電子裝置的多段式放電電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電子裝置的多段式放電電路。電子裝置的放電電路包括：儲(chǔ)能單元；復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)；以及復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑，耦接至儲(chǔ)能單元與復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)。在電子裝置的系統(tǒng)電源關(guān)閉時(shí)，復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的第一開(kāi)關(guān)使得復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑中的第一放電路徑導(dǎo)通，以對(duì)儲(chǔ)能單元放電。響應(yīng)于儲(chǔ)能單元的電壓下降至第一門(mén)坎值，復(fù)數(shù)開(kāi)關(guān)中的第二開(kāi)關(guān)使得復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑中的第二放電路徑導(dǎo)通，以使得第一放電路徑與第二放電路徑同時(shí)對(duì)儲(chǔ)能單元放電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電子裝置的多段式放電電路。 電子裝置的多段式放電電路

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有技術(shù)中，電子裝置可能使用高壓組件（如馬達(dá)、繼電器等）。為保持運(yùn)轉(zhuǎn)順 暢，電子裝置通常設(shè)置大電容來(lái)穩(wěn)壓，該大電容耦接至系統(tǒng)電源。然而，當(dāng)電子裝置關(guān)機(jī)時(shí)， 儲(chǔ)存在大電容內(nèi)部的電荷如果無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)放電完畢的話，則可能會(huì)造成系統(tǒng)誤動(dòng)作、 系統(tǒng)損毀、人員觸電等問(wèn)題。
[0003] 故而，現(xiàn)已有多種放電技術(shù)被提出。圖1與圖2分別為現(xiàn)有技術(shù)的兩種放電電路 的電路圖。
[0004] 圖1為"常駐電阻式"放電電路。如圖1所示，此放電電路包括電容C與放電電阻 R。電阻R并聯(lián)于電容C。電容R的阻值通常會(huì)較大，以承受放電時(shí)的大電流。當(dāng)系統(tǒng)電源 VDD關(guān)閉后，電容C與電阻R形成放電路徑P1，使得儲(chǔ)存于電容C內(nèi)的電荷可通過(guò)電阻R而 放電。不過(guò)，該現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)在于，放電速度不夠快，以及，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)作時(shí)，電阻R會(huì) 持續(xù)消耗功率。
[0005] 圖2為"飛輪二極管式"放電電路。如圖2所示，該放電電路包括飛輪二極管D。 當(dāng)系統(tǒng)電源VDD作用時(shí)，該飛輪二極管D為逆向偏壓，處于不導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)電源VDD關(guān) 閉后，電容C的電荷造成飛輪二極管D處于順向偏壓，而被導(dǎo)通。所以，電容C與飛輪二極 管D形成放電路徑P2,使得儲(chǔ)存在電容C的電荷可通過(guò)飛輪二極管D而被放電。但其缺點(diǎn) 則是，放電速度不夠。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0006] 本實(shí)用新型涉及一種電子裝置的多段式放電電路，其利用多段式放電階段來(lái)達(dá)到 快速放電。
[0007] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，提出一種電子裝置的放電電路包括：儲(chǔ)能單元； 復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)；以及復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑，耦接至該儲(chǔ)能單元與復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)。在電子裝置的系統(tǒng)電 源關(guān)閉時(shí)，復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的第一開(kāi)關(guān)使得復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑中的第一放電路徑導(dǎo)通，以對(duì)該 儲(chǔ)能單元放電。響應(yīng)于該儲(chǔ)能單元中的電壓下降至第一門(mén)坎值，該復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的第二開(kāi) 關(guān)使得該復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑中的第二放電路徑導(dǎo)通，以使得該第一放電路徑與該第二放電路 徑同時(shí)對(duì)該儲(chǔ)能單元放電。
