CN105811948B - 开关机电路、开关机方法和医疗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了开关机电路、开关机方法和医疗设备，该开关机电路包括闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；开关机电路通过接收控制电平来实现闩锁继电器中电磁线圈的通断，通过闩锁继电器中电磁线圈的通断来实现闩锁继电器中开关在常开触点和常闭触点之间的切换，从而实现电源和负载之间的通断；所述控制电平不需要处于持续状态，继电器的触点状态完全由机械保持，极大的降低了功耗；且闩锁继电器触点与控制线圈完全独立，输入电源的放电范围不受主回路限制，提高了开关机电路的稳定性和效率，提升了电池供电设备的电池续航时间，改善了用户的体验度。
Description
技术领域
本发明涉及开关机技术领域，尤其涉及开关机电路、开关机方法和医疗设备。
背景技术
现有医疗设备中开机电路的主回路通常采用MOSFET管(Metal-Oxide Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)作为开关，通过控制MOSFET管导通截止实现系统开关机。由于MOSFET管在导通状态下具有内阻，在截止状态下具有静态漏电流，并且在主机开机或者关机状态必须连续运行，MOSFET管开关本身需要消耗能量，因此MOSFET的功耗对电池供电设备实现低功耗不利。另外，由于常用的MOSFET栅源开启电压均在2.0V以上，并且栅源电压越低，漏源的导通沟道就越小，MOSFET管导通电阻较大，导致MOSFET管的漏源压降比较大。因此采用MOSFET管作为主回路开关对于单节电芯(锂电池充满电，电压为4.2V)供电医疗设备存在限制放电范围的问题。
如图1所示为现有常用开关机主回路，电路中的MOSFET管栅极由三极管的集电极控制，三极管的基极连接控制信号。若要保持MOSFET管处于导通状态，则三极管必须处于持续导通状态，也就是控制信号持续处于高电平。电路中除了主回路MOSFET自身导通功耗外，还有三极管的导通功耗。对MOSFET管的持续截止状态，三极管必须处于持续截止状态，控制信号必须持续为低电平。由于MOSFET管本身漏源存在漏电流，因此MOSFET管在截止状态下仍然具有功耗。又因为一般三极管饱和导通VCE(sat)(Collector-Emitter SaturationVoltage，集电极和发射极的饱和电压)为0.2V，加上MOSFET管栅源开启电压为2.0V，因此输入电源必须大于2.2V以上才能保证MOSFET导通。
发明内容
本发明提供了开关机电路、开关机方法和医疗设备，该电路通过接收控制电平来实现闩锁继电器中电磁线圈的通断，通过闩锁继电器中电磁线圈的通断来实现闩锁继电器中开关在常开触点和常闭触点之间的切换，从而实现电源和负载之间的通断，极大的降低了功耗。为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：
第一方面提供了一种开关机电路，该电路包括：闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；
所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
其中，还包括：开关机按键电路和处理器；所述开关机按键电路分别连接所述第一MOSFET管电路的栅极和所述处理器的控制输入端；
当按下开关机按键电路的开关机按键，所述第一控制电平同时流向第一MOSFET管电路和处理器；所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述处理器接收第一控制电平进行上电初始化，检测所述第一控制电平的持续时间，若所述持续时间大于预设时间阈值，产生所述第二控制电平，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
其中，还包括：开关机按键，所述开关机按键包括第一开关机按键和第二开关机按键；
所述第一开关机按键与第一MOSFET管电路的栅极相连，当按下所述第一开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二开关机按键与第二MOSFET管电路的栅极相连，当按下所述第二开关机按键，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
其中，所述闩锁继电器电路包括：闩锁继电器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、极性电容；所述闩锁继电器为TQ-L2-3V闩锁继电器，所述第一MOSFET管和所述第二MOSFET管均为N沟道增强型MOSFET管；
