简易三路电源电压时序控制电路

出处:网络 发布于:2026-06-04 16:55:30 | 33 次阅读

  这款电源通断时序控制电路设计采用施密特触发器实现三路正电源轨的时序管控。现阶段各类新型设计思路围绕定时式电源启停时序的实用价值展开研究,并配套给出了可落地的电路方案。图 1 为依托施密特触发器实现三路正电源轨上电、下电时序控制的简易电路拓扑,具体工作原理如下。

  图 1 这套极为简易的供给时序调度方案采用施密特触发器实现。

  单刀双掷开关 S1 置于断开挡位时启动切换动作,此时定时电容 C1、C2 保持放电状态。C2 将芯片 U1 的 1 号引脚钳位在 15 伏电压,进而使 U1 的 2 号引脚与 N 型场效应管 Q2 的栅极电位为零,5 伏输出电源轨随之关断。与此同时,处于放电状态的 C1 拉低 U1 的 3、5 号引脚电位,使 4、6 号引脚维持高电位。前者令增强型 P 型场效应管 Q1 截止,15 伏输出电源轨关断;后者则使电平转换管 Q3、P 型场效应管 Q4 截止,24 伏输出电源轨同步关断。因此,外接负载暂时无供电输入。图 2 左侧波形图记录了拨动开关 S1 后整套电路的动作时序。

  图 2:该曲线图展示开关 S1 闭合导通、之后断开关断时的电源时序逻辑。电容 C2 经电阻 R3 接地并快速充电,耗时约 R3C2=1 毫秒即可充至施密特触发器的下降沿阈值电压。该电平变化将器件 U1 的 2 号引脚电平翻转为 15 伏,给 N 沟道场效应管 Q2 施加 15?5=10 伏的正向净偏置,Q2 导通,5 伏输出电源轨随之开启。只要 S1 保持导通,上述电源就会持续处于工作状态。与此同时,电容 C1 的复位状态解除,开始经由 R1 与 R3 串联支路充电。
  时序 T1 结束时,U1 的 3 号引脚电压升至约 9 伏的施密特触发阈值,电路触发首个动作。由于延时时长与电容 C1 容量成正比,通过选配合适的 RC 参数配比,即可设定任意所需延时周期。随后 U1 的 4 号引脚电平快速拉低,P 沟道场效应管 Q1 导通,15 伏输出电源轨投入工作。电容 C1 持续充电,到时序 T2 阶段,U1 的 5 号引脚电压同样抵达触发阈值,其 6 号引脚随即拉低,Q3、Q4 导通,24 伏输出电源轨上电。电阻配比公式
  R4=10R5/(15?0.7)

  经过选型计算,可在不受 24 伏输入电压波动影响的前提下,为 Q4 栅极提供约 10 伏充足且安全的驱动电压。至此,S1 导通上电时序全部完成。

  图 3 该电源切换电路适配负电源轨工作。当 U1 反相器输入电压升至施密特触发电压以上时,其输出迅速跳转为低电平,使 2N3906 三极管产生集电极电流IC =(+15Vin0.6)/15k=0.96mA。

    该电流在 11 千欧电阻两端形成 10.6 伏电压,此电压与负输入电压Vin无关,并令 N 沟道场效应管进入饱和导通状态。若需要正负对称电源轨(例如 ±15 伏),可在图 1 电路基础上加装图 3 电路实现负电源侧配置,无需额外改动其他电路。


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