[0008] 為了對(duì)本實(shí)用新型的上述及其他內(nèi)容有更佳的了解，下文特舉實(shí)施例，并配合附 圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下：

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為現(xiàn)有的"常駐電阻式"放電電路的示意圖；
[0010] 圖2為現(xiàn)有的"飛輪二極管式"放電電路的示意圖；
[0011] 圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的"多段式放電電路"的示意圖；
[0012] 圖4A?4C為本實(shí)用新型實(shí)施例的"多段式放電電路"的多段式放電示意圖；
[0013] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的放電波形圖。
[0014] 符號(hào)說(shuō)明
[0015] C:電容 1?、1?1?1?10:電阻
[0016] VDD:系統(tǒng)電源 P1、P2、P31?P33 :放電路徑
[0017] D :飛輪二極管 T1?T6 :開(kāi)關(guān)晶體管
[0018] N1?N5 :節(jié)點(diǎn) S1?S3 :放電階段

【具體實(shí)施方式】
[0019] 本說(shuō)明書(shū)的技術(shù)用語(yǔ)為參照本【技術(shù)領(lǐng)域】的習(xí)慣用語(yǔ)，如本說(shuō)明書(shū)對(duì)部分用語(yǔ)有加 以說(shuō)明或定義，該部分用語(yǔ)的解釋是以本說(shuō)明書(shū)的說(shuō)明或定義為準(zhǔn)。對(duì)于該領(lǐng)域常見(jiàn)的技 術(shù)或原理，若不涉及本實(shí)用新型的技術(shù)特征，將不予贅述。此外，圖標(biāo)中組件的形狀、尺寸、 比例等僅為示意，為供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實(shí)用新型之用，非對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施范圍 加以限制。
[0020] 本實(shí)用新型的各個(gè)實(shí)施例分別具有一或多個(gè)技術(shù)特征。在可能實(shí)施的前提下，本 領(lǐng)域技術(shù)人員可選擇性地實(shí)施任一實(shí)施例中部分或全部的技術(shù)特征，或者選擇性地將這些 實(shí)施例中部分或全部的技術(shù)特征加以組合。
[0021] 現(xiàn)請(qǐng)參考圖3,圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的"多段式放電電路"的示意圖。如圖 3所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的多段式放電電路包括：穩(wěn)壓電容C、開(kāi)關(guān)晶體管T1?T6， 以及電阻R1?R10。在下面，以開(kāi)關(guān)晶體管T1?T6為PM0S晶體管為例做說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)知 道本實(shí)用新型并不限于此。在本實(shí)用新型實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)晶體管比如以M0S晶體管為例做 說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)知道本實(shí)用新型并不限于此，比如，開(kāi)關(guān)晶體管也可以BJT(雙載子接面晶體 管（bipolar junction transistor))來(lái)實(shí)施。
[0022] 穩(wěn)壓電容C耦接于系統(tǒng)電源VDD與接地端之間。開(kāi)關(guān)晶體管T1的汲極耦接至節(jié) 點(diǎn)N1，其閘極耦接至控制信號(hào)CTL，其源極則接地。開(kāi)關(guān)晶體管T1的導(dǎo)通與否受到控制信 號(hào)CTL的控制。比如，當(dāng)電子裝置處于正常操作下，控制信號(hào)CTL使得開(kāi)關(guān)晶體管T1為導(dǎo) 通；而當(dāng)電子裝置處于關(guān)閉（即，系統(tǒng)電源VDD為關(guān)閉），控制信號(hào)CTL使得開(kāi)關(guān)晶體管T1 為不導(dǎo)通。