所述闩锁继电器的第1管脚分别连接闩锁继电器的第4管脚、闩锁继电器的第7管脚、闩锁继电器的第10管脚、电源输入端、所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极，所述第一二极管的正极分别连接闩锁继电器的第6管脚和所述第二MOSFET管的漏极，所述第二二极管的正极分别连接所述第一MOSFET管的漏极和闩锁继电器的第5管脚，所述闩锁继电器的第2管脚分别连接闩锁继电器的第9管脚、第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地，所述闩锁继电器的第3管脚分别连接闩锁继电器的第8管脚、所述电源输入端和所述极性电容的正极，所述极性电容的负极接地。
其中，所述第一MOSFET管电路包括：第一MOSFET管、第一电容、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一MOSFET管的栅极分别连接所述第一电容的一端和所述第二电阻的一端，所述第一电容的另一端接地，所述第二电阻的另一端分别连接所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端和开关机按键的一端，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端连接开启信号连接端，所述第一MOSFET管的源极接地；
所述第二MOSFET管电路包括：第二MOSFET管、第二电容、第五电阻、第六电阻；所述第二MOSFET管的栅极分别连接所述第二电容的一端和所述第五电阻的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第五电阻的另一端分别连接所述第六电阻的一端和关闭信号连接端，所述第六电阻的另一端接地，所述第二MOSFET管的源极接地。
其中，所述开关机按键电路包括：开关机按键和第三二极管；
所述第三二极管的负极与所述开关机按键的另一端相连，所述第三二极管的正极连接电源输入端。
第二方面，提供了一种开关机方法，该方法包括：
提供闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；
所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
其中，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平之前，还包括：
当按下开关机按键，所述第一控制电平流向所述第一MOSFET管电路；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平之前，还包括：
当按下开关机按键，所述第二控制电平流向所述第二MOSFET管电路。
第三方面，提供了一种开关机方法，该方法包括：
提供闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路、第二MOSFET管电路、开关机按键和处理器；
当按下开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述处理器接收所述第一控制电平，处理器进行上电初始化；根据所述处理器确定所述第一控制电平的持续时间大于预设时间阈值，输出第二控制电平；所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
第四方面，提供了一种医疗设备，该医疗设备包括上述任一项所述的开关机电路。
本发明的有益效果为：本发明实施例中开关机电路包括闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。本发明实施例的开关机电路开关机电路通过接收控制电平来实现闩锁继电器中电磁线圈的通断，通过闩锁继电器中电磁线圈的通断来实现闩锁继电器中开关在常开触点和常闭触点之间的切换，从而实现电源和负载之间的通断；所述控制电平不需要处于持续状态，继电器的触点状态完全由机械保持，极大的降低了功耗；且闩锁继电器触点与控制线圈完全独立，输入电源的放电范围不受主回路限制，提高了开关机电路的稳定性和效率，提升了电池供电设备的电池续航时间，改善了用户的体验度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是现有常用开关机主回路。
图2是本发明具体实施方式中提供的开关机电路的第一实施例的电路结构框图。
图3是本发明具体实施方式中提供的开关机电路的第二实施例的电路结构框图。
图4是本发明具体实施方式中提供的开关机电路的第三实施例的电路结构框图。
图5是本发明具体实施方式中提供的开关机电路的主回路电路框图。
