容性负载开关电路及电子设备的制作方法

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种容性负载开关电路及电子设备。

背景技术：

1、在容性负载开关电路中，高边开关管会通过一较大的容性负载耦接至电源地，容性负载开关电路在启动前一般会被放电到较低的地电平，在开关电路启动过程中，由于负载电容上的电压不能突变，故在开关开启的瞬间，在开关两端会出现较大的电压差，又由于高边开关管的等效电阻阻值较小，这将导致高边开关管所在的通路上出现较大的瞬态电流，容易导致开关器件的损坏。

2、因而，如何在容性负载开关电路中避免高边开关管开通时电路出现瞬态大电流，并且保证负载内的电路正常工作，已成为业界目前亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种容性负载开关电路及电子设备，以解决如何在容性负载开关电路中避免高边开关管开通时电路出现瞬态大电流，并且保证负载内的电路正常工作的问题。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种容性负载开关电路，包括：高边开关管、负载以及控制模块，所述负载包括负载电容以及负载电阻；

3、所述高边开关管的第一端接收电源电压，其第二端分别耦接至所述负载电容的第一端以及负载电阻的第一端，所述负载电容的第二端以及负载电阻的第二端接地，所述控制模块的输出端耦接至所述高边开关管的控制端，以输出开关控制信号，所述开关控制信号至少包括启动脉冲信号；

4、所述控制模块被配置为：在所述容性负载开关电路处于初始启动状态时，输出所述启动脉冲信号控制所述高边开关管的导通时间以及导通频率，以向所述负载电容输出电流值受控制的电流，对所述负载电容进行充电，避免所述高边开关管的两端出现瞬态大电流。

5、可选的，所述启动脉冲信号的脉冲频率固定为第一设定值，其脉冲宽度基于第一预设斜坡信号调整。

6、可选的，所述启动脉冲信号的脉冲宽度固定为第二设定值，其脉冲频率基于第二预设斜坡信号调整。

7、可选的，所述控制模块还接收第一信号，所述第一信号包括所述负载电容的电压值信息。

8、可选的，所述启动脉冲信号的脉冲频率固定为第三设定值，其脉冲宽度基于所述负载电容的电压值调整，其中，在所述负载电容的电压值升高时，所述启动脉冲信号的脉冲宽度对应增加。

9、可选的，所述启动脉冲信号的脉冲宽度固定为第四设定值，其脉冲频率基于所述负载电容的电压值调整，其中，在所述负载电容的电压值升高时，所述启动脉冲信号的脉冲频率对应升高。

10、可选的，还包括比较器；

11、所述比较器的同相输入端耦接至所述负载电容的第一端，其反相输入端接收一参考电压，其输出端耦接至所述控制模块的输入端；

12、所述比较器用于比较所述负载电容的电压值与所述参考电压的电压值的大小，并输出比较结果至所述控制模块。

13、可选的，所述开关控制信号还包括工作脉冲信号；

14、所述控制模块还被配置为：在所述比较结果表征为所述负载电容的电压值大于或等于所述参考电压的电压值时，输出所述工作脉冲信号，使得所述容性负载开关电路处于正常工作状态。

15、可选的，还包括驱动模块；

16、所述驱动模块的第一端耦接至所述控制模块的输出端，其第二端耦接至所述高边开关管的控制端。

17、根据本发明的第二方面，提供了一种电子设备，包括本发明第一方面任一项提供的容性负载开关电路。

18、本发明提供的容性负载开关电路及电子设备中，该电路的负载包括负载电容以及负载电阻，高边开关管的第一端接收电源电压，其第二端分别耦接至负载电容的第一端以及负载电阻的第一端，负载电容的第二端以及负载电阻的第二端接地；控制模块被配置为：在容性负载开关电路处于初始启动状态时，输出启动脉冲信号控制高边开关管的导通时间以及导通频率，以向所述负载电容输出电流值受控制的电流，以对负载电容进行预充电，避免高边开关管的两端出现瞬态大电流，实现对于容性负载开关电路的软启动，进而保证了负载内的电路可以稳定正常工作。

19、此外，本发明在容性负载开关电路处于初始启动状态时，也可以通过反馈控制的方法，随着负载电容电压上升而逐步增大开关控制脉冲信号的占空比，使得对向负载电容输出电流的限制随着负载电容电压的上升而降低；

20、且在负载电容电压超过参考电压时，意味着负载电容的第一端的电压跟电源电压已经足够接近，不再有高边开关管出现瞬时大电流的风险，容性负载开关电路可以进入正常工作状态。

技术特征：

1.一种容性负载开关电路，其特征在于，包括：高边开关管、负载以及控制模块，所述负载包括负载电容以及负载电阻；

2.根据权利要求1所述的容性负载开关电路，其特征在于，所述启动脉冲信号的脉冲频率固定为第一设定值，其脉冲宽度基于第一预设斜坡信号调整。

3.根据权利要求1所述的容性负载开关电路，其特征在于，所述启动脉冲信号的脉冲宽度固定为第二设定值，其脉冲频率基于第二预设斜坡信号调整。

4.根据权利要求1所述的容性负载开关电路，其特征在于，所述控制模块还接收第一信号，所述第一信号包括所述负载电容的电压值信息。

5.根据权利要求4所述的容性负载开关电路，其特征在于，所述启动脉冲信号的脉冲频率固定为第三设定值，其脉冲宽度基于所述负载电容的电压值调整，其中，在所述负载电容的电压值升高时，所述启动脉冲信号的脉冲宽度对应增加。

6.根据权利要求4所述的容性负载开关电路，其特征在于，所述启动脉冲信号的脉冲宽度固定为第四设定值，其脉冲频率基于所述负载电容的电压值调整，其中，在所述负载电容的电压值升高时，所述启动脉冲信号的脉冲频率对应升高。

7.根据权利要求1-6任一项所述的容性负载开关电路，其特征在于，还包括比较器；

8.根据权利要求7所述的容性负载开关电路，其特征在于，所述开关控制信号还包括工作脉冲信号；

9.根据权利要求1所述的容性负载开关电路，其特征在于，还包括驱动模块；

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的容性负载开关电路。

技术总结本发明提供了一种容性负载开关电路及电子设备，该电路的负载包括负载电容以及负载电阻，高边开关管的第一端接收电源电压，其第二端分别耦接至负载电容的第一端以及负载电阻的第一端，负载电容的第二端以及负载电阻的第二端接地；控制模块被配置为：在容性负载开关电路处于初始启动状态时，输出启动脉冲信号控制高边开关管的导通时间以及导通频率，以向所述负载电容输出电流值受控制的电流，以对负载电容进行预充电，避免高边开关管的两端出现瞬态大电流，实现对于容性负载开关电路的软启动，进而保证了负载内的电路可以稳定正常工作。技术研发人员：周鑫,邵滨,刘涛受保护的技术使用者：上海数明半导体有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29