[0023] 開(kāi)關(guān)晶體管T2的汲極耦接至節(jié)點(diǎn)N3,其閘極耦接至節(jié)點(diǎn)N2,其源極則接地。開(kāi)關(guān) 晶體管T3的汲極耦接至節(jié)點(diǎn)N5,其閘極耦接至節(jié)點(diǎn)N4,其源極則接地。
[0024] 開(kāi)關(guān)晶體管T4的汲極耦接至電阻R1，其閘極耦接至節(jié)點(diǎn)N1，其源極則接地。開(kāi)關(guān) 晶體管T5的汲極耦接至電阻R2,其閘極耦接至節(jié)點(diǎn)N3,其源極則接地。開(kāi)關(guān)晶體管T6的 汲極耦接至電阻R3,其閘極耦接至節(jié)點(diǎn)N5,其源極則接地。
[0025] 電阻R1耦接于系統(tǒng)電源VDD與開(kāi)關(guān)晶體管T4之間。在放電時(shí)，電阻R1與開(kāi)關(guān)晶 體管T4形成一條放電路徑。電阻R2耦接于系統(tǒng)電源VDD與開(kāi)關(guān)晶體管T5之間。在放電 時(shí)，電阻R2與開(kāi)關(guān)晶體管T5形成另一條放電路徑。電阻R3耦接于系統(tǒng)電源VDD與開(kāi)關(guān)晶 體管T6之間。在放電時(shí)，電阻R3與開(kāi)關(guān)晶體管T6形成又一條放電路徑。
[0026] 電阻R4耦接于系統(tǒng)電源VDD與開(kāi)關(guān)晶體管T1之間。電阻R7耦接于系統(tǒng)電源VDD 與開(kāi)關(guān)晶體管T2之間。電阻R10耦接于系統(tǒng)電源VDD與開(kāi)關(guān)晶體管T3之間。電阻R5與 R6形成一個(gè)電壓分壓器。電阻R5耦接于系統(tǒng)電源VDD與節(jié)點(diǎn)Ν2之間。電阻R6耦接于接 地端與節(jié)點(diǎn)Ν2之間。電阻R8與R9形成另一個(gè)電壓分壓器。電阻R8耦接于系統(tǒng)電源VDD 與節(jié)點(diǎn)Μ之間。電阻R9耦接于接地端與節(jié)點(diǎn)Μ之間。
[0027] 在正常操作時(shí)（S卩，電子裝置處于通電狀態(tài)下），在控制信號(hào)CTL的控制下，開(kāi)關(guān)晶 體管Τ1為導(dǎo)通。由于開(kāi)關(guān)晶體管Τ1為導(dǎo)通，所以，節(jié)點(diǎn)Ν1的電壓非常低，不足以使得開(kāi)關(guān) 晶體管Τ4導(dǎo)通，因此，開(kāi)關(guān)晶體管Τ4關(guān)閉。通過(guò)電阻R5與電阻R6的分壓，使得當(dāng)系統(tǒng)電 源VDD存在時(shí)，節(jié)點(diǎn)Ν2的電壓足夠高使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ2為導(dǎo)通。由于開(kāi)關(guān)晶體管Τ2導(dǎo)通， 所以，節(jié)點(diǎn)Ν3的電壓非常低，不足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ5導(dǎo)通，因此，開(kāi)關(guān)晶體管Τ5關(guān)閉。
[0028] 相似地，通過(guò)電阻R8與電阻R9的分壓，使得當(dāng)系統(tǒng)電源VDD存在時(shí)，節(jié)點(diǎn)Μ的電 壓足夠高使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ3導(dǎo)通。由于開(kāi)關(guān)晶體管Τ3導(dǎo)通，所以，節(jié)點(diǎn)Ν5的電壓非常低， 不足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ6導(dǎo)通，因此，開(kāi)關(guān)晶體管Τ6關(guān)閉。即，在系統(tǒng)電源VDD存在時(shí)，開(kāi) 關(guān)晶體管Τ1?Τ3導(dǎo)通，而開(kāi)關(guān)晶體管Τ4?Τ6關(guān)閉。
[0029] 現(xiàn)將說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的"多段式放電電路"如何完成多段式放電。
[0030] 圖4Α?4C為本實(shí)用新型實(shí)施例的"多段式放電電路"的多段式放電示意圖。
[0031] 如圖4Α所示，在第一段放電階段，系統(tǒng)電源VDD關(guān)閉后，控制信號(hào)CTL使得開(kāi)關(guān)晶 體管Τ1關(guān)閉。由于開(kāi)關(guān)晶體管Τ1關(guān)閉，因此，電阻R4浮接，使得節(jié)點(diǎn)Ν1的電壓幾乎等于 電容C的電壓（由于系統(tǒng)電源VDD剛關(guān)閉，此時(shí)電容C的電壓幾乎等于系統(tǒng)電壓VDD的正 常值）。因此，節(jié)點(diǎn)Ν1的電壓足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ4導(dǎo)通，因此，形成放電路徑Ρ31(由電 阻R1與晶體管Τ4所形成）。