图6是本发明具体实施方式中提供的一种开关机方法的第一实施例的方法流程图。
图7是本发明具体实施方式中提供的一种开关机方法的第二实施例的方法流程图。
图8是本发明具体实施方式中提供的一种开关机方法的第三实施例的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图2-8对本发明的具体实施方式做详细的说明。
如图2所示，一种开关机电路，包括：闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；
所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
具体的，开关机电路通过接收第一控制电平后产生第一驱动电平使得闩锁继电器中置位线圈通电接通，置位线圈接通产生电磁感应吸引开关刀打向常开触点，从而使常开触点闭合、常闭触点断开，以使控制电源和负载接通。开关机电路通过接收第二控制电平后产生第二驱动电平使得闩锁继电器中复位线圈通电接通，复位线圈接通产生电磁感应吸引开关刀打向常闭触点，从而使闩锁继电器中常开触点断开、常闭触点闭合，以实现电源和负载之间的通断。其中，第一控制电平和第二控制电平均可以为高电平或低电平，且第一控制电平和第二控制电平均不需要为持续的高电平或持续的低电平。
本实施例中，复位线圈比置位线圈粗，产生的电磁感应强，当同时接收开启的驱动电平和关断的驱动电平时，闩锁继电器的开关刀打向常闭触点，从而使闩锁继电器中常开触点断开、常闭触点闭合，以实现电源和负载之间的断开。闩锁继电器触点状态具有记忆功能，闩锁继电器接收一个驱动电平之后，闩锁继电器的触点状态会一直保持，直到接收下一个驱动电平使得线圈的通断发生变化时，闩锁继电器的触点状态才会进行切换；即当闩锁继电器使得电源和负载导通后，即使切断控制电平使得驱动电平消失，也不会影响电源和负载导通的状态；同理，闩锁继电器使得电源和负载断开后，即切断控制电平使得驱动电平消失，也不会影响电源和负载断开的状态。闩锁继电器的触点的状态完全由机械保持，功耗低，不需要持续的控制电平，极大的提高了开关机电路的效率，改善了用户的体验度。
如图3所示，所述开关机电路还包括：开关机按键电路和处理器；所述开关机按键电路分别连接所述第一MOSFET管电路的栅极和所述处理器的控制输入端；
当按下开关机按键电路的开关机按键，所述第一控制电平同时流向第一MOSFET管电路和处理器；所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述处理器接收第一控制电平进行上电初始化，判断所述第一控制电平的持续时间是否大于预设时间阈值时，若所述持续时间大于预设时间阈值，产生所述第二控制电平，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
具体的，当按下开关机按键电路的开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；处理器同时接收第一控制电平，处理器初始化完毕后检测第一控制电平的持续时间，当所述持续时间大于预设时间阈值时，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平，使得闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。优选地，预设时间阈值为2-4秒。
本实施例中，处理器上电的时间非常短，跟预设时间阈值相差几个数量级，也远低于线圈上电后放电的时间，因而处理器上电的时间可以忽略。当电源和负载接通时，再次按下开关机按键，若按下开关机按键持续的时间(即控制电平持续的时间)大于预设时间阈值时，电源和负载断开；若按下开关机按键持续的时间小于等于预设时间阈值时，电源和负载保持接通状态。当电源和负载断开时，再次按下开关机按键，若按下开关机按键持续的时间大于预设时间阈值时，电源和负载保持断开状态；若按下开关机按键持续的时间小于等于预设时间阈值时，电源和负载接通。
如图4所示，开关机电路还包括：开关机按键，所述开关机按键包括第一开关机按键和第二开关机按键；
所述第一开关机按键与第一MOSFET管电路的栅极相连，当按下所述第一开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二开关机按键与第二MOSFET管电路的栅极相连，当按下所述第二开关机按键，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
本实施例中，第一开关机按键控制电源和负载接通，第二开关机按键控制电源和负载断开。
