CN106787732B - 一种两级电源开关控制装置及电气设备 - Google Patents

一种两级电源开关控制装置及电气设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于电源控制技术领域，尤其涉及一种两级电源开关控制装置及电气设备。在本发明实施例中，两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，两级开关控制装置能提供高安全性的电源开关控制，能从机械控制和软件控制两方面进行全方位控制电源开关，能确保维护人员在设备电源完全切断的情况下进行操作，确保人身安全。

Description

一种两级电源开关控制装置及电气设备
技术领域
本发明属于电源控制技术领域，尤其涉及一种两级电源开关控制装置及电气设备。
背景技术
电源开关就是用通过电路控制开关管进行接通与截止的装置，电源开关广泛应用在各种电器装备中。
目前的电源开关控制方式比较多，有的电源开关需要人工操作，有的虽然是自动式开关，但也要依赖于软件控制方式，这样可能因软件故障而导致控制失败，而无法彻底关闭电源进行作业，无法保证人身安全。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种两级电源开关控制装置及电气设备，旨在解决现在的电源开关控制装置因故障导致控制失败，而无法保证人身安全的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种两级电源开关控制装置，所述两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，所述两级电源开关控制装置还包括门检测开关模块、MCU与传感器电路、与门和非门，所述门检测开关模块由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，所述门检测开关模块的输入端接前级控制信号输入，所述门检测开关模块的输出端同时接所述非门的输入端、与门的第一输入端和继电器开关，所述MCU与传感器电路的输入端接所述非门的输出端，所述MCU与传感器电路的输出端接所述与门的第二输入端，所述与门的输出端接所述MOS管开关。
上述结构中，所述继电器开关包括继电器J、二极管D1和RC缓冲电路，所述继电器J的开关连接在电源输入口与MOS管开关之间，所述继电器J的线圈第一端接所述门检测开关模块，所述继电器J的线圈第二端接地，所述二极管D1和RC缓冲电路并联在所述继电器J的线圈第一端与地之间。
上述结构中，所述MOS管开关包括：
MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C1；
所述MOS管Q1的源极接所述继电器开关，所述MOS管Q1的漏极为所述MOS管开关的输出端，所述MOS管Q1的栅极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R2和电容C1并联在所述电阻R1的第二端与所述MOS管Q1的源极之间，所述三极管Q2的集电极接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的发射极通过并联的电阻R3和电阻R4接所述MOS管Q1的源极，所述三极管Q2的集电极一路接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的集电极另一路通过所述电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R6接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R8连接在所述三极管Q3的基极与发射极之间，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R7接前级控制信号，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R10接次级控制信号，所述电阻R11连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间。
上述结构中，所述两级电源开关控制装置还包括指示电源是否接通的电源输出指示灯，所述电源输出指示灯包括串联在所述MOS管Q1的漏极与地之间的电阻R12和LED灯D2。
本发明实施例还提供一种电气设备，包括两级电源开关控制装置，所述两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，所述两级电源开关控制装置还包括门检测开关模块、MCU与传感器电路、与门和非门，所述门检测开关模块由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，所述门检测开关模块的输入端接前级控制信号输入，所述门检测开关模块的输出端同时接所述非门的输入端、与门的第一输入端和继电器开关，所述MCU与传感器电路的输入端接所述非门的输出端，所述MCU与传感器电路的输出端接所述与门的第二输入端，所述与门的输出端接所述MOS管开关。
上述结构中，所述继电器开关包括继电器J、二极管D1和RC缓冲电路，所述继电器J的开关连接在电源输入口与MOS管开关之间，所述继电器J的线圈第一端接所述门检测开关模块，所述继电器J的线圈第二端接地，所述二极管D1和RC缓冲电路并联在所述继电器J的线圈第一端与地之间。
上述结构中，所述MOS管开关包括：
MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C1；
