一种防止可控硅误触发电路及智能床垫控制电路的制作方法

本实用新型属于集成电路技术领域，具体涉及一种防止可控硅误触发电路及智能床垫控制电路。

背景技术：

随着工农业和科技的发展，人民生活水平的不断提高，越来越多的智能设备进入了人们的生活，在给人们带来便捷的同时，人们对智能设备的性能也提出了新的要求，例如，在安全性、便捷性、可靠性等方面。例如，在电路的安全性能方面，目前普遍采用继电器和电阻来防止可控硅误触发，虽然在一定程度上解决了可控硅触发电路误触发的问题，但是由于继电器自身存在面积大、寿命短以及在使用时存在噪音大等缺陷，导致该防止可控硅误触发的电路不能应用于微型电路板中和对噪音有限制条件的医疗器械和生活环境中，以及使用一段时间后，因继电器寿命短而损坏，导致不能达到预先的效果，已经不能满足要求。因此在集成电路的安全性能方面，特别是防止可控硅误触发方面，急需一种满足新标准的新型防止可控硅误触发的电路来更换现有的电路。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种防止可控硅误触发电路及智能床垫控制电路，以有效地改善上述问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种防止可控硅误触发电路，应用于智能床垫控制电路中，所述智能床垫控制电路包括处理器和插座。所述防止可控硅误触发电路包括：N沟道MOS管和双向可控硅。所述N沟道MOS管的栅极用于与所述处理器的第一管脚连接，所述N沟道MOS管的漏极与所述双向可控硅的控制端连接，所述N沟道MOS管的漏极还用于与所述处理器的第二管脚连接，所述N沟道MOS管的源极与所述双向可控硅的一端连接，所述N沟道MOS管的漏极还接地。所述双向可控硅的另一端用于与所述插座的第一插针连接，所述双向可控硅的一端还用于与所述插座的第二插针连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防止可控硅误触发电路还包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述双向可控硅的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述双向可控硅的控制端连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防止可控硅误触发电路还包括：第二电阻，所述N沟道MOS管的栅极通过所述第二电阻与所述处理器连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防止可控硅误触发电路还包括：第三电阻，所述N沟道MOS管的漏极通过所述第三电阻与所述处理器连接。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防止可控硅误触发电路还包括：发光二极管，所述N沟道MOS管的漏极还通过所述发光二极管接地。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防止可控硅误触发电路还包括：第四电阻，所述N沟道MOS管的漏极还通过所述发光二极管与所述第四电阻串联后接地。

在本实用新型较佳的实施例中，所述防止可控硅误触发电路还包括：寄生二极管，所述寄生二极管的一端与所述N沟道MOS管的源极连接，所述寄生二极管的另一端与所述N沟道MOS管的漏极连接。

本实用新型实施例还提供了一种智能床垫控制电路，包括：阻容降压电路、处理器、插座和上述的防止可控硅误触发电路，所述防止可控硅误触发电路中的N沟道MOS管的栅极与所述处理器的第一管脚连接，所述N沟道MOS管的漏极与所述处理器的第一管脚连接，所述防止可控硅误触发电路中的双向可控硅的一端还与所述插座的第二插针连接，所述双向可控硅的另一端与所述插座的第一插针连接；所述阻容降压电路包括：第一电容、第二电容、第五电阻、第一二极管、第二二极管和第三二极管，所述第一电容并联在所述第五电阻的两端，所述第一电容的一端与所述插座的第三插针连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极连接，所述第一二极管的负极分别与所述第二电容的一端和所述第三二极管的一端连接，所述第二二极管的正极分别与所述第二电容的另一端、所述第三二极管的另一端和所述插座的第二插针连接，所述第二二极管的正极还接地。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括：第六电阻和第三电容，所述第六电阻与所述第五电阻串联后并联在所述第一电容的两端，所述第三电容并联在所述第一电容的两端。