如图5所示，开关机电路中，所述闩锁继电器电路10包括：闩锁继电器T1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、极性电容C1；所述闩锁继电器T1为TQ-L2-3V闩锁继电器，所述第一MOSFET管和所述第二MOSFET管均为N沟道增强型MOSFET管；
所述闩锁继电器T1的第1管脚分别连接闩锁继电器T1的第4管脚、闩锁继电器T1的第7管脚、闩锁继电器T1的第10管脚、电源输入端、所述第一二极管D1的负极和所述第二二极管D2的负极，所述第一二极管D1的正极分别连接闩锁继电器T1的第6管脚和所述第二MOSFET管Q2的漏极，所述第二二极管D2的正极分别连接所述第一MOSFET管Q1的漏极和闩锁继电器T1的第5管脚，所述闩锁继电器T1的第2管脚分别连接闩锁继电器T1的第9管脚、第一电阻R1的一端，所述第一电阻R1的另一端接地，所述闩锁继电器T1的第3管脚分别连接闩锁继电器T1的第8管脚、所述电源输入端和所述极性电容C1的正极，所述极性电容C1的负极接地。
具体的，闩锁继电器T1第6管脚和第10管脚内部线圈(复位线圈)通电后，继电器第3管脚和第8管脚的触点分别与第2管脚和第9管脚的触点(常闭触点)短接，电源与负载断开；闩锁继电器T1第1管脚和第5管脚内部线圈(置位线圈)通电后，继电器第3管脚和第8管脚的触点分别与第4管脚和第7管脚的触点(常开触点)短接，电源与负载接通。其中，继电器第3管脚和第8管脚的触点分别与第2管脚和第9管脚的触点(常闭触点)短接是闩锁继电器T1的复位状态。闩锁继电器T1内部线圈(复位线圈、置位线圈)为感性元件，第一二极管D1和第二二极管D2有续流作用，当第二MOSFET管Q2截止时，闩锁继电器T1的第6管脚和第10管脚内部线圈(复位线圈)断电，复位线圈电感反向电流通过第一二级管D1续流放电，降低第二MOSFET管Q2截止时的漏源冲击电压，避免第二MOSFET管Q2被烧坏；当第一MOSFET管Q1截止时，闩锁继电器T1的第1管脚和第5管脚内部线圈(置位线圈)断电，置位线圈电感反向电流通过二级管D2续流放电，降低第一MOSFET管Q1截止时的漏源冲击电压，避免第一MOSFET管Q1被烧坏。优选地，第一二极管D1和第二二极管D2的型号为：LL4148；第一MOSFET管Q1和第一MOSFET管Q2型号为：ZXM61N03F。
本实施例中，开关机电路通过闩锁继电器T1中电磁线圈的通断来实现闩锁继电器T1中开关在常开触点和常闭触点之间的切换，从而实现电源和负载之间的通断；所述控制电平不需要处于持续状态，继电器的触点状态完全由机械保持，极大的降低了功耗；且闩锁继电器T1触点与控制线圈完全独立，放电范围不受主回路限制，提高了开关机电路的稳定性和效率，改善了用户的体验度。
如图5所示，开关机电路中，所述第一MOSFET管Q1电路20包括：第一MOSFET管Q1、第一电容C2、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R60；所述第一MOSFET管Q1为N沟道增强型MOSFET管；
所述第一MOSFET管Q1的栅极分别连接所述第一电容C2的一端和所述第二电阻R2的一端，所述第一电容C2的另一端接地，所述第二电阻R2的另一端分别连接所述第三电阻R3的一端、所述第四电阻R60的一端和开关机按键SW的一端，所述第三电阻R3的另一端接地，所述第四电阻R60的另一端连接开启信号连接端POWER_ON，所述第一MOSFET管Q1的源极接地；
所述第二MOSFET管Q2电路30包括：第二MOSFET管Q2、第二电容C3、第五电阻R58、第六电阻R61；所述第二MOSFET管Q2Q2为N沟道增强型MOSFET管；
所述第二MOSFET管Q2的栅极分别连接所述第二电容C3的一端和所述第五电阻R58的一端，所述第二电容C3的另一端接地，所述第五电阻R58的另一端分别连接所述第六电阻R61的一端和关闭信号连接端POWER_OFF，所述第六电阻R61的另一端接地，所述第二MOSFET管Q2的源极接地。
本实施例中，第一MOSFET管Q1接收控制电平导通后，向所述闩锁继电器T1中第1管脚和第5管脚内部线圈(置位线圈)通电，继电器第3管脚和第8管脚的触点分别与第4管脚和第7管脚的触点(常开触点)短接，电源与负载接通。第二MOSFET管Q2接收控制电平导通后，第6管脚和第10管脚内部线圈(复位线圈)通电后，继电器第3管脚和第8管脚的触点分别与第2管脚和第9管脚的触点(常闭触点)短接，电源与负载断开。MOSFET管给闩锁继电器T1加强驱动，当控制电平电压过高时，保护闩锁继电器T1免被烧坏。
本实施例中，开关机电路将MOSFET管和闩锁继电器T1相结合，安全稳定，极大的降低了功耗，且闩锁继电器T1触点与控制线圈完全独立，输入电源的放电范围不受主回路限制，提高了开关机电路的稳定性和效率，提升了电池供电设备的电池续航时间，改善了用户的体验度。