所述MOS管Q1的源极接所述继电器开关，所述MOS管Q1的漏极为所述MOS管开关的输出端，所述MOS管Q1的栅极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R2和电容C1并联在所述电阻R1的第二端与所述MOS管Q1的源极之间，所述三极管Q2的集电极接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的发射极通过并联的电阻R3和电阻R4接所述MOS管Q1的源极，所述三极管Q2的集电极一路接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的集电极另一路通过所述电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R6接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R8连接在所述三极管Q3的基极与发射极之间，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R7接前级控制信号，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R10接次级控制信号，所述电阻R11连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间。
上述结构中，所述两级电源开关控制装置还包括指示电源是否接通的电源输出指示灯，所述电源输出指示灯包括串联在所述MOS管Q1的漏极与地之间的电阻R12和LED灯D2。
在本发明实施例中，两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，两级开关控制装置能提供高安全性的电源开关控制，能从机械控制和软件控制两方面进行全方位控制电源开关，能确保维护人员在设备电源完全切断的情况下进行操作，确保人身安全。
附图说明
图1是本发明实施例提供的两级电源开关控制装置的模块结构图；
图2是本发明实施例提供的两级电源开关控制装置的电路结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明实施例提供的两级电源开关控制装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
一种两级电源开关控制装置，所述两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关1和MOS管开关2，所述两级电源开关控制装置还包括门检测开关模块3、MCU与传感器电路4、与门5和非门6，所述门检测开关模块3由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，所述门检测开关模块3的输入端接前级控制信号输入，所述门检测开关模块3的输出端同时接所述非门6的输入端、与门5的第一输入端和继电器开关1，所述MCU与传感器电路4的输入端接所述非门6的输出端，所述MCU与传感器电路4的输出端接所述与门5的第二输入端，所述与门5的输出端接所述MOS管开关2。
图2示出了本发明实施例提供的两级电源开关控制装置的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
作为本发明一实施例，所述继电器开关1包括继电器J、二极管D1和RC缓冲电路，所述继电器J的开关连接在电源输入口与MOS管开关2之间，所述继电器J的线圈第一端接所述门检测开关模块3，所述继电器J的线圈第二端接地，所述二极管D1和RC缓冲电路并联在所述继电器J的线圈第一端与地之间。
作为本发明一实施例，所述MOS管开关2包括：
MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C1；
所述MOS管Q1的源极接所述继电器开关1，所述MOS管Q1的漏极为所述MOS管开关2的输出端，所述MOS管Q1的栅极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R2和电容C1并联在所述电阻R1的第二端与所述MOS管Q1的源极之间，所述三极管Q2的集电极接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的发射极通过并联的电阻R3和电阻R4接所述MOS管Q1的源极，所述三极管Q2的集电极一路接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的集电极另一路通过所述电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R6接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R8连接在所述三极管Q3的基极与发射极之间，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R7接前级开关控制信号，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R10接次级开关控制信号，所述电阻R11连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间。
作为本发明一实施例，所述两级电源开关控制装置还包括指示电源是否接通的电源输出指示灯7，所述电源输出指示灯7包括串联在所述MOS管Q1的漏极与地之间的电阻R12和LED灯D2。