[0032] 接著，由于電容C內(nèi)的電荷通過(guò)放電路徑Ρ31而被放電，使得電容C的電壓逐漸下 降。由于電容C的電壓逐漸下降，節(jié)點(diǎn)Ν2的電壓也隨之下降。當(dāng)節(jié)點(diǎn)Ν2的電壓下降至不 足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ2導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)晶體管Τ2變?yōu)殛P(guān)閉，進(jìn)入第二放電階段。相似地，由于 開(kāi)關(guān)晶體管Τ2關(guān)閉，因此，電阻R7浮接，使得節(jié)點(diǎn)Ν3的電壓幾乎等于此時(shí)電容C的電壓。 因此，節(jié)點(diǎn)Ν3的電壓足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ5導(dǎo)通，從而形成放電路徑Ρ32 (由電阻R2與晶 體管Τ5所形成），如圖4Β所示。
[0033] 相似地，接著，由于電容C內(nèi)的電荷通過(guò)放電路徑Ρ31與Ρ32而被放電，使得電容C 的電壓逐漸下降。由于電容C的電壓逐漸下降，節(jié)點(diǎn)Μ的電壓也隨之下降。當(dāng)節(jié)點(diǎn)Μ的電 壓下降至不足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ3導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)晶體管Τ3變?yōu)殛P(guān)閉，進(jìn)入第三放電階段。相 似地，由于開(kāi)關(guān)晶體管Τ3關(guān)閉，因此，電阻R10浮接，使得節(jié)點(diǎn)Ν5的電壓幾乎等于此時(shí)電容 C的電壓。因此，節(jié)點(diǎn)Ν5的電壓足以使得開(kāi)關(guān)晶體管Τ6為導(dǎo)通，從而形成放電路徑Ρ33 (由 電阻R3與晶體管Τ6所形成），如圖4C所示。
[0034] 至于電阻R1、R2與R3的關(guān)系，以電阻值而言，R1>R2>R3 ;但以體積而言，R1〈R2〈R3。 電阻值關(guān)系排成R1>R2>R3的原因在于，在第一放電階段時(shí)，電容C的電壓仍高，故而，電阻 R1的電阻值要較大，以避免流經(jīng)開(kāi)關(guān)晶體管T1的電流過(guò)大而將開(kāi)關(guān)晶體管T1燒毀。在第 三放電階段時(shí)，電容C的電壓已降低許多，因此，電阻R3的電阻值可不用太大。至于積體關(guān) 系排成R1〈R2〈R3的原因在于，若要快速放電，則電阻的電阻值要足夠小，但功率考慮，需使 用體積非常大的電阻。
[0035] 由上述可知，在第一放電階段時(shí)，通過(guò)放電路徑P31來(lái)放電；在第二放電階段時(shí)， 通過(guò)放電路徑P31與P32來(lái)放電；在第三放電階段時(shí)，通過(guò)放電路徑P31、P32與P33來(lái)放 電。所以，在第二放電階段時(shí)，放電路徑的總電阻值為電阻R1與R2的并聯(lián)；在第三放電階 段時(shí)，放電路徑的總電阻值為電阻R1、R2與R3的并聯(lián)。所以，從第二階段開(kāi)始，放電路徑的 總電阻值下降，更能實(shí)現(xiàn)快速放電。
[0036] 圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的放電波形圖。圖5是電容C的電壓波形圖。在圖5中， S1代表第一放電階段的開(kāi)始；S2代表第二放電階段的開(kāi)始；以及S3代表第三放電階段的 開(kāi)始。在此，以系統(tǒng)電源VDD為24V為例做說(shuō)明。
[0037] 在第一放電階段開(kāi)始后，電容C的電壓開(kāi)始下降。當(dāng)電容C的電容下降至約 liv(可稱(chēng)為第一門(mén)坎值）時(shí)，開(kāi)關(guān)晶體管T2會(huì)被關(guān)閉，進(jìn)而將開(kāi)關(guān)晶體管T5導(dǎo)通，使得第 二放電階段開(kāi)始。如上所述，在第二放電階段內(nèi)，兩條放電路徑P31與P32同時(shí)對(duì)電容C放 電，故而，第二放電階段的放電速度快于第一放電階段的放電速度。
[0038] 相似地，當(dāng)電容C的電容下降至約6V(可稱(chēng)為第二門(mén)坎值）時(shí)，開(kāi)關(guān)晶體管T3會(huì) 被關(guān)閉，進(jìn)而將開(kāi)關(guān)晶體管T6導(dǎo)通，使得第三放電階段開(kāi)始。在第三放電階段開(kāi)始后，如上 所述，此時(shí)有三條放電路徑P31、P32與P33同時(shí)放電，故而，第三階段的放電速度快于第一 與第二階段的放電速度。由圖5可看出，本實(shí)用新型實(shí)施例的確能有效快速地將電容C的 電荷放電。
[0039] 此外，雖然上述實(shí)施例以3個(gè)放電路徑/3個(gè)放電階段為例做說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)知道本 實(shí)用新型并不限于此。如果需要的話，放電電路可以包括更多的放電路徑（更多放電階 段），以達(dá)成更快速放電。在本實(shí)用新型另一可能實(shí)施例中，放電電路包括2條放電路徑（2 個(gè)放電階段），這也在本實(shí)用新型范圍內(nèi)。
