CN109327214A - 一种电源开关控制电路及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制电路技术领域，公开了一种电源开关控制电路及投影机，该电路包括依次连接的输入电路、延迟电路和输出电路，其中，输入电路用于接收外部控制信号，并将外部控制信号传送到所述延迟电路；延迟电路用于根据外部控制信号的高低电平生成延迟启动控制指令或快速关闭控制指令；所述输出电路用于依据所述延迟电路的延迟启动控制指令或快速关闭控制指令控制继电器的打开与关闭，在得到延迟启动控制指令时，通过RC时间延迟线路控制上升电压速率，当大于预设电压后才发出控制动作，但在得到快速关闭控制指令时，可以立刻迅速做出切断的控制动作，通过分立元件组成控制电路，实现线路的延时开启和快速关闭功能，成本较低，通用性好。

Description

一种电源开关控制电路及投影机

技术领域

本发明涉及控制电路技术领域，尤其涉及一种电源开关控制电路及投影机。

背景技术

在研发投影机的电源过程中，在快速开关机时，发现用于关闭激光恒流源的继电器，有小概率的机会出现触点短路，从而导致有时无法关闭激光，通过分析发现为交流大浪涌冲击电流导致，需增加NTC抗浪涌电阻来消除之，但正常工作时，因功率过大，又需把它短路，期间需要延迟约几百毫秒；而对于一些带有多个风扇的电源系统，如果同时供电同时启动，则启动瞬间电流会很大，可能导致电源过流保护而进入来回打嗝状态。

目前，为避免上述问题，研发人员常常使用单片机MCU的GPIO脚通过程序来延时控制，价格贵，且因程序问题容易产生误动作；另一方面，研发人员还可能使用数字电路定时器来避免上述问题，然而数字电路定时器在大电流的电源系统中抗干扰较弱，且该数字电路定时器为集成IC，价格较贵。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种电源开关控制电路及投影机，该电路通过分立元件组成控制电路，实现线路的延时开启和快速关闭功能，成本较低，通用性好。

为实现上述目的，本发明提供的一种电源开关控制电路，包括依次连接的输入电路、延迟电路和输出电路，其中，所述输入电路用于接收外部控制信号，并将所述外部控制信号传送到所述延迟电路；所述延迟电路用于根据所述外部控制信号的高低电平生成延迟启动控制指令或快速关闭控制指令；所述输出电路用于依据所述延迟电路的延迟启动控制指令或快速关闭控制指令控制继电器的打开与关闭。

可选地，当外部控制信号为高电平时，所述延迟电路根据所述高电平生成延迟启动控制指令，所述输出电路用于依据所述延迟启动控制指令控制继电器的打开；当外部控制信号为低电平时，所述延迟电路根据所述低电平生成快速关闭控制指令，所述输出电路用于依据所述快速关闭控制指令控制继电器的关闭。

可选地，所述输入电路包括：电阻R21、电阻R22、电阻R24、电容C23和MOS管Q14，其中，所述电阻R22的一端连接外部控制信号CTRL，所述电阻R22的另一端与电阻R24的一端、电容C23的一端及MOS管Q14的栅极连接在一起，所述电阻R24的另一端与电容C23的另一端、MOS管Q14的源极及电阻R21的一端一起接地，MOS管Q14的漏极与电阻R21的另一端、节点a连接在一起；外部控制信号CTRL通过电阻R22接入到输入电路，当控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q14导通，控制信号CTRL为低电平时，MOS管Q14截止。

可选地，所述延迟电路包括：电阻R8、电阻R9、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R23，电容C5、电容C6、电容C18， MOS管Q13，二极管DZ1、二极管D6，其中，MOS管Q13的栅极与电阻R20的一端及所述节点a连接在一起，电阻R20的另一端与电阻R18的一端及电源端VCC_12V连接，MOS管Q13的漏极与电阻R9的一端及电容C18的一端一起接地，MOS管Q13的源极与电阻R19的一端及二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与电阻R9的另一端、电容C18的另一端、电阻R8的一端及节点b连接在一起，电阻R18的另一端与电阻R19的另一端、电容C5的一端、电容C6的一端及二极管DZ1的负极连接在一起，电容C5的另一端与电容C6的另一端一起接地，二极管DZ1的正极与电阻R8的另一端连接。

