一種雙電源供電及斷電時序控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水利水文、城鄉防汛、公共設施安全、地質災害等自動監測技術領域，特別是應用于上述領域且無可靠電源保障的野外數據采集終端設備(以下簡稱采集終端或采集終端設備)的正負雙電源供電及斷電時序控制裝置。
【背景技術】
[0002]正常情況下，正電源、負電源的接通與關斷時序為:開通電源時，先控制接通正電源，等待正電源電壓建立穩定后，再控制接通負電源；關斷電源時，先關斷負電源，等待負電源電壓回落到安全范圍內，再控制關斷正電源。
[0003]—般地，采集終端通過內部MCU執行相關程序，按規定的時序控制ΡΙ0端口電平來控制正、負電源的開通及關斷時序。但在野外較惡劣電磁環境下(如雷電干擾等)，程序可能失控導致正負電源接通及關斷時序錯亂，使采集終端內CMOS器件電路產生栓鎖效應導致電路無法正常工作，嚴重時會損壞采集終端設備。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對現有技術通過程序控制雙電源供電及切斷，在野外較惡劣電磁環境下可能因程序失控導致CMOS器件栓鎖甚至損壞采集終端設備的問題，提供一種雙電源供電及斷電時序控制裝置，通過PM0S場效應管和NM0S場效應管等硬件電路控制正負電源接通時序及關斷時序，該裝置可以避免正、負電源供電及斷電時序錯誤，保證設備正常工作。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種雙電源供電及斷電時序控制裝置，其特征在于，包括PM0S場效應管、NM0S場效應管、第一 NPN三極管、第二 NPN三極管、PNP三極管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容、第三電容和第四電容，
[0007]所述PM0S場效應管為正電源的控制主開關，PM0S場效應管的源極連接正電源，柵極連接第一 NPN三極管的集電極，漏極連接正電源輸出；所述NM0S場效應管為負電源的控制主開關，NM0S場效應管的源極連接負電源，柵極連接PNP三極管的集電極，漏極連接負電源輸出；所述第一 NPN三極管的基極連接電源開關控制信號線，發射極接地；所述PNP三極管的基極與第二 NPN三極管的集電極相連，PNP三極管的發射極同時連接第一電阻的一端和第二電阻的一端，所述第一電阻的另一端接地，所述第二電阻的另一端接正電源輸出；所述第二 NPN三極管的基極連接電源開關控制信號線，發射極接地；
[0008]所述第一電容設置于PM0S場效應管的源極和柵極之間，所述第二電容設置于PM0S場效應管的柵極和漏極之間，所述第三電容設置于NM0S場效應管的源極和柵極之間，所述第四電容設置于NM0S場效應管的柵極和漏極之間。
[0009]所述的雙電源供電及斷電時序控制裝置還包括第三電阻，所述第三電阻與第一電容并聯設置于PM0S場效應管的源極和柵極之間。
[0010]所述的雙電源供電及斷電時序控制裝置還包括第四電阻和第五電阻，所述第一NPN三極管的基極通過第四電阻連接電源開關控制信號線，所述第一 NPN三極管的基極還連接第五電阻的一端，所述第五電阻的另一端接地。
[0011]所述的雙電源供電及斷電時序控制裝置還包括第六電阻和第七電阻，所述第一NPN三極管的發射極連接第六電阻后再接地，所述第一 NPN三極管的發射極還連接第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端連接負電源輸出。
[0012]所述的雙電源供電及斷電時序控制裝置還包括第八電阻，所述第八電阻與第三電容并聯于NM0S場效應管的源極和柵極之間。
[0013]所述的雙電源供電及斷電時序控制裝置還包括第九電阻，所述第二 NPN三極管的基極通過第九電阻連接電源開關控制信號線。
[0014]本實用新型的技術效果如下:
[0015]本實用新型涉及的雙電源供電及斷電時序控制裝置，包括PM0S場效應管、NM0S場效應管、第一 NPN三極管、第二 NPN三極管、PNP三極管、第一電阻、第二電阻、第一電容、第二電容、第三電容和第四電容等特定連接關系的硬件元件，PM0S場效應管為正電源的控制主開關，NM0S場效應管為負電源的控制主開關，第一 NPN三極管、第一電容和第二電容控制PM0S場效應管柵極，并控制正電源的開通與斷開，PNP三極管、第一電阻、第二電阻、第三電容和第四電容控制NM0S場效應管柵極，并控制負電源的開通與斷開。通過PM0S場效應管和NM0S場效應管等各硬件元件配合工作邏輯控制正負電源接通時序及關斷時序，使得在開通供電時，因正電源輸出電壓未建立，禁止開通負電源，只有當正電壓輸出電壓建好后，才開通負電源；在關斷供電時，因負電源輸出電壓尚未回歸至零，正電源繼續保持開通，當負電源輸出電壓回歸零后，再關斷正電源。這樣，通過分離的硬件元件同時檢測電源開關控制信號及正電源輸出電壓、負電源輸出電壓，實現在正、負電源開通供電及關斷供電時序的準確控制，可靠地保持開通及關斷供電時嚴格的時序關系，避免了現有技術通過程序控制雙電源供電及切斷會在野外較惡劣電磁環境下由于程序失控可能導致時序錯亂以及發生電路鎖栓甚至損壞采集終端設備的問題，該裝置可以避免正、負電源供電及斷電時序錯誤，避免電路鎖栓效應，保證設備正常工作，提高了水利水文、城鄉防汛、公共設施安全、地質災害等自動監測技術領域應用的安全性能。