在本实用新型较佳的实施例中，还包括：第七电阻、第八电阻、第四电容、第五电容和第六电容，所述第一二极管的负极经所述第七电阻与所述第八电阻串联后与所述第三二极管的一端连接，所述第四电容、所述第五电容和所述第六电容均并联在所述第三二极管的两端。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型实施例提供了一种防止可控硅误触发电路及智能床垫控制电路。该防止可控硅误触发电路包括：N沟道MOS管和双向可控硅。所述N沟道MOS管的栅极(G)用于与处理器连接，所述N沟道MOS管的漏极(D)与所述双向可控硅的控制端(G极)连接，所述N沟道MOS管的源极(S)与所述双向可控硅的一端连接，所述N沟道MOS管的漏极(D)还接地。所述N沟道MOS管的漏极(D)还用于与所述处理器连接。当该双向可控硅处于关闭状态的时候，如果电源的波动过大，会通过该双向可控硅的控制端(G极)流过一个微弱的电流，这个微弱的电流通过所述N沟道MOS管流到GND，也就是双向可控硅的输入端，从而防止该双向可控硅被误触发，提高了电路的安全性。同时，本实用新型提供的防止可控硅误触发电路还具备：体积小、成本低、实用方便、可靠性高以及使用寿命长等优点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型第一实施例提供的一种防止可控硅误触发电路的电路原理图。

图2示出了本实用新型第二实施例提供的一种防止可控硅误触发电路的电路原理图。

图3示出了本实用新型实施例提供的一种智能床垫控制电路的结构框图。

图4示出了本实用新型实施例提供的图3中的插座的电路原理图。

图5示出了本实用新型实施例提供的图3中的阻容降压电路的电路原理图。

图标：10A－防止可控硅误触发电路；10B－防止可控硅误触发电路；20A－智能床垫控制电路；21－处理器；23－插座；25－阻容降压电路。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“耦合等可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

为了解决目前采用继电器和电阻来解决可控硅误触发电路中存在的缺陷，即由于继电器自身存在面积大、寿命短以及在使用时存在噪音大等缺陷，导致该防止可控硅误触发的电路不能应用于微型电路板中和对噪音有限制条件的医疗器械和生活环境中，以及使用一段时间后，因继电器寿命短而损坏，导致不能达到预先的效果。本实用新型实施例提供了一种防止可控硅误触发电路10A，如图1所示。该防止可控硅误触发电路10A包括：N沟道MOS管T1和双向可控硅D1。

所述N沟道MOS管T1的栅极(G)用于与处理器的第一管脚连接，用于接收处理器发送的控制信号；该N沟道MOS管T1的漏极(D)与所述双向可控硅D1的控制端(G极)连接，所述N沟道MOS管T1的漏极(D)还用于与所述处理器的第二管脚连接，同时该漏极(D)还接地；该N沟道MOS管T1的源极(S)与所述双向可控硅D1的一端连接。

所述双向可控硅D1的一端与所述N沟道MOS管T1的源极(S)连接，所述双向可控硅D1的控制端(G极)与所述N沟道MOS管T1的漏极(D)连接，该双向可控硅D1的控制端(G极)还用于与所述处理器的第二管脚连接。

当该双向可控硅D1需要被触发导通的时候，可以通过处理器将N沟道MOS管T1的栅极(G)设置为低电平，使N沟道MOS管T1关闭；再通过处理器将双向可控硅D1的控制端(G极)设置为高电平，使得该双向可控硅D1流过足够的触发电流而导通。

当该双向可控硅D1需要关闭的时候，可以通过处理器将N沟道MOS管T1的栅极(G)设置为高电平，使N沟道MOS管T1导通；再通过处理器将双向可控硅D1的控制端(G极)设置为低电平，从而将该双向可控硅D1关闭。

当该双向可控硅D1处于关闭状态的时候，如果电源的波动过大，则该双向可控硅D1的控制端(G极)会流过一个微弱的电流，这个微弱的电流通过所述N沟道MOS管T1流到GND，也就是该双向可控硅D1的输入端，即该双向可控硅D1的一端。从而避免了该双向可控硅D1被误触发。

其中，图1中的端口1用于与处理器连接，例如与处理器的第一管脚连接，端口2用于与处理器连接，例如与处理器的第二管脚连接。图1中的端口3用于与插座连接，例如与插座的第二插针连接，端口4用于与插座连接，例如与插座的第一插针连接。

