CN105425620A - 一种关断时间可调的智能电源开关 - Google Patents

一种关断时间可调的智能电源开关 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种关断时间可调的智能电源开关，包括依次连接的电源供电电路、时间可调式定时器电路和功率开关驱动电路，所述电源供电电路将对电源信号进行过流、防反接、瞬态抑制以及滤波处理后，给时间可调式定时器电路、功率开关驱动电路供电；所述功率开关驱动电路根据电源开关的开关状态和定时器电路的输出状态实现延时关断电源。相对于现有技术，本发明具有以下优势：(1)满足特殊使用需求，特别适合于需要快速开启、延时关断电源的智能化设备或仪器；(2)满足智能控制需求，通过电路元器件参数，可实现“电源关断时间可调”功能。

Description

一种关断时间可调的智能电源开关
技术领域
本发明属于智能化工业控制技术领域，尤其是涉及一种关断时间可调的智能电源开关。
背景技术
传统的电源开关一般包括：手动操作开关、继电器式开关、接触器式开关等。这几种开关由于具有操作简单、易于维护等特点，得到了广泛的应用。但这几种开关在实际使用中又表现出了一定的不足，如成本高、可靠性低、智能化低，且存在安全隐患，更不能满足一些特殊的应用，如需要延时一定时间关断电源的特殊设备的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种关断时间可调的智能电源开关，以实现延时关断电源的功能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种关断时间可调的智能电源开关，包括依次连接的电源供电电路、时间可调式定时器电路和功率开关驱动电路，
所述电源供电电路包括蓄电池、防反接二极管、瞬态抑制二极管、第一电容，所述蓄电池的正极接防反接二极管的阳极；瞬态抑制二极管和电容并联，其中瞬态抑制二极管的阴极与防反接二极管的阴极连接，瞬态抑制二极管的阳极、蓄电池的负极连接后接地；
所述时间可调式定时器电路包括电源开关、定时器和可调电位器，所述定时器的第6、7管脚相连，再通过可调电位器与定时器的第8管脚相连，定时器的第8管脚通过第二电阻与防反接二极管的阴极连接；定时器的第2、4管脚相连，再依次与第八电阻、电源开关串联后与防反接二极管的阴极连接；
所述功率开关驱动电路包括三极管和功率管；所述三极管的基极通过第四电阻与定时器的第3管脚连接；三极管的基极串联第三电阻、电源开关后与防反接二极管的阴极连接；三极管的集电极通过第一电阻与防反接二极管的阴极连接；所述功率管的源极与防反接二极管的阴极连接，功率管的栅极连接三极管的发射极；功率管的漏极通过第二电容接地。
进一步的，所述蓄电池的正极通过保险与防反接二极管的阳极相连，第一电容并联第三电容。
进一步的，所述定时器的第6管脚通过第五电容接地；定时器的第8管脚通过第一稳压管接地，第一稳压管并联第四电容；定时器的第2管脚通过第二稳压管接地，第二稳压管并联第七电阻；定时器的第1管脚接地，定时器的第5管脚通过第六电容接地。
进一步的，三极管的基极通过第三稳压管接地，第三稳压管并联第五电阻；三极管的发射极通过第六电阻接地；第一电阻上并联第四稳压管，第四稳压管的阳极与功率管的栅极、三极管的集电极连接，第四稳压管的阴极与功率管的源极连接。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
(1)满足特殊使用需求，特别适合于需要快速开启、延时关断电源的智能化设备或仪器；
(2)满足智能控制需求，通过电路元器件参数，可实现“电源关断时间可调”功能；
(3)使用方便，可以实现远程操作与控制，在远端开启、关断电源的设备或仪器；
(4)可靠性高，采用全电子控制方式，避免了使用继电器、接触器等机电类产品带来的可靠性问题；成本低，没有使用继电器、接触器等高成本的机电产品；
(5)使用安全，可以实现弱电信号对强电信号的控制。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的关断时间可调的智能电源开关的电路原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明一种关断时间可调的智能电源开关，如图1所示，包括依次连接的电源供电电路、时间可调式定时器电路和功率开关驱动电路，
所述电源供电电路包括蓄电池BT1、保险F1、防反接二极管D1、瞬态抑制二极管Z1、第一电容E1和第三电容C1，所述蓄电池BT1的正极通过保险F1与防反接二极管D1的阳极相连；瞬态抑制二极管Z1、电容E1、电容C1并联，其中瞬态抑制二极管Z1的阴极与电容E1的正极、防反接二极管D1的阴极连接，瞬态抑制二极管Z1的阳极与电容E1的负极、蓄电池BT1的负极连接后接地；所述电源供电电路将蓄电池BT1提供的电源信号进行过流、防反接、瞬态抑制以及滤波处理后，给时间可调式定时器电路、功率开关驱动电路供电；
