CN102801406B - 基于晶体管自锁的关机电路及包括该关机电路的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于晶体管自锁的关机电路及包括该关机电路的装置。所述关机电路包括：后级自锁电路，当接收到预定触发信号时，将其输出端的电平变换并保持为第一电平，以从所述输出端输出第一电平的电源控制信号；电源连接单元，具有连接到所述后级自锁电路的输出端的控制端，且根据所述控制端接收的电源控制信号是第一电平还是第二电平，断开或连接包括所述关机电路的装置与向所述装置供电的外部电源，在后级自锁电路将其输出端的电平保持为第一电平之后，通过对所述后极自锁电路进行电源重启，来将所述后级自锁电路的输出端的电平改变为第二电平，以通过电源连接单元连接所述装置与所述电源。

Description

基于晶体管自锁的关机电路及包括该关机电路的装置

技术领域

本发明涉及一种关机电路，更具体地讲，涉及通过晶体管的自锁来断开电源连接的基于晶体管自锁的关机电路。

背景技术

目前大多数通信装置都是在无人值守的机房中运行，由于装置老化或者散热系统故障很容易造成整个装置温度过高甚至引起火灾。目前，为了解决这种问题而通常采用灯光报警、声音报警以及报警。其中，灯光报警为装置控制LED指示灯，通过颜色变换或者以一定频率闪烁来指示异常；声音报警为当装置出现异常时，装置控制蜂鸣器发出高分贝声波以引起值班人员的注意；远程报警为装置通过网络将报警信息传输至后台，使值班人员无需去机房在值班室就能够发现装置的异常情况。

虽然目前采用的报警方式简单直接，但其缺点也很明显。第一种灯光报警只能在机房中查看装置才能发现告警异常；第二种声音报警也只能在机房中听到，但机房中一般噪音较大，蜂鸣器的鸣叫不太容易听到；第三种远程报警比较容易发现，但也存在人为疏忽以及处理不及时的问题。

若没有接收到上述报警而没有及时处理故障，很有可能酿成事故且造成巨大损失。

基于以上情况，需要出现重大故障(例如，由于温度过高而导致的故障)时装置能够自动断电，而且在没有人为干预的情况下不会再重新上电，这样就能够避免故障持续时间过长而酿成事故。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够实现自锁的基于晶体管自锁的关机电路，从而在断开电源之后，若不执行电源重启操作，则维持断电状态。

本发明的示例性实施例提供了一种基于晶体管自锁的关机电路，包括：后级自锁电路，当接收到预定触发信号时，将其输出端的电平变换并保持为第一电平，以从所述输出端输出第一电平的电源控制信号；电源连接单元，具有连接到所述后级自锁电路的输出端的控制端，且根据所述控制端接收的电源控制信号是第一电平还是第二电平，断开或连接包括所述关机电路的装置与向所述装置供电的外部电源，在后级自锁电路将其输出端的电平保持为第一电平之后，通过对所述后极自锁电路进行电源重启，来将所述后级自锁电路的输出端的电平改变为第二电平，以通过电源连接单元连接所述装置与所述电源。

另外，所述第一电平为低电平，第二电平为高电平。

另外，所述自锁电路包括：第二PNP型三极管，第二PNP型三极管的基极作为所述自锁电路的输入端，发射极连接到第一外部电源；第七电阻器，第七电阻器的第二端连接到第二PNP型三极管的集电极；第三NPN型三极管，第三NPN型三极管的基极连接到第七电阻器的第一端，发射极接地，集电极作为所述后极自锁电路的输出端；第五电阻器，第五电阻器的第一端连接到所述第一外部电源，第二端连接到第三PNP型三极管的集电极；第六电阻器，第六电阻器的第一端连接到第三PNP型三极管的集电极，第二端连接到第二PNP型三极管的基极；第八电阻器，第八电阻器的第一端连接到第二PNP型三极管的集电极，第二端接地。