其中，于本实施例中，优选地，所述双向可控硅D1选用bt137s型可控硅；该N沟道MOS管T1选用si2302型MOS管。

第二实施例

如图2所示，本实施例提供的防止可控硅误触发电路10B与第一实施例提供的防止可控硅误触发电路10A相比，其不同之处在于：本实施例提供的防止可控硅误触发电路10B还包括：寄生二极管D2、发光二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。

所述N沟道MOS管T1的栅极(G)用于与处理器的第一管脚连接，接收处理器发送的控制信号，优选地，所述N沟道MOS管T1的栅极(G)用于通过第二电阻R2与所述处理器连接，接收处理器发送的控制信号，例如，高电平或低电平。所述第二电阻R2可以有效降低流经该N沟道MOS管T1的栅极(G)的电流，从而可以保护该N沟道MOS管T1。

所述N沟道MOS管T1的漏极(D)还用于与所述处理器的第二管脚连接，优选地，该N沟道MOS管T1的漏极(D)还用于通过第三电阻R3与处理器的第二管脚连接。同时该漏极(D)还接地，优选地，该漏极(D)通过第三电阻R3接地，进一步地，该漏极(D)通过第三电阻R3后经发光二极管D3接地。于本实施例中，该漏极(D)通过第三电阻R3与发光二极管D3的一端连接，该发光二极管D3的另一端通过第四电阻R4接地。

通过该发光二极管D3的亮或灭可以清楚的知道该双向可控硅D1的控制端(G极)的电平的状态，例如，当该发光二极管D3亮时，表示该双向可控硅D1的控制端(G极)的电平为高电平，当该发光二极管D3没有明显变化(即不亮)时，表示该双向可控硅D1的控制端(G极)的电平为低电平。也就是说，当该发光二极管D3亮时，表明该双向可控硅D1导通，当该发光二极管D3不亮时，表明该双向可控硅D1关闭。

所述双向可控硅D1的一端还通过第一电阻R1与其自身的控制端(G极)连接。所述双向可控硅D1的控制端(G极)用于通过第三电阻R3与处理器连接，例如与处理器的第二管脚连接，接收处理器发送的控制信号，例如该控制信号为高电平或低电平。

为了保护该N沟道MOS管T1，防止过压的情况下，烧坏该N沟道MOS管T1，于本实施例中，优选该N沟道MOS管T1是包括寄生二极管D2的N沟道MOS管T1，即该寄生二极管并联在N沟道MOS管T1的漏极(D)与源极(S)之间，这样，在过压对该N沟道MOS管T1造成破坏之前，该寄生二极管D2先被反向击穿，将大电流直接引到接地端，从而避免N沟道MOS管T1被烧坏。进一步地，在过压对该N沟道MOS管T1造成破坏之前，该寄生二极管D2先被反向击穿，将大电流经第三电阻R3、发光二极管D3和第四电阻R4引到接地端。

上述的防止可控硅误触发电路10B应用于控制电路中，例如智能床垫控制电路中。因此本实用新型实施例还提供了一种智能床垫控制电路20A，如图3所示。该智能床垫控制电路20A包括：阻容降压电路25、处理器21、插座23和第二实施例所述的防止可控硅误触发电路10B。

所述处理器21用于控制该防止可控硅误触发电路10B的触发状态，例如，处理器21经自身的第一管脚向该防止可控硅误触发电路10B中的N沟道MOS管T1的栅极(G)发送控制信号，从而控制N沟道MOS管T1的栅极(G)的电平为高电平或低电平。该处理器21还可以通过第二管脚向该防止可控硅误触发电路10B中的双向可控硅D1的控制端(G极)发送控制信号，从而控制该双向可控硅D1的控制端(G极)的电平为高电平或低电平。换句话说：当该双向可控硅D1需要被触发导通的时候，可以通过处理器21将N沟道MOS管T1的栅极(G)设置为低电平，使N沟道MOS管T1关闭；再通过处理器21将双向可控硅D1的控制端(G极)设置为高电平，使得该双向可控硅D1流过足够的触发电流而导通。当该双向可控硅D1需要关闭的时候，可以通过处理器21将N沟道MOS管T1的栅极(G)设置为高电平，使N沟道MOS管T1导通；再通过处理器21将双向可控硅D1的控制端(G极)设置为低电平，从而将该双向可控硅D1关闭。

