CN102694541B - 环路自锁电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种环路自锁电路，包括电压输入端、电压输出端、光电耦合器、第一开关管、第二开关管、第一偏压电阻以及第二偏压电阻；光电耦合器包括发光源和受光器，发光源的阳极连接触发信号输入端，发光源的阴极接地，受光器一端接电压输入端，受光器的另一端接电压输出端；第一开关管的控制端连接于电压输出端，第一开关管的另两端串接于第二开关管的控制端及地线之间，第二开关管的另两端串接于电压输入端及电压输出端之间；第一偏压电阻接于第一开关管的控制端和地线之间，第二偏压电阻接于电压输入端和第二开关管的控制端之间。本发明能够维持触发的电压，且设计简单、采用的元器件较少、成本低廉，且工作可靠、稳定。

Description

环路自锁电路
【技术领域】
本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种环路自锁电路。
【背景技术】
目前很多电路中需要用到对被触发的电压进行维持，传统的解决方案一般采用集成电路(IC)来做，但电路较复杂，成本较高。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种能够维持触发的电压的环路自锁电路。
一种环路自锁电路，包括电压输入端、电压输出端、光电耦合器、第一开关管、第二开关管、第一偏压电阻以及第二偏压电阻；所述光电耦合器包括发光源和受光器，所述发光源的阳极连接触发信号输入端，所述发光源的阴极接地，所述受光器一端接所述电压输入端，所述受光器的另一端接所述电压输出端；所述第一开关管的控制端连接于电压输出端，所述第一开关管的另两端串接于第二开关管的控制端及地线之间，所述第二开关管的另两端串接于所述电压输入端及电压输出端之间；所述第一偏压电阻接于所述第一开关管的控制端和地线之间，所述第二偏压电阻接于所述电压输入端和第二开关管的控制端之间。
优选的，所述第一偏压电阻和第一开关管的控制端连接的一端与电压输出端之间还接有第一分压电阻。
优选的，所述第二偏压电阻和第一开关管连接的一端与第一开关管之间还接有第二分压电阻。
优选的，所述第一开关管是NPN型三极管，所述第一开关管接第二开关管的控制端的一端是集电极，所述第一开关管接地线的一端是发射极，所述第一控制端是基极。
优选的，所述第二开关管是PNP型三极管，所述第二开关管接电压输入端的一端是发射极，所述第二开关管接电压输出端的一端是集电极，所述第二控制端是基极。
优选的，包括第一电容和第二电容，所述第一电容接于所述第一控制端和第一输出端之间，所述第二电容接于第二控制端和第二输入端之间。
优选的，包括第三分压电阻，所述第三分压电阻接于所述受光器的另一端与电压输出端之间。
上述环路自锁电路，当触发信号输入端输入一个高电平时，光电耦合器的发光源发光，通过光电耦合效应，光电耦合器的受光器接收到光信号后导通。电压输入端通过受光器将电信号传输给第一开关管的控制端，使得第一开关管导通。电压输入端输入的电压在第二偏压电阻上形成压降，使得第二开关管也导通。这样电压输出端就可以通过第二开关管直接跟随电压输入端输入的高电平了。即使触发信号输入端输入的信号消失，受光器截止，由于电压输出端、第一控制端已经有一个高电压信号，环路自锁电路仍能维持电压输出端跟随电压输入端的输出电压。
【附图说明】
图1为一实施例中环路自锁电路的电路方框图；
图2为一实施例中环路自锁电路的电路原理图。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图1为一实施例中环路自锁电路的电路方框图，环路自锁电路100包括电压输入端10、电压输出端70、第一开关管30、第二开关管40、第一偏压单元50、第二偏压单元60以及光电耦合器U1。第一开关管30包括第一输入端、第一输出端以及第一控制端，第二开关管40包括第二输入端、第二输出端以及第二控制端。光电耦合器U1包括发光源和受光器。
发光源的阳极连接触发信号输入端(IN端)，发光源的阴极通过一个电阻接地。受光器一端接电压输入端10，受光器的另一端接电压输出端70。
第一开关管30的控制端连接于电压输出端70，第一开关管30的另两端(即第一输入端和第一输出端)串接于第二开关管的控制端及地线之间。第二开关管40的另两端(即第二输入端和第二输出端)串接于电压输入端10及电压输出端之70间。
第一偏压单元50接于第一开关管30的控制端和地线之间。第二偏压单元60接于电压输入端10和第二开关管40的控制端之间。
第一偏压单元50和第二偏压单元60用于在有电流流过时形成电位差。