可选地，所述输出电路包括：电阻R17、电容C25、MOS管Q12、二极管D3、三极管Q2和继电器LS3，其中，所述MOS管Q12的栅极与所述节点b连接，MOS管Q12的漏极与三极管Q2的基极连接，MOS管Q12的源极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电源端VCC_12V、电容C25的一端、二极管D3的负极及继电器LS3的供电线圈的一端连接在一起，电容C25的另一端与二极管D3的正极、三极管Q2的集电极及继电器LS3的线圈的另一端连接在一起，三极管Q2的发射极接地。

可选地，所述预设电压由二极管DZ1的稳压值和MOS管Q12的门槛开启电压计算得到。

可选地，所述延迟时间的计算公式为：T=RC*Ln [（V1 -V0）/（V1-Vt）]，其中，T为延迟时间，R为电阻R18的电阻值，C为电容C5的电容值，V0为电容C5上的初始电压值，V1为电容C5的可充放电压值，Vt为t时刻电容上的电压值。

可选地，所述二极管DZ1为稳压二极管。

作为本发明的另一方面，提供的一种投影机，包括以上所述的电源开关控制电路，所述电源开关控制电路与投影机的电源控制系统连接以控制延迟打开或快速切断电路的供电。

本发明提出的一种电源开关控制电路及投影机，该电路包括依次连接的输入电路、延迟电路和输出电路，其中，所述输入电路用于接收外部控制信号，并将所述外部控制信号传送到所述延迟电路；所述延迟电路用于根据所述外部控制信号的高低电平生成延迟启动控制指令或快速关闭控制指令；所述输出电路用于依据所述延迟电路的延迟启动控制指令或快速关闭控制指令控制继电器的打开与关闭，在得到延迟启动控制指令时，通过RC时间延迟线路控制上升电压速率，当大于预设电压后才发出控制动作，但在得到快速关闭控制指令时，可以立刻迅速做出切断的控制动作，通过分立元件组成控制电路，实现线路的延时开启和快速关闭功能，成本较低，通用性好。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种电源开关控制电路示意图；

图2为本发明实施例一提供的输入电路的电路图；

图3为本发明实施例一提供的延迟电路的电路图；

图4为本发明实施例一提供的输出电路的电路图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

实施例一

如图1所示，在本实施例中，一种电源开关控制电路，包括依次连接的输入电路、延迟电路和输出电路，其中，所述输入电路用于接收外部控制信号，并将所述外部控制信号传送到所述延迟电路；所述延迟电路用于根据所述外部控制信号的高低电平生成延迟启动控制指令或快速关闭控制指令；所述输出电路用于依据所述延迟电路的延迟启动控制指令或快速关闭控制指令控制继电器的打开与关闭。

在本实施例中，该电路由多个电阻、电容、二极管、三极管和MOS管组成简单电路，在得到延迟启动控制指令时，通过RC时间延迟线路控制上升电压速率，当大于预设电压后才发出控制动作，但在得到快速关闭控制指令时，可以立刻迅速做出切断的控制动作，通过分立元件组成控制电路，实现线路的延时开启和快速关闭功能，成本较低，性价比高，通用性好。

目前，该方案已有用在2万流明投影机的电源箱中，性能稳定可靠，后续也可用在低成本产品的多个简易风扇的分步启动设计中。

在本实施例中，所述继电器LS3的开关节点与待控制线路连接。比如，通过该类型电路控制多个风扇的依次启动。

在本实施例中，当外部控制信号为高电平时，所述延迟电路根据所述高电平生成延迟启动控制指令，所述输出电路用于依据所述延迟启动控制指令控制继电器的打开；当外部控制信号为低电平时，所述延迟电路根据所述低电平生成快速关闭控制指令，所述输出电路用于依据所述快速关闭控制指令控制继电器的关闭。

如图2所示，在本实施例中，所述输入电路包括：电阻R21、电阻R22、电阻R24、电容C23和MOS管Q14，其中，所述电阻R22的一端连接外部控制信号CTRL，所述电阻R22的另一端与电阻R24的一端、电容C23的一端及MOS管Q14的栅极连接在一起，所述电阻R24的另一端与电容C23的另一端、MOS管Q14的源极及电阻R21的一端一起接地，MOS管Q14的漏极与电阻R21的另一端、节点a连接在一起；外部控制信号CTRL通过电阻R22接入到输入电路，当控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q14导通，控制信号CTRL为低电平时，MOS管Q14截止。