如图5所示，开关机电路中，所述开关机按键电路40包括：开关机按键SW和第三二极管D23；
所述第三二极管D23的负极与所述开关机按键SW的另一端相连，所述第三二极管D23的正极连接电源输入端。
本实施例中，第三二极管D23的设置有利于保护开关机按键SW。
当然，本领域技术人员还可以根据公知常识，在本技术方案的技术背景下，选用其他形式的电路和其他参数的电子元器件以实现相应功能，此处不再举例赘述。
请参考图6，其是本发明具体实施方式中提供的一种开关机方法的第一实施例的方法流程图。如图所示，该方法包括：提供闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；
步骤S601，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通。
具体的，开关机电路通过接收第一控制电平后产生第一驱动电平使得闩锁继电器中置位线圈通电接通，置位线圈接通产生电磁感应吸引开关刀打向常开触点，从而使常开触点闭合、常闭触点断开，以使控制电源和负载断开。
步骤S602，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
具体的，开关机电路通过接收第二控制电平后产生第二驱动电平使得闩锁继电器中复位线圈通电接通，复位线圈接通产生电磁感应吸引开关刀打向常闭触点，从而使闩锁继电器中常开触点断开、常闭触点闭合，以实现电源和负载之间的通断。其中，第一控制电平和第二控制电平均可以为高电平或低电平，且第一控制电平和第二控制电平均不需要为持续的高电平或持续的低电平。
本实施例中，闩锁继电器的复位线圈比置位线圈粗，产生的电磁感应强，当同时接收开启的驱动电平和关断的驱动电平时，闩锁继电器的开关刀打向常闭触点，从而使闩锁继电器中常开触点断开、常闭触点闭合，以实现电源和负载之间的断开。
需要注意的是，步骤S601和步骤S602并没有严格的先后关系，是平行的，在接收到一个控制电平时，可以只进行步骤S601或步骤S601，也可以先进行步骤S601再进行步骤S602，也可以先进行步骤S602再进行步骤S601，也可以步骤S601和步骤S602同时进行。当步骤S601和步骤S602同时进行，电源和负载之间的断开。
综上所述，闩锁继电器触点状态具有记忆功能，闩锁继电器接收一个驱动电平之后，闩锁继电器的触点状态会一直保持，直到接收下一个驱动电平使得线圈的通断发生变化时，闩锁继电器的触点状态才会进行切换；即当闩锁继电器使得电源和负载导通后，即使切断控制电平使得驱动电平消失，也不会影响电源和负载导通的状态；同理，闩锁继电器使得电源和负载断开后，即切断控制电平使得驱动电平消失，也不会影响电源和负载断开的状态。闩锁继电器的触点的状态完全由机械保持，功耗低，不需要持续的控制电平，极大的提高了开关机电路的效率，改善了用户的体验度。
请参考图7，其是本发明具体实施方式中提供的一种开关机方法的第二实施例的方法流程图。如图所示，该方法包括：
步骤S701，当按下开关机按键，所述第一控制电平流向所述第一MOSFET管电路。
步骤S702，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通。
步骤S703，当按下开关机按键，所述第二控制电平流向所述第二MOSFET管电路。
步骤S704，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通。
需要注意的是，步骤S701和步骤S703并没有严格的先后关系，是平行的，在接收到一个控制电平时，可以只进行步骤S701或步骤S703，也可以先进行步骤S701再进行步骤S703，也可以先进行步骤S703再进行步骤S701，也可以步骤S701和步骤S703同时进行。当步骤S701和步骤S703同时进行，电源和负载之间的断开。
请参考图8，其是本发明具体实施方式中提供的一种开关机方法的第三实施例的方法流程图。如图所示，该方法包括：提供闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路、第二MOSFET管电路、开关机按键和处理器；
步骤S801，当按下开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通、常开触点闭合，以使电源和负载接通；
步骤S802，处理器接收所述第一控制电平，所述处理器上电初始化；根据所述处理器确定所述第一控制电平的持续时间大于预设时间阈值，输出第二控制电平；所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通、常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
