一種電源開關及機頂盒的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電源開關及機頂盒，該電源開關包括電源輸入端、上拉電阻、MOS晶體管單元、第一電容、電源輸出端及開關彈片；MOS晶體管單元包括一個MOS晶體管或者多個并聯的MOS晶體管，MOS晶體管單元的柵極與開關彈片一端連接，開關彈片另一端接地，MOS晶體管單元的源極與電源輸入端連接，MOS晶體管單元的漏極與第一電容一端連接，第一電容另一端接地，電源輸出端與MOS晶體管單元的漏極連接，上拉電阻一端與電源輸出端連接，另一端與MOS晶體管單元的柵極連接。本發明電源開關采用同樣的封裝能夠承受更大的電流，在大電流時不受開關封裝的限制，電流開關在大電流下不必進行大的封裝，從而減小了電源開關的體積和成本。
【專利說明】 一種電源開關及機頂盒

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種開關，尤其涉及一種電源開關及機頂盒。

【背景技術】
[0002]隨著科學技術的不斷發展，越來越多的功能模塊集成到一個電器設備上，這樣直接導致電器設備的功耗增加，從而流過電源開關的電流也急增。
[0003]傳統的低電壓電源開關通過彈片的接觸與斷開實現電路的導通與關斷。由于彈片材料及成本的制約，小電流的電源開關封裝可以做小些，進行小的封裝，大電流的電源開關封裝則必須要做大些，必須進行大的封裝。但是，大的電源開關封裝會占用電器設備較大的體積和空間，也會使電源開關的成本大大增加。電器設備如果為大電流而不想使用大封裝的電源開關，電源開關將長期處于超額電流下工作，將會導致電源開關上的壓降過大，影響電器設備的穩定性能，嚴重會使電源開關壽命減少甚至燒毀，這樣就使得電器設備只能使用大封裝的電源開關，電器設備體積和成本都大幅增加。
[0004]


【發明內容】

[0005]有鑒于此，有必要針對上述低電壓大電流電源開關必須進行大的封裝，占用較大體積和成本增加的問題，提供一種電源開關。
[0006]同時，有必要提供一種上述電源開關的機頂盒。
[0007]—種電源開關，包括:電源輸入端、上拉電阻、MOS晶體管單兀、第一電容、電源輸出端及開關彈片；所述MOS晶體管單元包括一個MOS晶體管或者多個并聯的MOS晶體管，所述MOS晶體管單元的柵極與開關彈片一端連接，開關彈片另一端接地，所述MOS晶體管單元的源極與所述電源輸入端連接，所述MOS晶體管單元的漏極與第一電容一端連接，第一電容另一端接地，所述電源輸出端與所述MOS晶體管單元的漏極連接，所述上拉電阻一端與電源輸出端連接，另一端與MOS晶體管單元的柵極連接，所述開關彈片閉合時所述MOS晶體管單元導通，所述開關彈片斷開時，上拉電阻使所述MOS晶體管單元截止。
[0008]在其中的一個實施例中，所述MOS晶體管采用P溝道MOS晶體管。
[0009]在其中的一個實施例中，所述MOS晶體管單元包括兩個并聯連接的MOS晶體管。
[0010]在其中的一個實施例中，所述上拉電阻的阻值為1K歐姆。
[0011]在其中的一個實施例中，所述第一電容為22uF。
[0012]在其中的一個實施例中，所述電源開關還包括泄放電阻；所述泄放電阻一端與所述電源輸出端連接，另一端接地。
[0013]在其中的一個實施例中，所述泄放電阻的阻值為IK歐姆。
[0014]在其中的一個實施例中，所述電源開關還包括第二電容及第三電容；所述第二電容和第三電容的一端均與所述MOS晶體管單元的柵極連接，所述第二電容和第三電容的另一端接地。
[0015]在其中的一個實施例中，所述第二電容為0.luF，第三電容為luF。
[0016]一種機頂盒，包括電源開關，所述電源開關為上述的電源開關。
[0017]上述電源開關及機頂盒，開關彈片連接MOS晶體管單元柵極，通過開關彈片來控制MOS晶體管單元的導通和截止，實現電源開關的開斷，由于MOS晶體管的封裝尺寸在低壓情況下不受電流的改變而改變，通過調整MOS晶體管的數目或者使用不同性能的MOS晶體管，就能夠實現用小的封裝使電源開關能夠流過大電流，電源開關采用同樣的封裝能夠承受更大的電流，在大電流時不受開關封裝的限制，電流開關在大電流下不必進行大的封裝，從而減小了電源開關的體積和成本。同時，該電源開關在使用時還能有效的避免產生電火花的現象，更加安全。
[0018]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是一個實施例中電源開關的結構示意圖；
圖2是另一個實施例中電源開關的結構示意圖。
[0020]