[0016]本實用新型雙電源供電及斷電時序控制裝置還設置第三電阻，在關斷供電時，第一電容和第二電容貯存的電荷可通過第三電阻放電，再導致PM0S場效應管的源一柵電壓逐漸降低，當PM0S場效應管的源一柵電壓低于其開啟閾值電壓時，PM0S場效應管關斷，正電源輸出電壓回歸至零，該結構簡單易實現，通過分離的硬件元件邏輯控制工作，保證了雙電源供電及斷電時序準確性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型雙電源供電及斷電時序控制裝置的優選結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型雙電源供電及斷電時序控制裝置的開通關斷工作時序圖。
[0019]圖3為本實用新型雙電源供電及斷電時序控制裝置的工作原理圖。
[0020]圖中各標號列示如下:
[0021]0N_0FF -電源開關；M1 — PM0S場效應管；M2 — NM0S場效應管；Q1 —第一 NPN三極管；Q2 - PNP三極管；Q3 —第二 NPN三極管。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型進行說明。
[0023]本實用新型公開了一種雙電源供電及斷電時序控制裝置，其優選結構如圖1所示，包括PM0S場效應管M1、NM0S場效應管M2、第一 NPN三極管Q1、PNP三極管Q2、第二 NPN三極管Q3、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3和第四電容C4，PM0S場效應管Ml為正電源(+6V)的控制主開關，PM0S場效應管Ml的源極連接正電源，柵極連接第一 NPN三極管Q1的集電極，漏極連接正電源輸出；NM0S場效應管M2為負電源(―6V)的控制主開關，NM0S場效應管M2的源極連接負電源，柵極連接PNP三極管Q2的集電極，漏極連接負電源輸出；第一 NPN三極管Q1的基極連接電源開關0N_0FF控制信號線，發射極接地；PNP三極管Q2的基極與第二 NPN三極管Q3的集電極相連，PNP三極管Q2的發射極同時連接第一電阻R1的一端和第二電阻R2的一端，第一電阻R1的另一端接地，第二電阻R2的另一端接正電源輸出；第二NPN三極管Q3的基極連接電源開關控制信號線，發射極接地；第一電容C1設置于PM0S場效應管Ml的源極和柵極之間，第二電容C2設置于PM0S場效應管Ml的柵極和漏極之間，第三電容C3設置于NM0S場效應管M2的源極和柵極之間，第四電容C4設置于NM0S場效應管M2的柵極和漏極之間。
[0024]圖1所示實施例中還包括第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8和第九電阻R9，第三電阻R3與第一電容C1并聯設置于PM0S場效應管Ml的源極和柵極之間，第一 NPN三極管Q1的基極通過第四電阻R4連接電源開關0N_OFF控制信號線，第一 NPN三極管Q1的基極還連接第五電阻R5的一端，第五電阻R5的另一端接地，第一 NPN三極管Q1的發射極連接第六電阻R6后再接地，第一 NPN三極管Q1的發射極還連接第七電阻R7的一端，第七電阻R7的另一端連接負電源輸出，第八電阻R8與第三電容C3并聯于NM0S場效應管M2的源極和柵極之間，第二 NPN三極管Q3的基極通過第九電阻R9連接電源開關控制信號線。
[0025]圖1所示的雙電源供電及斷電時序控制裝置，PM0S場效應管Ml為正電源(+6V)的控制主開關；NM0S場效應管M2為負電源(一6V)的控制主開關；采用第一 NPN三極管Q1、電阻R3、R4、R5、R6、R7，電容Cl、C2共同控制PM0S場效應管Ml柵極，控制正電源的開通與斷開，并限制開通瞬間的電流沖擊；采用PNP三極管Q2、電阻R1、R2、R8，電容C3、C4控制NM0S場效應管M2柵極，控制負電源的開通與斷開，并限制開通瞬間的電流沖擊。
[0026]本實用新型如圖1所示裝置的具體工作如下:需要開通供電時，MCU控制0N_0FF控制信號為邏輯“1” (CMOS邏輯電平，3.3V)，使第一 NPN三極管Q