另外，所述预定触发信号为下降沿触发信号。

另外，所述关机电路还包括：前级触发电路，当接收到下降沿信号时，所述前级触发电路输出所述下降沿触发信号。

另外，所述前级触发电路包括：第一电容器，第一电容器的第一端作为所述前级触发电路的输入端；第一电阻器，第一电阻器的第一端连接到第二外部电源，第二端连接到第一电容器的第一端；第一NPN型三极管，第一NPN型三极管的发射极连接到第一电容器的第二端；第二电阻器，第二电阻器的第一端连接到第一NPN型三极管的发射极，第二端接地；第三电阻器，第三电阻器的第一端连接到第一NPN型三极管饿基极，第二端连接到接地；第四电阻器，第四电阻器的第一端作为所述前级触发电路的输出端，第二端连接到所述第一NPN型三极管的集电极。

另外，向所述装置供电的外部电源与所述第一外部电源是相同的电源。

根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种包括如上所述的关机电路的装置。

在本发明中，由于关机电路，具体地讲，后极自锁电路的电源来自外部输入电源，因此该电路动作后会一直处于“自锁”状态，直到人为关断外部电源输入。由于自锁电路只是切断了经过所述电源连接单元由所述外部电源供电的装置或模块的电源，对其它装置或模块的供电没有影响，因此其它装置或模块仍然可以正常工作。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1示出根据本发明的实施例的基于晶体管自锁的关机电路的框图；

图2示出图1的前级触发电路的示例性电路图；

图3示出图1的后级自锁电路的示例性电路图。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图1示出根据本发明的实施例的基于晶体管自锁的关机电路的框图。参照图1，根据本发明实施例的基于晶体管自锁的关机电路可包括前级触发电路10、后级自锁电路20和电源连接单元30。

所述前级触发电路10用于产生预定触发信号(例如，下降沿信号)并提供给后级自锁电路20。

后级自锁电路20可根据接收的触发信号向电源连接单元30输出具有不同电平的电源控制信号，以控制电源连接单元30的操作。具体地讲，当所述后级自锁电路20接收到预定触发信号(例如，具有下降沿的触发信号)时，向所述电源连接单元30输出第一电平(例如，低电平)的电源控制信号，以通过所述电源连接单元30对包括所述关机电路的装置与向所述装置供电的外部电源进行断开；否则，输出第二电平(例如，高电平)的电源控制信号，以通过所述电源连接单元30进行连接操作。这里，所述装置由设置于所述装置外部的外部电源供电。

当后级自锁电路20接收到预定触发信号(例如，下降沿的触发信号)时，后级自锁电路20可将其输出端的电平变换并保持为第一电平，以向所述电源连接单元30输出第一电平的电源控制信号，从而断开所述装置与所述装置的电源。

在后级自锁电路20将其输出端的电平保持为低电平之后，可通过对所述后极自锁电路30进行电源重启，来将所述后级自锁电路20的输出端的电平改变为高电平，从而通过所述电源连接单元30连接所述装置与向所述装置供电的外部电源。

电源连接单元30可具有连接到后级自锁电路20的控制端，并根据所述控制端接收到的信号是第一电平还是第二电平来对所述装置与向所述装置供电的外部电源进行断开或连接。

电源连接单元30可通过其控制端从后级自锁电路20接收电源控制信号，并且当接收到第一电平的电源控制信号时，电源连接单元30可断开所述装置与所述外部电源；当接收到第二电平的电源控制信号时，电源连接单元30可连接所述装置与所述外部电源。

另外，根据本发明的实施例的基于晶体管自锁的关机电路还可包括前级触发电路10，所述前级触发电路10用于产生所述预定触发信号(例如，下降沿信号)并提供给后级自锁电路20。

下面，参照图2和图3来详细描述图1中示出的前级触发电路10和后级自锁电路20，其中，图2示出图1的前级触发电路的示例性电路图，图3示出图1的后级自锁电路的示例性电路图。

