供电电路及源载系统的制作方法

专利2025-03-03  27


本申请涉及源载系统领域,特别涉及一种供电电路及源载系统。


背景技术:

1、目前,在一些不共地源载系统中需要配置额外的供电电路,例如在源载系统的降压(buck)电路中存在串联的上mos(metal-oxide-semiconductor)管和下mos管,由于上mos管的参考地与下mos管的参考地不相同,参考图8所示,上mos管的参考地为gnd1,下mos管的参考地为gnd2,因此对于上mos管需要单独提供驱动电源。

2、相关技术中,一种方式是采用自举电容的方式来驱动上mos管,另一方式是通过隔离电源模块单独给上mos管驱动供电。然而采用自举电容方式的缺点在于:当pwm波在高占空比或极轻负载下工作时,自举电容可能在相当长的时间内不会再充电,自举电容两端的电压会到下降不足以驱动上mos管完全导通,存在电压跌落的问题;隔离电源模块的缺点在于价格贵,体积大,不适用于高功率密度的场合并且引入了高频磁件,会给源载系统内部带来电磁干扰。


技术实现思路

1、本申请提出一种供电电路及源载系统,不会出现电压跌落的问题,并且体积小、价格低,不存在电磁干扰。

2、根据本申请第一方面实施例的供电电路,用于给串联的上mos管和下mos管供电,上mos管的输出端连接第一接地端,下mos管的输出端连接第二接地端,包括:电源接口单元,所述电源接口单元包括外部电源输入端和电源输出端;第一电容和第二电容,所述外部电源输入端通过第一单向导通模块连接所述第一电容的一端,所述第一电容的一端通过第二单向导通模块分别连接所述第二电容的一端和所述电源输出端;nmos管和pmos管,所述第一电容的另一端分别连接所述nmos管的漏极和所述pmos管的漏极,所述nmos管的源极连接所述第二接地端,所述pmos管的源极分别连接所述第二电容的另一端和所述第一接地端;控制单元,所述控制单元分别连接所述nmos管的栅极和所述pmos管的栅极,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态。

3、根据本申请的一些实施例,所述控制单元包括mcu和三极管,所述mcu上设置有第一pwm信号输出端和第二pwm信号输出端,所述第一pwm信号输出端连接所述nmos管的栅极,所述第二pwm信号输出端连接所述三极管的基极,所述三极管的发射极连接所述第二接地端,所述三极管的集电极连接所述pmos管的栅极,所述mcu通过第一pwm信号和第二pwm信号控制所述nmos管和所述pmos管按照预设顺序轮流进入导通状态。

4、根据本申请的一些实施例,所述控制单元还包括第一电阻和第二电阻,所述nmos管的栅极通过所述第一电阻连接所述第二接地端;所述三极管的基极通过所述第二电阻连接所述第二接地端。

5、根据本申请的一些实施例,还包括开关s1和第三电阻,所述pmos管的栅极通过依次连接的所述开关s1和所述第三电阻连接所述pmos管的源极。

6、根据本申请的一些实施例,所述第一单向导通模块为第一二极管,所述电源输入端连接所述第一二极管的正极,所述第一二极管的负极连接所述第一电容的一端。

7、根据本申请的一些实施例,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

8、其中,所述nmos管的每次导通时间与所述pmos管的每次导通时间相同。

9、根据本申请的一些实施例,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

10、其中,所述nmos管的每次导通时间大于所述pmos管的每次导通时间。

11、根据本申请的一些实施例,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

12、其中,所述nmos管的每次导通时间小于所述pmos管的每次导通时间。

13、根据本申请的一些实施例,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

14、其中,在所述控制单元控制所述nmos管退出导通状态和所述pmos管进入导通状态之间设置有死区时间,以及在所述控制单元控制所述pmos管退出导通状态和所述nmos管进入导通状态之间设置有死区时间。

15、根据本申请第二方面实施例的源载系统,包括上述的供电电路。

16、根据本申请实施例的供电电路及源载系统,至少具有如下有益效果:

17、本申请实施例中,在电源接口单元中设置有第一接地端和第二接地端,在外部电源输入端和电源输出端之间设置有依次并联的第一电容和第二电容,控制单元通过控制nmos管和pmos管按照预设顺序轮流进入导通状态,当nmos管导通时,第一电容通过外部电源输入端充电,当pmos管导通时,第二电容通过第一电容充电,由于nmos管和pmos管轮流导通,不会出现第一接地端和第二接地端共地的情况,第二电容通过电源输出端和第一接地端形成了一个与外部电源不共地的供电端口。因此本申请可以作为不共地源载系统的供电电路,不会出现电压跌落的问题,并且体积小、价格低,并且没有引入高频磁件,不存在电磁干扰。

18、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。



技术特征:

1.一种供电电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述控制单元包括mcu和三极管,所述mcu上设置有第一pwm信号输出端和第二pwm信号输出端,所述第一pwm信号输出端连接所述nmos管的栅极,所述第二pwm信号输出端连接所述三极管的基极,所述三极管的发射极连接所述第二接地端,所述三极管的集电极连接所述pmos管的栅极,所述mcu通过第一pwm信号和第二pwm信号控制所述nmos管和所述pmos管按照预设顺序轮流进入导通状态。

3.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述控制单元还包括第一电阻和第二电阻,所述nmos管的栅极通过所述第一电阻连接所述第二接地端;所述三极管的基极通过所述第二电阻连接所述第二接地端。

4.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,还包括开关s1和第三电阻,所述pmos管的栅极通过依次连接的所述开关s1和所述第三电阻连接所述pmos管的源极。

5.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述第一单向导通模块为第一二极管,所述电源输入端连接所述第一二极管的正极,所述第一二极管的负极连接所述第一电容的一端。

6.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

7.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

8.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

9.根据权利要求1所述的供电电路,其特征在于,所述控制单元控制所述nmos管和所述pmos管轮按照预设顺序轮流进入导通状态;

10.一种源载系统,其特征在于,包括权利要求1至9任意一项所述的供电电路。


技术总结
本申请公开了一种供电电路及源载系统,供电电路包括电源接口单元、第一电容和第二电容、NMOS管和PMOS管,电源接口单元包括外部电源输入端、第一接地端、第二接地端和电源输出端,第一电容的另一端分别连接NMOS管的漏极和PMOS管的漏极,NMOS管的源极连接第二接地端,PMOS管的源极分别连接第二电容的另一端和第一接地端;控制单元,控制单元控制NMOS管和PMOS管轮按照预设顺序轮流进入导通状态。可以作为不共地源载系统的供电电路,不会出现电压跌落的问题,并且体积小、价格低,并且没有引入高频磁件,不存在电磁干扰。

技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者:湖南恩智测控技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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