CN106502151A - 一种带软件锁控开关机电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了低电压开关控制电路技术领域的一种带软件锁控开关机电路，包括输入电压端口，所述输入电压端口并接有TVS管T1的负极和电容C1的正极，所述TVS管T1的正极串接地线，所述电容C1的负极串接地线，所述电容C1的正极并接有电阻R2的输入端、电阻R1的输入端和电容C4的正极，该电路适当调整可做精密按键控制电路的内部开关，同时根据不同的MOS管Q1选型可通过微弱的电压电流信号来控制大电流的开关，可以实现按键控制和开关机控制功能的合二为一，使单按键有双功能，而且通过电路中软硬件双保护关断部分，防止高电压高电流过冲，保护电路，整个电路结构设计简单，提高了机械控制开关的可靠性。

Description

一种带软件锁控开关机电路
技术领域
本发明涉及低电压开关控制电路技术领域，具体为一种带软件锁控开关机电路。
背景技术
目前，低电压开关控制电路应用于半导体激光技术及其他弱电控制领域。其开机启动方式取决于机械按键控制开启及急停开关组成的强制关机，由数字电路软件锁存控制主机开机及关机状态的锁存，考虑到主控部分开关能耗，故采用MOS管进行开关的控制，主要应用于开关机的状态锁存及防止开关机状态的误触发，提高系统性能的可靠性，然而现有电路中的机械控制开关无法锁存开关逻辑状态，为此，我提出一种带软件锁控开关机电路。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带软件锁控开关机电路，以解决上述背景技术中提出的现有电路中的机械控制开关无法锁存开关逻辑状态的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带软件锁控开关机电路，包括输入电压端口，所述输入电压端口并接有TVS管T1的负极和电容C1的正极，所述TVS管T1的正极串接地线，所述电容C1的负极串接地线，所述电容C1的正极并接有电阻R2的输入端、电阻R1的输入端和电容C4的正极，所述电阻R2的输出端并接有单片机锁存输出信号端口、电阻R5和电阻R4的输入端，所述电阻R1的输出端并接有电容C4的负极、MOS管Q1的4号端口、MOS管Q2的3号端口和二极管D1的正极，所述MOS管Q1的3号端口和电容C4的正极串接，所述MOS管Q1的5号端口并接有电容C2的正极、电容C3的正极和输出电压端口，所述电容C2的负极串接地线，所述电容C3的负极串接地线，所述MOS管Q2的1号端口和电阻R4的输出端串接，所述MOS管Q2的2号端口并接有电阻R5的输出端、地线、急停按键S1的输入端、开机+控制按键S2的输入端，所述急停按键S1的输入端和开机+控制按键S2的输入端接地，所述急停按键S1的输出端串接单片机锁存输出信号端口，所述开机+控制按键S2的输出端串接二极管D1的负极，所述开机+控制按键S2的输出端和二极管D1的负极串接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极并接有单片机输入信号端口和电阻R3的输入端，所述电阻R3的输出端串接直流电源。
优选的，所述二极管D1和D2为肖特基二极管。
优选的，所述电阻R1的阻值在100-200KΩ之间。
优选的，所述电阻R2的阻值在100-200KΩ之间，且R5的阻值为10KΩ。
优选的，所述电阻R4和R3均为限流电阻。
优选的，所述TVS管T1为单向TVS管。
优选的，所述电容C1、C2和C3为可变电容。
优选的，所述急停按键S1和开机+控制按键S2的表面设有防滑橡胶纹路。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过二极管D1和D2为肖特基二极管，可以减少正向导通的压降，增强单片机信号的判断能力，防止误识别，同时可以隔离A点和VCC之间的信号，防止信号回串，使VCC的电压不影响A点的电压，A点的电压不影响KONGZHI-IN的电压，通过电阻R1的阻值在100-200KΩ之间，可以防止电流过载而损坏MOS管Q1与Q2，通过电阻R2的阻值在100-200KΩ之间，且R5的阻值为10KΩ，可以当KONGZHI-IN为“0”时，B点有较低的电压，增强单片机锁存输出信号的负载能力，保证在KONGZHI-IN为“0”时，MOS管Q2不导通，通过电阻R4和R3均为限流电阻，可以分别保护MOS管Q2和单片机的I/O，同时根据不同的器件可以进行适当的调整，增加了电路的兼容性，通过TVS管T1为单向TVS管，可以保护电路，防止静电小电流浪涌对电路造成影响，通过电容C1、C2和C3为可变电容，当容量可做调整时，可以增强负载驱动能力和降低纹波干扰，通过急停按键S1和开机+控制按键S2的表面设有防滑橡胶纹路，防止手指与急停按键S1和开机+控制按键S2之间发生滑动，便于操作，该电路输入输出电压的范围为5-24V均可，同时根据不同的单片机的I/O端口控制电压，单片机输入信号端口及单片机锁存输出信号端口的电压范围为3-5V，单片机的I/O端口的输入及输出电流的能力常规为10-25mA，该电路适当调整可做精密按键控制电路的内部开关，同时根据不同的MOS管Q1选型可通过微弱的电压电流信号来控制大电流的开关，可以实现按键控制和开关机控制功能的合二为一，使单按键有双功能，而且通过电路中软硬件双保护关断部分，防止高电压高电流过冲，保护电路，整个电路结构设计简单，提高了机械控制开关的可靠性。
附图说明