需要注意的是，步骤S801和步骤S802并没有严格的先后关系，是平行的，在接收到一个控制电平时，可以只进行步骤S801或步骤S801，也可以步骤S801和步骤S802同时进行。当步骤S801和步骤S802同时进行，电源和负载之间的断开。
本实施例中，处理器上电的时间非常短，跟预设时间阈值相差几个数量级，可以忽略，且线圈上电后放电也需要一定的时间。当电源和负载接通时，再次按下开关机按键，若按下开关机按键持续的时间(即控制电平持续的时间)大于预设时间阈值时，电源和负载断开；若按下开关机按键持续的时间(即控制电平持续的时间)小于等于预设时间阈值时，电源和负载保持接通状态。当电源和负载断开时，再次按下开关机按键，若按下开关机按键持续的时间(即控制电平持续的时间)大于预设时间阈值时，电源和负载保持断开；若按下开关机按键持续的时间(即控制电平持续的时间)小于等于预设时间阈值时，电源和负载接通。
综上所述，开关机电路通过接收控制电平来实现闩锁继电器中电磁线圈的通断，通过闩锁继电器中电磁线圈的通断来实现闩锁继电器中开关在常开触点和常闭触点之间的切换，从而实现电源和负载之间的通断；所述控制电平不需要处于持续状态，继电器的触点状态完全由机械保持，极大的降低了功耗；且闩锁继电器触点与控制线圈完全独立，输入电源的放电范围不受主回路限制，提高了开关机电路的稳定性和效率，提升了电池供电设备的电池续航时间，改善了用户的体验度。
一种医疗设备，其特征在于，包括上述任一实施例的开关机电路。
本实施例中，开关机电路可以用于单节电芯供电医疗设备中，开关机电路通过闩锁继电器中电磁线圈的通断来实现闩锁继电器中开关在常开触点和常闭触点之间的切换，从而实现电源和负载之间的通断；所述控制电平不需要处于持续状态，继电器的触点状态完全由机械保持，极大的降低了功耗，且闩锁继电器触点与控制线圈完全独立，输入电源的放电范围不受主回路限制，提高了开关机电路的稳定性和效率，提升了电池供电设备的电池续航时间，有利于医疗设备工作的稳定和安全，改善了用户的体验度。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种开关机电路，其特征在于，包括：闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；
所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通且常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通且常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开；
所述闩锁继电器的常开触点和常闭触点的状态具有记忆功能。
2.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，还包括：开关机按键电路和处理器；所述开关机按键电路分别连接所述第一MOSFET管电路的栅极和所述处理器的控制输入端；
当按下开关机按键电路的开关机按键，所述第一控制电平同时流向第一MOSFET管电路和处理器；所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通且常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述处理器接收第一控制电平进行上电初始化，检测所述第一控制电平的持续时间，若所述持续时间大于预设时间阈值，产生所述第二控制电平，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通且常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
3.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，还包括：开关机按键，所述开关机按键包括第一开关机按键和第二开关机按键；
所述第一开关机按键与第一MOSFET管电路的栅极相连，当按下所述第一开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通且常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二开关机按键与第二MOSFET管电路的栅极相连，当按下所述第二开关机按键，所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通且常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