本发明实施例还提供一种电气设备，包括两级电源开关控制装置，所述两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关1和MOS管开关2，所述两级电源开关控制装置还包括门检测开关模块3、MCU与传感器电路4、与门5和非门6，所述门检测开关模块3由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，所述门检测开关模块3的输入端接前级控制信号输入，所述门检测开关模块3的输出端同时接所述非门6的输入端、与门5的第一输入端和继电器开关1，所述MCU与传感器电路4的输入端接所述非门6的输出端，所述MCU与传感器电路4的输出端接所述与门5的第二输入端，所述与门5的输出端接所述MOS管开关2。
作为本发明一实施例，所述继电器开关1包括继电器J、二极管D1和RC缓冲电路，所述继电器J的开关连接在电源输入口与MOS管开关2之间，所述继电器J的线圈第一端接所述门检测开关模块3，所述继电器J的线圈第二端接地，所述二极管D1和RC缓冲电路并联在所述继电器J的线圈第一端与地之间。
作为本发明一实施例，所述MOS管开关2包括：
MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C1；
所述MOS管Q1的源极接所述继电器开关1，所述MOS管Q1的漏极为所述MOS管开关2的输出端，所述MOS管Q1的栅极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R2和电容C1并联在所述电阻R1的第二端与所述MOS管Q1的源极之间，所述三极管Q2的集电极接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的发射极通过并联的电阻R3和电阻R4接所述MOS管Q1的源极，所述三极管Q2的集电极一路接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的集电极另一路通过所述电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R6接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R8连接在所述三极管Q3的基极与发射极之间，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R7接前级开关控制信号，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R10接次级开关控制信号，所述电阻R11连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间。
作为本发明一实施例，所述两级电源开关控制装置还包括指示电源是否接通的电源输出指示灯7，所述电源输出指示灯7包括串联在所述MOS管Q1的漏极与地之间的电阻R12和LED灯D2。
该装置采用双级控制信号，包括前级控制信号和次级控制信号。前级控制信号用于直接控制继电器开关1内部的继电器J，前级控制信号和次级控制信号通过与门5相与后输出次级控制信号用于控制MOS管开关2内部的MOS管Q1，前级控制信号通过非门6后输出前级控制检测信号,该信号除能提供给MCU检测之外，还起加速MOS管开关2内部的MOS管Q1关闭的过程。
前级控制信号是由门检测开关模块3控制输出，门检测开关模块3主要由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，比如安装在设备上的装饰门，保险柜门，防火门等打开和关闭的情况下能触动的位置上，而且当这些门打开时，门检测开关处于断开状态，当门关闭后，门检测开关处于闭合状态。前级控制信号的输入源可以来自电源的输入，该电源电压要保证当门检测开关模块3内部的门检测开关闭合后，提供的电源能将继电器可靠吸合，当门检测开关模块3内部的门检测开关断开后，提供的电源能将继电器可靠断开。次级控制信号是多个信号综合产生的结果，首先是MCU与传感器电路4内部的MCU对传感器输出的内部传感器检测信号和前级控制检测信号进行检测后，并由软件计算判断后输出控制信号，然后控制信号再与前级控制信号进行逻辑相与后输出；其中MCU与传感器电路4主要由MCU和传感器电路组成，传感器主要用于检测设备各模块的到位情况，安放在模块安装到位后的位置上，如果设备的某个模块发生脱位情况，则传感器电路检测到脱位后会输出脱位信号给MCU，反正，如果模块安全到位后，传感器电路会输出到位信号给MCU。
在本发明实施例中，两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，两级开关控制装置能提供高安全性的电源开关控制，能从机械控制和软件控制两方面进行全方位控制电源开关，能确保维护人员在设备电源完全切断的情况下进行操作，确保人身安全。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种两级电源开关控制装置，其特征在于，所述两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，所述两级电源开关控制装置还包括门检测开关模块、MCU与传感器电路、与门和非门，所述门检测开关模块由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，所述门检测开关模块的输入端接前级控制信号输入，所述门检测开关模块的输出端同时接所述非门的输入端、与门的第一输入端和继电器开关，所述MCU与传感器电路的输入端接次级控制信号输入，所述非门的输出端接所述MCU与传感器电路、所述MOS管开关，所述MCU与传感器电路的输出端接所述与门的第二输入端，所述与门的输出端接所述MOS管开关；