如图2所示，前级触发电路10包括第一电阻器R1、第二电阻器R2、第三电阻器R3、第四电阻器R4、第一电容器C1和第一NPN型三极管Q1。

如图所示，第一电阻器R1的第一端连接到第一外部电源(例如，3.3V)，第二端连接到作为前级触发电路10的输入端的M1端。

第二电阻器R2的第一端连接到第一电容器C1的第二端，第二端连接到接地。

第三电阻器R3的第一端连接到第一NPN型三极管Q1的基极，第二端连接到接地。

第四电阻器R4的第一端连接到作为前级触发电路10的输出的M2端，第二端连接到第一NPN型三极管Q1的集电极。

第一电容器C1的第一端连接到第一电阻器R1的第二端，第二端连接到第一NPN型晶体管Q1的发射极。

第一NPN型三极管Q1的发射极连接到第二电阻器R2的第一端，集电极连接到第四电阻器R4的第二端，基极连接到第三电阻器R3的第一端。

如图3所示，根据本发明的后级自锁电路20包括第五电阻器R5、第六电阻器R6、第七电阻器R7、第八电阻器R8、第二电容器C2和第三电容器C3、第二PNP型三极管Q2、第三NPN型三极管Q3。

在图3中，节点M3和节点M5分别是后级自锁电路20的输入端和输出端，其中，节点M3与图2中的前级触发电路10的输出端的M3端相连接，而节点M5通过二极管D1与电源连接单元30的输入端相连接。

参照图3，第五电阻器R5的第一端连接到第二外部电源12V IN(即，向包括所述关机电路的装置供电的外部电源)，第二端连接到节点M5。

第六电阻器R6的第一端连接到节点M5，第二端连接到第二PNP型三极管Q2的基极。

第七电阻器R7的第一端连接到第三NPN型三极管Q3的基极，第二端连接到第八电阻器的第一端。

第八电阻器的第一端连接到第七电阻器的第二端，第二端连接到接地。

第二电容器C2的第一端连接到第二外部电源，第二端连接到第二PNP型三极管Q2的基极。

第三电容器C3的第一端连接到第三NPN型三极管Q3的基极，第二端连接到接地。

第二PNP型三极管Q2的发射极连接到第二外部电源，基极连接到节点M3，集电极连接到第八电阻器R8的第一端。

第三NPN型三极管Q3的集电极连接到节点M5，基极连接到第七电阻器R7的第一端，发射极连接到接地。

虽然图3中示出第二外部电源与向包括所述关机电路的装置供电的外部电源是相同电源，但是可根据情况，所述两个电源可以是不同的电源。

下面，结合图2和图3来描述所述前级触发电路10和后级自锁电路20的控制原理。

参照图2，在正常稳态情况，即，不需要断开电源连接的情况下，前级触发电路10的输入端(即，M1端)为高电平(例如，“3.3V”)，节点M2为低电平(例如，“0”)，第一NPN型三极管Q1处于“关闭”状态，M3端(即，前级触发电路10的输出端)的电平为“三态”。当包括所述关机电路的装置出现异常或故障而需要断开向其供电的外部电源时，所述装置的控制器(未示出)向M1端输入一个由高电平到低电平的下降沿的信号，由于第一电容器C1两端存在一个3.3V的压降且该压降不能突变，因此当M1端电平瞬间降到“0”时，节点M2将瞬间变为负电平，即“-3.3V”。这样第一NPN型三极管Q1被导通，M3端被拉为低电平“0”。

参照图3，当节点M3处电平为“三态”，即在正常稳态情况时，第二PNP型三极管Q2截止，节点M4处为低电平“0”，第三NVP三极管Q3也是截止状态，节点M5(即，后级自锁电路20的输出端)为高电平(例如，“12V”)，电源连接单元30的输入端接收到高电平的信号，因此电源连接单元30连接向包括所述关机电路的装置供电的外部电源(例如，第二电源)与所述装置，从而向所述装置被正常供电。

当节点M3处电平由“三态”变为“0”，即，需要断开外部电源时，第二PNP型三极管Q2导通，节点M4处电平被拉到“12V”，由此，第三NPN型三极管Q3也导通，节点M5(即，后极自锁单元30的输出端)处的电平被拉到“0”，此时，三极管Q2、Q3实现了互锁，就算前极触发单元20的第一NPN型三极管Q1截止，三极管Q2、Q3也仍然保持导通的状态。由于节点M5处的电平为“0”，因此电源电源连接单元30的输入端将接收到低电平的控制信号，因此电源连接单元30断开包括所述关机电路的装置供电的电源(即，第二电源)与所述装置的连接，停止向所述装置供电。