4.根据权利要求2所述的开关机电路，其特征在于，所述闩锁继电器电路包括：闩锁继电器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、极性电容；所述闩锁继电器为TQ-L2-3V闩锁继电器，所述第一MOSFET管和所述第二MOSFET管均为N沟道增强型MOSFET管；
所述闩锁继电器的第1管脚分别连接闩锁继电器的第4管脚、闩锁继电器的第7管脚、闩锁继电器的第10管脚、电源输入端、所述第一二极管的负极和所述第二二极管的负极，所述第一二极管的正极分别连接闩锁继电器的第6管脚和所述第二MOSFET管的漏极，所述第二二极管的正极分别连接所述第一MOSFET管的漏极和闩锁继电器的第5管脚，所述闩锁继电器的第2管脚分别连接闩锁继电器的第9管脚、第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地，所述闩锁继电器的第3管脚分别连接闩锁继电器的第8管脚、所述电源输入端和所述极性电容的正极，所述极性电容的负极接地。
5.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述第一MOSFET管电路包括：第一MOSFET管、第一电容、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一MOSFET管Q1为N沟道增强型MOSFET管；
所述第一MOSFET管的栅极分别连接所述第一电容的一端和所述第二电阻的一端，所述第一电容的另一端接地，所述第二电阻的另一端分别连接所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端和开关机按键的一端，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端连接开启信号连接端，所述第一MOSFET管的源极接地；
所述第二MOSFET管电路包括：第二MOSFET管、第二电容、第五电阻、第六电阻；所述第二MOSFET管Q2为N沟道增强型MOSFET管；
所述第二MOSFET管的栅极分别连接所述第二电容的一端和所述第五电阻的一端，所述第二电容的另一端接地，所述第五电阻的另一端分别连接所述第六电阻的一端和关闭信号连接端，所述第六电阻的另一端接地，所述第二MOSFET管的源极接地。
6.根据权利要求2所述的开关机电路，其特征在于，所述开关机按键电路包括：开关机按键和第三二极管；
所述第三二极管的负极与所述开关机按键的另一端相连，所述第三二极管的正极连接电源输入端。
7.一种开关机方法，其特征在于，提供闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路和第二MOSFET管电路；
所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通且常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通且常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开；
所述闩锁继电器的常开触点和常闭触点的状态具有记忆功能。
8.根据权利要求7所述的开关机方法，其特征在于，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平之前，还包括：
当按下开关机按键，所述第一控制电平流向所述第一MOSFET管电路；
所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平之前，还包括：
当按下开关机按键，所述第二控制电平流向所述第二MOSFET管电路。
9.一种开关机方法，其特征在于，提供闩锁继电器电路、第一MOSFET管电路、第二MOSFET管电路、开关机按键和处理器；
当按下开关机按键，所述第一MOSFET管电路接收第一控制电平，第一MOSFET管导通，向所述闩锁继电器电路输出第一驱动电平；所述第一驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的置位线圈接通且常开触点闭合，以使电源和负载接通；
所述处理器接收所述第一控制电平，处理器进行上电初始化；根据所述处理器确定所述第一控制电平的持续时间大于预设时间阈值，输出第二控制电平；所述第二MOSFET管电路接收第二控制电平，第二MOSFET管导通，向所述闩锁继电器输出第二驱动电平；所述第二驱动电平驱动所述闩锁继电器电路中闩锁继电器的复位线圈接通且常闭触点闭合，以使控制电源和负载断开。
10.一种医疗设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的开关机电路。
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