【具體實施方式】
[0021]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0022]圖1是一個實施例中電源開關的結構示意圖。該電源開關包括電源輸入端5V_IN、上拉電阻Rl、(MOSFET)MOS晶體管單元Qn、第一電容Cl、電源輸出端5V_0UT以及開關彈片SW。MOS晶體管單元Qn包括一個MOS晶體管或者多個并聯的MOS晶體管(多個MOS晶體管并聯即多個MOS晶體管的柵極連接在一起，多個MOS晶體管的源極連接在一起，多個MOS晶體管的漏極連接在一起)。MOS晶體管單元Qn的柵極與開關彈片SW —端連接，開關彈片SW另一端接地。MOS晶體管單元Qn的源極與電源輸入端5V_IN連接。MOS晶體管單元Qn的漏極與第一電容Cl 一端連接，第一電容Cl另一端接地。電源輸出端5V_0UT與MOS晶體管單元Qn的漏極連接。上拉電阻Rl —端與電源輸出端5V_IN連接，另一端與MOS晶體管單元Qn的柵極連接。開關彈片SW閉合(接觸)時拉低MOS晶體管單元Qn的柵極電位，MOS晶體管單元Qn導通；開關彈片SW斷開時，上拉電阻Rl拉高MOS晶體管單元Qn的柵極電位，使MOS晶體管單元Qn截止。
[0023]MOS晶體管單元Qn中MOS晶體管的數目根據電源開關所需承受的最大電流以及MOS晶體管正常工作的最大電流進行調整。同時，為保證上拉電阻Rl能起到優良的效果且降低成本，上拉電阻Rl的阻值選為1K歐姆。第一電容Cl為22uF。
[0024]在進一步的實施例中，如圖2所示，MOS晶體管單元Qn中的MOS晶體管采用P溝道MOS晶體管(P-CHANNAL M0SFET)。P溝道MOS晶體管正常工作電流大多能達到5A左右。MOS晶體管單元Qn包括兩個并聯連接的MOS晶體管，分別為MOS晶體管Ql及MOS晶體管Q2。兩個MOS晶體管Ql和Q2的柵極互相連接后與開關彈片SW —端及上拉電阻Rl另一端連接、源極互相連接后與電源輸入端5V_IN連接、漏極互相連接后與第一電容Cl 一端及電源輸出端5V_0UT連接。開關彈片SW閉合時拉低MOS晶體管Ql和Q2的柵極電位，使MOS晶體管Ql和Q2導通，電流由源極流向漏極，由漏極流向電源輸出端5V_0UT并流出；開關彈片SW斷開時，上拉電阻Rl拉高MOS晶體管Ql和Q2的柵極電位，使MOS晶體管Ql和Q2截止，電源開關斷開。MOS晶體管Ql和Q2均采用P溝道MOS晶體管，兩個P溝道MOS晶體管并聯的電流能夠達到1A左右，這樣能夠滿足絕大多數電器設備的要求，同時在保證電源開關性能的前提下盡可能少的用MOS晶體管，控制了電源開關的性能。在其他實施方式中，如果需要更大的電流，則只需要再增加MOS晶體管的數目即可。
[0025]同時，由于開關彈片SW斷開后，電源輸出端5V_0UT后的電路中具有較多電容，會存儲很大的能量，在開關彈片SW斷開后不能很快的釋放，電壓下降很慢，使得電路的不能立即關斷，這將對電源開關的性能造成很大的影響。為快速的泄放掉該能量，該電源開關還包括泄放電阻R2。泄放電阻R2—端與電源輸出端5V_0UT連接，另一端接地。當開關彈片Sff斷開后，電路上存儲的能量通過泄放電阻R2快速的泄放掉，從而使得電路快速關斷。
[0026]為保證能盡快的進行泄放，泄放電阻R2的阻值是至關重要的，在該實施例中，泄放電阻R2的阻值為IK歐姆，使電源開關的釋放達到最快的同時，又使電源開關導通時R2能量損耗達到最優。
[0027]此外，該電源開關還包括第二電容C2及第三電容C3，用來對電源開關進行濾波。第二電容C2及第三電容C3 —端均與MOS晶體管單元Qn的柵極連接(也即與開關彈片SW一端連接)，另一端接地。為保證第二電容C2及第三電容C3能夠進行最優的濾波，該實施例中，第二電容C2為0.luF，第三電容C3為luF。
