可有效精简电路缩小体积降低成本，使高压承受能力大幅明显提高，增广工作范围同时含盖低压及更高的高压均可启动，且通过电压磁滞电路36在高低压频繁异动的临界时，犹能保持稳定的供电效果。

[0029] 动作时，当外部电源导入不足以驱动第三开关晶体13呈off时，其第四开关晶体14相对呈on，第二开关晶体12也呈on，而第一开关晶体11则呈off，此时工作模式5位于爬升段51，其第二开关晶体12从低压到容许高压的任何准位均可动作。

[0030] 而当外部导入高压经分压电路38而足以驱动第三开关晶体13on时，其第四开关晶体14相对呈off，第二开关晶体12也会off，而第一开关晶体11on，此时工作模式5位于稳压输出段53中，其外部高压可经稳压电路4后取得稳压再从第一开关晶体11输出。

[0031] 另外，在所述爬升段51中第三开关晶体13尚未导通呈off时，所述第五开关晶体15即呈on，此时第五电阻35并接于分压电路38中第一电阻31与第二电阻32的分压节点
389上(如图4所示)，使第三开关晶体13必需要用较高的高压方能导通，如果第三开关晶体13on导通后，则第五开关晶体15即呈off，所述第五电阻35形同断接(如图5所示)，使其电压纵使下降低到原先峰值准位下，所述第三开关晶体13仍然可维持导通on，此时工作模式5位于Z形的延迟保护段52中，可达到延迟导通用来防止高低压临界时开关on off切换过于频繁的问题，可提供良好的保护并有效降低内部的杂讯，使电路工作可更为稳定。

[0032] 由上可知本发明具有如下优点：

[0033] 采用电阻及NMOS来作开关，使第三开关晶体、第四开关晶体、第五开关晶体基极和源极之间的电压不会超过基极崩溃电压，电压由0V至VCC*R1/[(R5//R2)+R1]>V(M3)ON均可正常工作，因此可明显提升其高压的工作范围。

[0034] 其技术上除了可解决基极电压崩溃所造成操作电压下降的问题，还可进一步的减少特殊元件的使用，将原先电路晶体开关的数量大幅缩减成五颗，可有效降低成本缩小体积，而且还可产生更佳的工作效果。

[0035] 以上实施例仅为方便说明而公开，并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，当可做各种更动与不同的应用，其本质未脱离本发明的精神范畴，皆当包含在本发明专利范围保护中。

[0036] 综上所述，本发明在突破现有的技术下，确实已达到所欲增进的功效足供产业上利用，再者，本发明申请前未曾公开，且也非本领域技术人员所易于思及，其所具的新颖性、进步性显已符合发明专利的申请要件，依法提出发明申请。