[发明专利]电子开关以及使用该电子开关的电子设备

说明书

本发明提供一种电子开关，包括：连接在正极输入端(IP+)与输出端(A)之间的第1NMOS管(Q1)；在该第1NMOS管的漏极与负极输入端(IP‑)之间依次串联连接的第1二极管(D1)、第2电阻器(R2)、第1电容器(C1)以及第3开关元件(Q3)；正极输入端(IP+)、与第1电容器(C1)与第3开关元件(Q3)的接点间连接的第1电阻器(R1)；在第2电阻器(R2)与第1电容器(C1)的接点、与第1NMOS管的栅极之间连接的第3电阻器(R3)；以及，在第3电阻器(R3)与第1NMOS管的栅极的接点、与第1NMOS管的源极之间并联连接的第2电容器(C2)、第2二极管(D2)以及第4电阻器(R4)。

技术领域

本发明涉及一种电子开关以及使用该电子开关的电子设备。

背景技术

随着电子产业的不断发展，越来越多的电子设备中需要用到电子开关。电子开关是用于将来自电源的电力供给导通/关断的电子器件。

图11A～图11E是用于说明现有技术的示例的图。图11A是表示现有的电子开关的应用场景的一例。在图11A中，电源模块A01从输入端获取电能，然后转化为需求的输出。在输入端需要具有开关控制模块A02，并且需要具有涌入(Inrush)防护模块A03。

图11B是实现上述的开关控制模块A02的以往的方案的一例的示意图。该方案中，通过继电器B01来实现开关控制模块A02的功能。通过对继电器B01的继电器线圈供电的控制即可以实现继电器的开关。但是由于继电器开关是通过机械磁力吸合，吸合速度一般在ms级别，不适应要求快速开关应用的场景。而释放速度较吸合速度更慢，并且由于继电器的拉弧现象，会引起继电器簧片两端电压的抖动。

图11C是实现上述的开关控制模块A02的以往的方案的另一例的示意图。该方案中，通过PMOS管C01来实现开关控制模块A02的功能。对于低压小电流的应用场景而言，使用PMOS是一种简单低成本的方式。如图所示，由于PMOS本身的特性，即PMOS管导通后，不会由于漏极电位的变化而关断。因此，使用如图所示的控制方式能够有效的控制PMOS 管的开关与关断。但由于PMOS管特性的原因，PMOS管往往不能够承受较大的电压等级，以及随着耐压的提升，PMOS管的导通阻抗会比同等耐压等级的NMOS管大很多，导致PMOS管的开关应用受到较大的限制。

图11D是实现上述的开关控制模块A02的以往的方案的再另一例的示意图。该方案中，通过NMOS管D01来实现开关控制模块A02的功能。对于高压大电流的应用场景而言，由于NMOS具备更高的耐压的等级，以及导通阻抗低的优势，使用NMOS管作为开关是一种更好的选择。由于NMOS本身的特性，即NMOS管导通后，会由于漏极电位的变化而关断。因此，需要采取特定的电平来驱动NMOS开关。NMOS管作为高端开关时，驱动的原理都是相同的，即提供足够的驱动电位，以避免NMOS 在开通后，源极电压接近漏极电压导致NMOS被关断。

图11E是实现上述的涌入防护模块A03的以往的方案的一例的示意图。该方案中，通过NTC器件(温度系数电阻)E01来实现涌入防护模块A03的功能，即在输入线路中串联NTC器件E01。由于输入上电瞬间，电容两端电压不能突变，所以电容C在上电瞬间，相对输入地是低阻抗，这样输入源会有很大的涌入电流流过输入线路(涌入电流大小约等于输入电压除以电容的直流等效阻抗)，为了保护输入线路上的器件不至于受到涌入电流的损坏，NTC器件可以将涌入电流限制在一个较低的水平(NTC 器件的阻值是电容直流等效阻抗的很多倍)，避免大的涌入电流在线路上引起电压震荡。