图2为一实施例中环路自锁电路的电路原理图。在本实施例中，第一偏压单元50是第一偏压电阻R5，第二偏压单元60是第二偏压电阻R2。在其他实施例中，偏压单元也可以采用稳压二极管。第一开关管30是NPN型三极管Q1，第一输入端是集电极，第一输出端是发射极，第一控制端是基极。在其他实施例中，第一开关管30也可以使用其他开关器件，例如N型MOS管。第二开关管40是PNP型三极管Q2，第二输入端是发射极，第二输出端是集电极，第二控制端是基极。在其他实施例中，第二开关管40也可以使用其他开关器件，例如P型MOS管。
为了给第一开关管30和第二开关管40提供合适的偏置电压，可以设置分压电阻。例如在第一偏压电阻R5和三极管Q1的基极连接的一端与电压输出端70之间设置第一分压电阻R4，在第二偏压电阻R2和三极管Q1的集电极连接的一端与三极管Q1的集电极之间设置第二分压电阻R1。还可以在受光器与电压输出端70连接的一端和电压输出端70之间设置第三分压电阻R3。
在本实施例中，环路自锁电路100包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1接于第一控制端和第一输出端之间，第二电容C2接于第二控制端和第二输入端之间。第一电容C1的作用是滤波，防止电路因受电压扰动产生误动作。
在本实施例中，光电耦合器U1可以采用型号为OPTOISO1的光电耦合器。参看图2，光电耦合器包括一个发光源和一个受光器，发光源的阳极与IN端(触发信号输入端)连接，发光源的阴极可以接地。受光器接于电压输入端10和电压输出端70之间，当IN端输入一个高电平时，光电耦合器U1的发光源发光，通过光电耦合效应，光电耦合器U1的受光器接收到光信号后导通。电压输入端10通过光电耦合器U1将电信号传输给第三分压电阻R3、第一分压电阻R4以及第一偏压电阻R5，使得三极管Q1导通。电压输入端10输入的电压可以在第二偏压电阻R2、第二分压电阻R1上形成压降，使得三极管Q2也导通。这样电压输出端70就可以通过三极管Q2直接跟随电压输入端10输入的高电平了。即使IN端输入的信号消失，光电耦合器U1截止，环路自锁电路100由于自锁反馈原理(即电压输出端、第一控制端已经有一个高电压信号，可以维持两个三极管的持续导通)也可以一直维持电压输出端70输出跟随电压输入端10输入的高电平。
图2所示实施例的环路自锁电路100可以应用于保护电路，例如应用于各种需要外界提供电源的用电器的电源保护电路。当用电器的工作状态异常(例如短路)时，IN端得到一个电信号，光电耦合器U1导通，电压输出端70输出一个高电平信号，控制后端(图未示)的电路进入保护状态。只有当电压输入端70停止输入(例如将整个系统断电)，电压输出端70才会复位，不再输出高电平。
通过光电耦合器U1，可以实现电路前后级的隔离。在其他实施例中，若不需要隔离，也可以采用三极管、MOS管等开关器件代替光电耦合器U1。
上述环路自锁电路能够维持触发的电压，且设计简单、采用的元器件较少、成本低廉，且工作可靠、稳定。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种环路自锁电路，其特征在于，包括电压输入端、电压输出端、光电耦合器、第一开关管、第二开关管、第一偏压电阻以及第二偏压电阻；
所述光电耦合器包括发光源和受光器，所述发光源的阳极连接触发信号输入端，所述发光源的阴极接地，所述受光器一端接所述电压输入端，所述受光器的另一端接所述电压输出端；所述触发信号为触发环路自锁电路工作的信号；
所述第一开关管的控制端连接于电压输出端，所述第一开关管的另两端串接于第二开关管的控制端及地线之间，所述第二开关管的另两端串接于所述电压输入端及电压输出端之间；
所述第一偏压电阻接于所述第一开关管的控制端和地线之间，所述第二偏压电阻接于所述电压输入端和第二开关管的控制端之间。
2.根据权利要求1所述的环路自锁电路，其特征在于，所述第一偏压电阻和第一开关管的控制端连接的一端与电压输出端之间还接有第一分压电阻。
3.根据权利要求1所述的环路自锁电路，其特征在于，所述第二偏压电阻和第一开关管连接的一端与第一开关管之间还接有第二分压电阻。
4.根据权利要求1所述的环路自锁电路，其特征在于，所述第一开关管是NPN型三极管，所述第一开关管接第二开关管的控制端的一端是集电极，所述第一开关管接地线的一端是发射极，所述第一开关管的控制端是基极。
5.根据权利要求1所述的环路自锁电路，其特征在于，所述第二开关管是PNP型三极管，所述第二开关管接电压输入端的一端是发射极，所述第二开关管接电压输出端的一端是集电极，所述第二开关管的控制端是基极。
6.根据权利要求1所述的环路自锁电路，其特征在于，包括第一电容和第二电容，所述第一电容接于所述第一开关管的控制端和第一输出端之间，所述第二电容接于第二开关管的控制端和第二输入端之间。
7.根据权利要求1所述的环路自锁电路，其特征在于，包括第三分压电阻，所述第三分压电阻接于所述受光器的另一端与电压输出端之间。
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