于本实施例中，如图4所示，所述插座23的第一插针与所述双向可控硅D1的另一端连接，所述插座23的第二插针与该双向可控硅D1的一端连接，所述插座23的第三插针与所述第一电容C1的一端连接，所述插座23的第二插针还与所述第二二极管D5的正极连接。于本实施例中，所述插座23为排针插座23。

于本实施例中，如图4所示，优选地所述阻容降压电路25包括：第一电容C1、第二电容C2、第五电阻R5、第一二极管D4、第二二极管D5和第三二极管D6。所述第一电容C1并联在所述第五电阻R5的两端，所述第一电容C1的一端与所述插座23的第三插针连接，所述第一电容C1的另一端分别与所述第一二极管D4的正极和所述第二二极管D5的负极连接，所述第一二极管D4的负极分别与所述第二电容C2的一端和所述第三二极管D5的一端连接，所述第二二极管D5的正极分别与所述第二电容C2的另一端、所述第三二极管D6的另一端和所述插座23的第二插针连接，所述第二二极管D5的正极还接地。

为了提高该阻容降压电路25的安全性，以及消除该输出电压中的纹波等，如图5所示，所述阻容降压电路25还包括：第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6。所述第六电阻R6与所述第五电阻R5串联后并联在所述第一电容C1的两端，所述第三电容C3并联在所述第一电容C1的两端。所述第一二极管D4的负极经所述第七电阻R7与所述第八电阻R8串联后与所述第三二极管D6的一端连接。所述第四电容C4、所述第五电容C5和所述第六电容C6均并联在所述第三二极管D6的两端。

其中，由于电路接通的瞬间，电路中会产生瞬间强电流，第七电阻R7和第八电阻R8可以起到限流的作用，防止电路中的元器件被损坏。

其中，第七电阻R7、第八电阻R8、第五电容C5和第六电容C6组成RC滤波电路，可以滤除输出电压中的纹波，防止电压波动过大，进一步提高了该阻容降压电路25的安全性。

其中，于本实施例中，优选地，所述第三二极管D5的一端为负极端，所述第三二极管D5的另一端为正极端。

其中，图5中的NET－L端口与插座23连接，例如，与插座23的第三插针连接，NET－N端口与插座23连接，例如与插座23的第二插针连接。

由于电源部分采用了半波整流的阻容降压电路25，该阻容降压电路25中的零线(NET－N)和低压的GND复用，所以低压部分和高压部分共地，同时，该N沟道MOS管T1直接连接在高压双向可控硅D1电路里，可以起到防误触发功能，且性能稳定可靠。

应当理解的是，该智能床垫控制电路20A中的防止可控硅误触发电路10B也可以替换为第一实施例中的防止可控硅误触发电路10A，为了避免累赘，此处不再描述。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种防止可控硅误触发电路及智能床垫控制电路。该防止可控硅误触发电路包括：N沟道MOS管和双向可控硅。所述N沟道MOS管的栅极(G)用于与处理器连接，所述N沟道MOS管的漏极(D)与所述双向可控硅的控制端(G极)连接，所述N沟道MOS管的源极(S)与所述双向可控硅的一端连接，所述N沟道MOS管的漏极(D)还接地。所述N沟道MOS管的漏极(D)还用于与所述处理器连接。当该双向可控硅处于关闭状态的时候，如果电源的波动过大，会通过该双向可控硅的控制端(G极)流过一个微弱的电流，这个微弱的电流通过所述N沟道MOS管流到GND，也就是双向可控硅的输入端，从而防止该双向可控硅被误触发，提高了电路的安全性。同时，本实用新型提供的防止可控硅误触发电路还具备：体积小、成本低、实用方便、可靠性高以及使用寿命长等优点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。