[0028]該電源開關，開關彈片SW閉合時，拉低MOS晶體管單元Qn的柵極電位，MOS晶體管單元Qn導通，電流由源極流向漏極，由漏極流向電源輸出端5V_0UT并流出，使得電源開關導通。開關彈片SW斷開時，由于上拉電阻Rl的作用，上拉電阻Rl拉高MOS晶體管單元Qn的柵極電位，使MOS晶體管單元Qn截止，從而使得電源開關斷開。
[0029]該電源開關，開關彈片SW連接MOS晶體管單元Qn柵極，通過開關彈片SW來控制MOS晶體管單元Qn的導通和截止，實現電源開關的開斷，由于MOS晶體管的封裝尺寸在低壓情況下不受電流的改變而改變，通過調整MOS晶體管的數目或者使用不同性能的MOS晶體管，就能夠實現用小的封裝使電源開關能夠流過大電流，電源開關采用同樣的封裝能夠承受更大的電流，在大電流時不受開關封裝的限制，電流開關在大電流下不必進行大的封裝，從而減小了電源開關的體積和成本。同時，該電源開關在使用時還能有效的避免產生電火花的現象，更加安全。該電源開關可適用于機頂盒、路由器、顯示器、臺燈等各種電器設備上。
[0030]同時，還提供一種機頂盒，該機頂盒包括電源開關。該電源開關為上述的電源開關。
[0031]上述電源開關及機頂盒，開關彈片連接MOS晶體管單元柵極，通過開關彈片來控制MOS晶體管單元的導通和截止，實現電源開關的開斷，由于MOS晶體管的封裝尺寸在低壓情況下不受電流的改變而改變，通過調整MOS晶體管的數目或者使用不同性能的MOS晶體管，就能夠實現用小的封裝使電源開關能夠流過大電流，電源開關采用同樣的封裝能夠承受更大的電流，在大電流時不受開關封裝的限制，電流開關在大電流下不必進行大的封裝，從而減小了電源開關的體積和成本。同時，該電源開關在使用時還能有效的避免產生電火花的現象，更加安全。
[0032] 以上僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電源開關，其特征在于，包括:電源輸入端、上拉電阻、MOS晶體管單元、第一電容、電源輸出端及開關彈片；所述MOS晶體管單元包括一個MOS晶體管或者多個并聯的MOS晶體管，所述MOS晶體管單元的柵極與開關彈片一端連接，開關彈片另一端接地，所述MOS晶體管單元的源極與所述電源輸入端連接，所述MOS晶體管單元的漏極與第一電容一端連接，第一電容另一端接地，所述電源輸出端與所述MOS晶體管單元的漏極連接，所述上拉電阻一端與電源輸出端連接，另一端與MOS晶體管單元的柵極連接，所述開關彈片閉合時所述MOS晶體管單元導通，所述開關彈片斷開時，上拉電阻使所述MOS晶體管單元截止。
2.根據權利要求1所述的電源開關，其特征在于，所述MOS晶體管采用P溝道MOS晶體管。
3.根據權利要求2所述的電源開關，其特征在于，所述MOS晶體管單元包括兩個并聯連接的MOS晶體管。
4.根據權利要求1所述的電源開關，其特征在于，所述上拉電阻的阻值為1K歐姆。
5.根據權利要求1所述的電源開關，其特征在于，所述第一電容為22uF。
6.根據權利要求1所述的電源開關，其特征在于，所述電源開關還包括泄放電阻；所述泄放電阻一端與所述電源輸出端連接，另一端接地。
7.根據權利要求6所述的電源開關，其特征在于，所述泄放電阻的阻值為IK歐姆。
8.根據權利要求1所述的電源開關，其特征在于，所述電源開關還包括第二電容及第三電容；所述第二電容和第三電容的一端均與所述MOS晶體管單元的柵極連接，所述第二電容和第三電容的另一端接地。
9.根據權利要求8所述的電源開關，其特征在于，所述第二電容為0.luF，第三電容為IuF0
10.一種機頂盒，包括電源開關，其特征在于，所述電源開關為上述權利要求1至9任一項所述的電源開關。
【文檔編號】H03K17/56GK104426513SQ201310362541
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優先權日:2013年8月20日
【發明者】許鳳君, 申靈 申請人:深圳市九洲電器有限公司