[0040] 此外，在本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過(guò)調(diào)整電阻R1?R3、R5?R6與R8?R9的電阻 值，可以調(diào)整放電的時(shí)間與速度。
[0041] 由上述可知，本實(shí)用新型實(shí)施例的放電電路的確能快速放電，以降低殘留電荷所 導(dǎo)致的系統(tǒng)誤動(dòng)作、系統(tǒng)損毀、人員觸電等問(wèn)題。
[0042] 綜上所述，雖然本實(shí)用新型已以上述實(shí)施例公開(kāi)，但并非用以限定本實(shí)用新型。本 實(shí)用新型領(lǐng)域所屬技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可作各種的修改與變 更。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電子裝置的放電電路，其特征在于，包括： 儲(chǔ)能單元； 復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)；以及 復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑，耦接至所述儲(chǔ)能單元與所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)； 其中，在所述電子裝置的系統(tǒng)電源關(guān)閉時(shí)，所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的第一開(kāi)關(guān)使得所述復(fù) 數(shù)個(gè)放電路徑中的第一放電路徑導(dǎo)通，以對(duì)所述儲(chǔ)能單元放電；以及 響應(yīng)于所述儲(chǔ)能單元的電壓下降至第一門(mén)坎值，所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的第二開(kāi)關(guān)使得所 述復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑中的第二放電路徑導(dǎo)通，以使得所述第一放電路徑與所述第二放電路徑 同時(shí)對(duì)所述儲(chǔ)能單元放電。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子裝置的放電電路，其特征在于， 響應(yīng)于所述儲(chǔ)能單元的所述電壓從所述第一門(mén)坎值下降至第二門(mén)坎值，所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi) 關(guān)中的第三開(kāi)關(guān)使得所述復(fù)數(shù)個(gè)放電路徑中的第三放電路徑導(dǎo)通，以使得所述第一、所述 第二與所述第三放電路徑同時(shí)對(duì)所述儲(chǔ)能單元放電。
3. 如權(quán)利要求1所述的電子裝置的放電電路，其特征在于，在所述電子裝置的所述系 統(tǒng)電源運(yùn)作時(shí)，所述第一開(kāi)關(guān)與所述第二開(kāi)關(guān)導(dǎo)通。
4. 如權(quán)利要求1所述的電子裝置的放電電路，其特征在于， 所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的所述第一開(kāi)關(guān)受控于控制信號(hào)； 在所述電子裝置的所述系統(tǒng)電源關(guān)閉時(shí)，所述控制信號(hào)使得所述第一開(kāi)關(guān)關(guān)閉。
5. 如權(quán)利要求1所述的電子裝置的放電電路，其特征在于，還包括： 復(fù)數(shù)個(gè)電壓分壓電路，耦接至所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)，用以對(duì)所述儲(chǔ)能單元進(jìn)行分壓； 其中，在所述儲(chǔ)能單元的所述電壓下降至所述第一門(mén)坎值之后，所述復(fù)數(shù)個(gè)電壓分壓 電路中的第一電壓分壓電路使得所述復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)中的所述第二開(kāi)關(guān)被關(guān)閉，以導(dǎo)通所述復(fù) 數(shù)個(gè)放電路徑中的所述第二放電路徑，以使得所述第一放電路徑與所述第二放電路徑同時(shí) 對(duì)所述儲(chǔ)能單元放電。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203871902SQ201420294646
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】陳信祿 申請(qǐng)人:虹光精密工業(yè)股份有限公司