图1为本发明电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种带软件锁控开关机电路，包括输入电压端口，所述输入电压端口并接有TVS管T1的负极和电容C1的正极，所述TVS管T1的正极串接地线，所述电容C1的负极串接地线，所述电容C1的正极并接有电阻R2的输入端、电阻R1的输入端和电容C4的正极，所述电阻R2的输出端并接有单片机锁存输出信号端口、电阻R5和电阻R4的输入端，所述电阻R1的输出端并接有电容C4的负极、MOS管Q1的4号端口、MOS管Q2的3号端口和二极管D1的正极，所述MOS管Q1的3号端口和电容C4的正极串接，所述MOS管Q1的5号端口并接有电容C2的正极、电容C3的正极和输出电压端口，所述电容C2的负极串接地线，所述电容C3的负极串接地线，所述MOS管Q2的1号端口和电阻R4的输出端串接，所述MOS管Q2的2号端口并接有电阻R5的输出端、地线、急停按键S1的输入端、开机+控制按键S2的输入端，所述急停按键S1的输入端和开机+控制按键S2的输入端接地，所述急停按键S1的输出端串接单片机锁存输出信号端口，所述开机+控制按键S2的输出端串接二极管D1的负极，所述开机+控制按键S2的输出端和二极管D1的负极串接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极并接有单片机输入信号端口和电阻R3的输入端，所述电阻R3的输出端串接直流电源。
其中，所述二极管D1和D2为肖特基二极管，可以减少正向导通的压降，增强单片机信号的判断能力，防止误识别，同时可以隔离A点和VCC之间的信号，防止信号回串，使VCC的电压不影响A点的电压，A点的电压不影响KONGZHI-IN的电压，所述电阻R1的阻值在100-200KΩ之间，可以防止电流过载而损坏MOS管Q1与Q2，所述电阻R2的阻值在100-200KΩ之间，且R5的阻值为10KΩ，可以当KONGZHI-IN为“0”时，B点有较低的电压，增强单片机锁存输出信号的负载能力，保证在KONGZHI-IN为“0”时，MOS管Q2不导通，所述电阻R4和R3均为限流电阻，可以分别保护MOS管Q2和单片机的I/O，同时根据不同的器件可以进行适当的调整，增加了电路的兼容性，所述TVS管T1为单向TVS管，可以保护电路，防止静电小电流浪涌对电路造成影响，所述电容C1、C2和C3为可变电容，当容量可做调整时，可以增强负载驱动能力和降低纹波干扰，所述急停按键S1和开机+控制按键S2的表面设有防滑橡胶纹路，防止手指与急停按键S1和开机+控制按键S2之间发生滑动，便于操作。
工作原理：1.设备带电未按下任何按键时的状态KONGZHI-IN(单片机输入信号)为“1”，KONGZHI-OUT(单片机锁存输出信号)为“0”，MOS管Q1和Q2均截止。
2.长按开机+控制按键S2，KONGZHI-IN(单片机输入信号)的电压为“0”(此0.2-0.3V电压由二极管D2决定)，单片机识别信号为“0”，根据按键时间和软件设置，控制输出信号KONGZHI-OUT(单片机锁存输出信号)此时由“0”变为“1”，则MOS管Q2导通，则A点此时的电压为低电平，MOS管Q1导通，输入电压可通过MOS管的开关直接输出，如果KONGZHI-OUT(单片机锁存输出信号)常驻“1”，则输出电压端口始终有电压输出。
3.为了防止电路主板出现问题，或者在设计上存在要求，需要“急停按键S1”，当按下按键后KONGZHI-OUT(单片机锁存输出信号)“0”，则可瞬间断电，系统强制关闭。(即硬件强制关机)
4.当使用完毕后进行软件关机，则通过按下开机+控制按键S2，此时KONGZHI-IN(单片机输入信号)为“0”，单片机接收到信号，进行判断关机行为，通过软件控制KONGZHI-OUT(单片机锁存输出信号)为“0”，关闭系统电源，系统关闭。(即软件正常关机)
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种带软件锁控开关机电路，包括输入电压端口，其特征在于：所述输入电压端口并接有TVS管T1的负极和电容C1的正极，所述TVS管T1的正极串接地线，所述电容C1的负极串接地线，所述电容C1的正极并接有电阻R2的输入端、电阻R1的输入端和电容C4的正极，所述电阻R2的输出端并接有单片机锁存输出信号端口、电阻R5和电阻R4的输入端，所述电阻R1的输出端并接有电容C4的负极、MOS管Q1的4号端口、MOS管Q2的3号端口和二极管D1的正极，所述MOS管Q1的3号端口和电容C4的正极串接，所述MOS管Q1的5号端口并接有电容C2的正极、电容C3的正极和输出电压端口，所述电容C2的负极串接地线，所述电容C3的负极串接地线，所述MOS管Q2的1号端口和电阻R4的输出端串接，所述MOS管Q2的2号端口并接有电阻R5的输出端、地线、急停按键S1的输入端、开机+控制按键S2的输入端，所述急停按键S1的输入端和开机+控制按键S2的输入端接地，所述急停按键S1的输出端串接单片机锁存输出信号端口，所述开机+控制按键S2的输出端串接二极管D1的负极，所述开机+控制按键S2的输出端和二极管D1的负极串接二极管D2的负极，所述二极管D2的正极并接有单片机输入信号端口和电阻R3的输入端，所述电阻R3的输出端串接直流电源。
2.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述二极管D1和D2为肖特基二极管。
3.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述电阻R1的阻值在100-200KΩ之间。
4.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述电阻R2的阻值在100-200KΩ之间，且R5的阻值为10KΩ。
5.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述电阻R4和R3均为限流电阻。
6.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述TVS管T1为单向TVS管。
7.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述电容C1、C2和C3为可变电容。
8.根据权利要求1所述的一种带软件锁控开关机电路，其特征在于：所述急停按键S1和开机+控制按键S2的表面设有防滑橡胶纹路。
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