另外，为了重新向所述装置供电，可通过对所述后级自锁电路进行电源重启，来将后级自锁电路20的输出端的电平改变为高电平。所述电源重启为断开所述后级自锁电路20与其电源(即，第二电源)的连接，然后连接后级自锁电路20与第二电源。

二极管D1是用于防止节点M5处在高电平(例如，“12V”)时对电源连接单元30的输入端造成的过压影响。这里，如果电源连接单元30的输入端的耐压大于所述第二电源的电压时，可以不用设置二极管D1。

虽然在上述图2至图3示出了基于预定触发信号是下降的触发信号、第一电平和第二电平分别是低电平和高电平的情况实现的关机电路，但本发明的关机电路不限于此，在预定触发信号、第一电平和第二电平为其它情况下，所述后级自锁电路和电源连接单元能够实现基于晶体管“自锁”来断开外部电源连接即可。

在本发明中，由于关机电路，具体地讲，后极自锁电路的电源来自外部输入电源，因此该电路动作后会一直处于“自锁”状态，直到人为关断外部电源输入。由于自锁电路只是切断了经过所述电源连接单元由所述外部电源供电的装置或模块的电源，对其它装置或模块的供电没有影响，因此其它装置或模块仍然可以正常工作。

虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (5)

1.一种基于晶体管自锁的关机电路，其特征在于，包括： 

前级触发电路，产生预定触发信号； 

后级自锁电路，当接收到预定触发信号时，将其输出端的电平变换并保持为第一电平，以从所述输出端输出第一电平的电源控制信号； 

电源连接单元，具有连接到所述后级自锁电路的输出端的控制端，且根据所述控制端接收的电源控制信号是第一电平还是第二电平，断开或连接包括所述关机电路的装置与向所述装置供电的外部电源， 

在后级自锁电路将其输出端的电平保持为第一电平之后，通过对所述后级自锁电路进行电源重启，来将所述后级自锁电路的输出端的电平改变为第二电平，以通过电源连接单元连接所述装置与所述电源， 

其中，所述前级触发电路包括： 

第一电容器，第一电容器的第一端作为所述前级触发电路的输入端； 

第一电阻器，第一电阻器的第一端连接到第二外部电源，第二端连接到第一电容器的第一端； 

第一NPN型三极管，第一NPN型三极管的发射极连接到第一电容器的第二端； 

第二电阻器，第二电阻器的第一端连接到第一NPN型三极管的发射极，第二端接地； 

第三电阻器，第三电阻器的第一端连接到第一NPN型三极管饿基极，第二端连接到接地； 

第四电阻器，第四电阻器的第一端作为所述前级触发电路的输出端，第二端连接到所述第一NPN型三极管的集电极， 

其中，所述后级自锁电路包括： 

第二PNP型三极管，第二PNP型三极管的基极作为所述自锁电路的输入端，发射极连接到第一外部电源； 

第七电阻器，第七电阻器的第二端连接到第二PNP型三极管的集电极； 

第三NPN型三极管，第三NPN型三极管的基极连接到第七电阻器的第一端，发射极接地，集电极作为所述后极自锁电路的输出端； 

第五电阻器，第五电阻器的第一端连接到所述第一外部电源，第二端连 接到第三NPN型三极管的集电极； 

第六电阻器，第六电阻器的第一端连接到第三NPN型三极管的集电极，第二端连接到第二PNP型三极管的基极； 

第八电阻器，第八电阻器的第一端连接到第二PNP型三极管的集电极，第二端接地。 

2.如权利要求1所述的关机电路，其特征在于，所述第一电平为低电平，第二电平为高电平。 

3.如权利要求2所述的关机电路，其特征在于，所述预定触发信号为下降沿触发信号。 

4.如权利要求1所述的关机电路，其中，向所述装置供电的外部电源与所述第一外部电源是相同的电源。 

5.一种包括如权利要求1至4所述的任一关机电路的装置。