所述装置采用双级控制信号，包括前级控制信号和次级控制信号，所述前级控制信号的输入源来自电源的输入；
所述前级控制信号和次级控制信号通过与门相与后输出次级控制信号；
所述前级控制信号通过非门后输出前级控制检测信号。
2.如权利要求1所述的两级电源开关控制装置，其特征在于，所述继电器开关包括继电器J、二极管D1和RC缓冲电路，所述继电器J的开关连接在电源输入口与MOS管开关之间，所述继电器J的线圈第一端接所述门检测开关模块，所述继电器J的线圈第二端接地，所述二极管D1和RC缓冲电路并联在所述继电器J的线圈第一端与地之间。
3.如权利要求1所述的两级电源开关控制装置，其特征在于，所述MOS管开关包括：
MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C1；
所述MOS管Q1的源极接所述继电器开关，所述MOS管Q1的漏极为所述MOS管开关的输出端，所述MOS管Q1的栅极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R2和电容C1并联在所述电阻R1的第二端与所述MOS管Q1的源极之间，所述三极管Q2的集电极接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的发射极通过并联的电阻R3和电阻R4接所述MOS管Q1的源极，所述三极管Q2的集电极一路接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的集电极另一路通过所述电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R6接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R8连接在所述三极管Q3的基极与发射极之间，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R7接非门输出的前级控制检测信号，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R10接与门输出的次级控制信号，所述电阻R11连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间。
4.如权利要求3所述的两级电源开关控制装置，其特征在于，所述两级电源开关控制装置还包括指示电源是否接通的电源输出指示灯，所述电源输出指示灯包括串联在所述MOS管Q1的漏极与地之间的电阻R12和LED灯D2。
5.一种电气设备，其特征在于，包括两级电源开关控制装置，所述两级电源开关控制装置包括串联在电源输入口与电源输出口之间的继电器开关和MOS管开关，所述两级电源开关控制装置还包括门检测开关模块、MCU与传感器电路、与门和非门，所述门检测开关模块由多个门检测开关串联组成，每个门检测开关分别安装在设备的门上，所述门检测开关模块的输入端接前级控制信号输入，所述门检测开关模块的输出端同时接所述非门的输入端、与门的第一输入端和继电器开关，所述MCU与传感器电路的输入端接次级控制信号输入，所述非门的输出端接所述MCU与传感器电路、所述MOS管开关，所述MCU与传感器电路的输出端接所述与门的第二输入端，所述与门的输出端接所述MOS管开关；
所述装置采用双级控制信号，包括前级控制信号和次级控制信号，所述前级控制信号的输入源来自电源的输入；
所述前级控制信号和次级控制信号通过与门相与后输出次级控制信号；
所述前级控制信号通过非门后输出前级控制检测信号。
6.如权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述继电器开关包括继电器J、二极管D1和RC缓冲电路，所述继电器J的开关连接在电源输入口与MOS管开关之间，所述继电器J的线圈第一端接所述门检测开关模块，所述继电器J的线圈第二端接地，所述二极管D1和RC缓冲电路并联在所述继电器J的线圈第一端与地之间。
7.如权利要求5所述的电气设备，其特征在于，所述MOS管开关包括：
MOS管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C1；
所述MOS管Q1的源极接所述继电器开关，所述MOS管Q1的漏极为所述MOS管开关的输出端，所述MOS管Q1的栅极接所述电阻R1的第一端，所述电阻R2和电容C1并联在所述电阻R1的第二端与所述MOS管Q1的源极之间，所述三极管Q2的集电极接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的发射极通过并联的电阻R3和电阻R4接所述MOS管Q1的源极，所述三极管Q2的集电极一路接所述电阻R1的第二端，所述三极管Q2的集电极另一路通过所述电阻R9接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的发射极接地，所述三极管Q2的基极通过所述电阻R6接所述三极管Q3的集电极，所述三极管Q3的发射极接地，所述电阻R8连接在所述三极管Q3的基极与发射极之间，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R7接非门输出的前级控制检测信号，所述三极管Q4的基极通过所述电阻R10接与门输出的次级控制信号，所述电阻R11连接在所述三极管Q4的基极与发射极之间。
8.如权利要求7所述的电气设备，其特征在于，所述两级电源开关控制装置还包括指示电源是否接通的电源输出指示灯，所述电源输出指示灯包括串联在所述MOS管Q1的漏极与地之间的电阻R12和LED灯D2。
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