所述时间可调式定时器电路包括电源开关S1、定时器U1和可调电位器W1，所述定时器U1的第6、7管脚相连，再通过可调电位器W1与定时器U1的第8管脚相连，定时器U1的第8管脚通过第二电阻R2与防反接二极管D1的阴极连接；定时器U1的第6管脚通过第五电容C3接地；定时器U1的第8管脚通过第一稳压管Z2接地，第一稳压管Z2并联第四电容C2；定时器U1的第2、4管脚相连，再依次与第八电阻R8、电源开关S1串联后与防反接二极管D1的阴极连接；定时器U1的第2管脚通过第二稳压管Z3接地，第二稳压管Z3并联第七电阻R7；定时器U1的第1管脚接地，定时器U1的第5管脚通过第六电容C4接地；
所述时间可调式定时器电路的功能如下：
当电源开关S1还没有闭合时，定时器U1第3管脚输出低电平；
当电源开关S1闭合时，定时器U1第3管脚输出仍然为低电平；
当电源开关S1断开时，定时器U1第2、4管脚输入低电平触发信号，定时记时开始，定时器U1第3管脚输出由低电平变为高电平，并在预先设置的时间内维持输出高电平；到达设置时间后，定时器U1第3管脚输出由高电平变为低电平，完成了延时功能；
所述功率开关驱动电路包括三极管Q1和功率管M1；所述三极管Q1的基极通过第四电阻R4与定时器U1的第3管脚连接；三极管Q1的基极串联第三电阻R3、电源开关S1后与防反接二极管D1的阴极连接；三极管Q1的基极通过第三稳压管Z4接地，第三稳压管Z4并联第五电阻R5；三极管Q1的发射极通过第六电阻R6接地；三极管Q1的集电极通过第一电阻R1与防反接二极管D1的阴极连接；第一电阻R1上并联第四稳压管Z5，第四稳压管Z5的阳极与功率管M1的栅极、三极管Q1的集电极连接，第四稳压管Z5的阴极与功率管M1的源极连接；所述功率管M1的源极与防反接二极管D1的阴极连接，功率管M1的栅极连接三极管Q1的集电极；功率管M1的漏极通过第二电容E2接地。
所述功率开关驱动电路的功能如下:
当电源开关S1还没有闭合时，电源开关S1为断开状态，定时器U1输出为低电平，电阻R3、R4无电流流过，三极管Q1截止；电阻R1无电流流过，功率管M1截止，输出端V0无电源输出；
当电源开关S1闭合时，电源开关S1为闭合状态，电流由电阻R3流入Q1，三极管Q1导通；电流由电阻R1流入Q1，功率管M1栅源极间形成偏压，功率管M1导通，输出端V0有电源输出；
当电源开关S1断开时，电源开关S1为断开状态，电阻R3无电流流过；但定时器U1开始输出高电平，电流由电阻R4流入Q1，三极管Q1继续导通；功率管M1维持导通，输出端V0维持有电源输出；定时器U1定时时间完成后，定时器U1输出由高电平变为低电平，电阻R4无电流流过，三极管Q1由导通变为截止，功率管M1由导通变为截止，输出端V0由有电源变为无电源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种关断时间可调的智能电源开关，其特征在于：包括依次连接的电源供电电路、时间可调式定时器电路和功率开关驱动电路，
所述电源供电电路包括蓄电池(BT1)、防反接二极管(D1)、瞬态抑制二极管(Z1)、第一电容(E1)，所述蓄电池(BT1)的正极接防反接二极管(D1)的阳极；瞬态抑制二极管(Z1)和电容(E1)并联，其中瞬态抑制二极管(Z1)的阴极与防反接二极管(D1)的阴极连接，瞬态抑制二极管(Z1)的阳极、蓄电池(BT1)的负极连接后接地；
所述时间可调式定时器电路包括电源开关(S1)、定时器(U1)和可调电位器(W1)，所述定时器(U1)的第6、7管脚相连，再通过可调电位器(W1)与定时器(U1)的第8管脚相连，定时器(U1)的第8管脚通过第二电阻(R2)与防反接二极管(D1)的阴极连接；定时器(U1)的第2、4管脚相连，再依次与第八电阻(R8)、电源开关(S1)串联后与防反接二极管(D1)的阴极连接；
所述功率开关驱动电路包括三极管(Q1)和功率管(M1)；所述三极管(Q1)的基极通过第四电阻(R4)与定时器(U1)的第3管脚连接；三极管(Q1)的基极串联第三电阻(R3)、电源开关(S1)后与防反接二极管(D1)的阴极连接；三极管(Q1)的集电极通过第一电阻(R1)与防反接二极管(D1)的阴极连接；所述功率管(M1)的源极与防反接二极管(D1)的阴极连接，功率管(M1)的栅极连接三极管(Q1)的发射极；功率管(M1)的漏极通过第二电容(E2)接地。
2.根据权利要求1所述的关断时间可调的智能电源开关，其特征在于：所述蓄电池(BT1)的正极通过保险(F1)与防反接二极管(D1)的阳极相连，第一电容(E1)并联第三电容(C1)。
3.根据权利要求1所述的关断时间可调的智能电源开关，其特征在于：所述定时器(U1)的第6管脚通过第五电容(C3)接地；定时器(U1)的第8管脚通过第一稳压管(Z2)接地，第一稳压管(Z2)并联第四电容(C2)；定时器(U1)的第2管脚通过第二稳压管(Z3)接地，第二稳压管(Z3)并联第七电阻(R7)；定时器(U1)的第1管脚接地，定时器(U1)的第5管脚通过第六电容(C4)接地。
4.根据权利要求1所述的关断时间可调的智能电源开关，其特征在于：三极管(Q1)的基极通过第三稳压管(Z4)接地，第三稳压管(Z4)并联第五电阻(R5)；三极管(Q1)的发射极通过第六电阻(R6)接地；第一电阻(R1)上并联第四稳压管(Z5)，第四稳压管(Z5)的阳极与功率管(M1)的栅极、三极管(Q1)的集电极连接，第四稳压管(Z5)的阴极与功率管(M1)的源极连接。
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