如图3所示，在本实施例中，所述延迟电路包括：电阻R8、电阻R9、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R23，电容C5、电容C6、电容C18， MOS管Q13，二极管DZ1、二极管D6，其中，MOS管Q13的栅极与电阻R20的一端及所述节点a连接在一起，电阻R20的另一端与电阻R18的一端及电源端VCC_12V连接，MOS管Q13的漏极与电阻R9的一端及电容C18的一端一起接地，MOS管Q13的源极与电阻R19的一端及二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与电阻R9的另一端、电容C18的另一端、电阻R8的一端及节点b连接在一起，电阻R18的另一端与电阻R19的另一端、电容C5的一端、电容C6的一端及二极管DZ1的负极连接在一起，电容C5的另一端与电容C6的另一端一起接地，二极管DZ1的正极与电阻R8的另一端连接；当MOS管Q14导通时，MOS管Q13的栅极的电荷被MOS管Q14释放掉，使MOS管Q13截止，这时二极管D6反向截止，电源端VCC_12V通过电阻R18向电容C5和电容C6充电，当电容C5和电容C6的电压超过预设电压时，二极管DZ1反向导通；当MOS管Q14截止时，电源端VCC_12V通过电阻R20给MOS管Q13的栅极供电，使MOS管Q13导通，这时MOS管Q12的栅极和电容C18的电荷通过电阻R23、二极管D6和MOS管Q13释放掉，电容C5和电容C6的电荷通过电阻R19和MOS管Q13释放掉。

如图4所示，在本实施例中，所述输出电路包括：电阻R17、电容C25、MOS管Q12、二极管D3、三极管Q2和继电器LS3，其中，所述MOS管Q12的栅极与所述节点b连接，MOS管Q12的漏极与三极管Q2的基极连接，MOS管Q12的源极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电源端VCC_12V、电容C25的一端、二极管D3的负极及继电器LS3的供电线圈的一端连接在一起，电容C25的另一端与二极管D3的正极、三极管Q2的集电极及继电器LS3的线圈的另一端连接在一起，三极管Q2的发射极接地；当二极管DZ1反向导通时，使MOS管Q12导通，从而使继电器LS3经过预设的延迟时间后闭合；而MOS管Q12截止，因电阻R19和电阻R23的阻值较小，继电器LS3立刻断开。

在本实施例中，所述继电器LS3的开关节点的闭合流程为：控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q14导通，MOS管Q13的栅极的电荷被MOS管Q14释放掉，使MOS管Q13截止，这时二极管D6反向截止，电源端VCC_12V通过电阻R18向电容C5和电容C6充电，当电容C5和电容C6的电压超过预设电压时，二极管DZ1反向导通，并使MOS管Q12导通，从而使继电器LS3经过预设的延迟时间后闭合。

在本实施例中，控制信号CTRL由线路的控制中心发出，控制信号CTRL为高低电平信号，低电平时，继电器的线圈电源断开，高电平时，继电器的线圈电源闭合，线圈上的开关节点状态变换，比如，常闭节点变为开启，或常开节点变为关闭，通过开关节点状态的变化来控制相应线路的通断。

在本实施例中，所述预设电压由二极管DZ1的稳压值和MOS管Q12的门槛开启电压计算得到。比如，预设电压为二极管DZ1的稳压值和MOS管Q12的门槛开启电压之和，作为另一种实施例，该预设电压也可以由技术人员在一定范围内进行调节。

在本实施例中，所述延迟时间的计算公式为：T=RC*Ln [（V1 -V0）/（V1-Vt）]，其中，T为延迟时间，R为电阻R18的电阻值，C为电容C5的电容值，V0为电容C5上的初始电压值，V1为电容C5的可充放电压值，Vt为t时刻电容上的电压值。

在本实施例中，例如，初始电压值为1/3VCC的电容C5通过电阻R18充电，充电终值为VCC，那么，冲到2/3VCC需要的时间是多少，由上述公式可知：R为电阻R18的电阻值，C为电容C5的电容值，V0=1/3VCC，V1=VCC，Vt=2/3VCC，故，T=RC*Ln [（V1 -V0）/（V1-Vt）]= RC*Ln2=0.693 RC。由此可知，在延迟开启场合，延迟时间主要由电阻18和电容C5来决定，这样的延迟开启是完全可控的。

在本实施例中，电阻R19的电阻值为2.2KΩ，所述电阻R23的电阻值为1KΩ，电阻R8的电阻值为1KΩ，电阻R9的电阻值为100KΩ，电阻R17的电阻值为4.7KΩ，电阻R18的电阻值为33KΩ，电阻R20的电阻值为10KΩ，电阻R21的电阻值为33KΩ，电阻R22的电阻值为1KΩ，电阻R24的电阻值为100KΩ，电容C5的电容值为10μF，电容C6的电容值为10μF，电容C18的电容值为10μF，电容C23的电容值为0.1μF，电容C25的电容值为0.1μF，MOS管Q12、MOS管Q13和MOS管Q14的型号皆为2N7002，二极管DZ1为稳压二极管，二极管DZ1的稳压值为6.2V，二极管D3和二极管D6的型号皆为MBR0504，三极管Q2的型号为MMBT2222A，继电器LS3的型号为G5RL-1A-E-HR。

实施例二

在本实施例中，一种投影机，包括实施例一所述的电源开关控制电路，所述电源开关控制电路与投影机的电源控制系统连接以控制延迟打开或快速切断电路的供电。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电源开关控制电路，其特征在于，包括依次连接的输入电路、延迟电路和输出电路，其中，所述输入电路用于接收外部控制信号，并将所述外部控制信号传送到所述延迟电路；所述延迟电路用于根据所述外部控制信号的高低电平生成延迟启动控制指令或快速关闭控制指令；所述输出电路用于依据所述延迟电路的延迟启动控制指令或快速关闭控制指令控制继电器的打开与关闭。

2.根据权利要求1所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，当外部控制信号为高电平时，所述延迟电路根据所述高电平生成延迟启动控制指令，所述输出电路用于依据所述延迟启动控制指令控制继电器的打开；当外部控制信号为低电平时，所述延迟电路根据所述低电平生成快速关闭控制指令，所述输出电路用于依据所述快速关闭控制指令控制继电器的关闭。

3.根据权利要求1所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，所述输入电路包括：电阻R21、电阻R22、电阻R24、电容C23和MOS管Q14，其中，所述电阻R22的一端连接外部控制信号CTRL，所述电阻R22的另一端与电阻R24的一端、电容C23的一端及MOS管Q14的栅极连接在一起，所述电阻R24的另一端与电容C23的另一端、MOS管Q14的源极及电阻R21的一端一起接地，MOS管Q14的漏极与电阻R21的另一端连接在一起；外部控制信号CTRL通过电阻R22接入到输入电路，当控制信号CTRL为高电平时，MOS管Q14导通，控制信号CTRL为低电平时，MOS管Q14截止。

4.根据权利要求3所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，所述延迟电路包括：电阻R8、电阻R9、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R23，电容C5、电容C6、电容C18， MOS管Q13，二极管DZ1、二极管D6，其中，MOS管Q13的栅极与电阻R20的一端及所述节点a连接在一起，电阻R20的另一端及电阻R18的一端与电源端VCC连接，MOS管Q13的漏极与电阻R9的一端及电容C18的一端一起接地，MOS管Q13的源极与电阻R19的一端及二极管D6的负极连接，二极管D6的正极与电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端与电阻R9的另一端、电容C18的另一端、电阻R8的一端连接在一起，电阻R18的另一端与电阻R19的另一端、电容C5的一端、电容C6的一端及二极管DZ1的负极连接在一起，电容C5的另一端与电容C6的另一端一起接地，二极管DZ1的正极与电阻R8的另一端连接。

5.根据权利要求4所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，所述输出电路包括：电阻R17、电容C25、MOS管Q12、二极管D3、三极管Q2和继电器LS3，其中，所述MOS管Q12的栅极与所述节点b连接，MOS管Q12的漏极与三极管Q2的基极连接，MOS管Q12的源极与电阻R17的一端连接，电阻R17的另一端与电源端VCC_12V、电容C25的一端、二极管D3的负极及继电器LS3的供电线圈的一端连接在一起，电容C25的另一端与二极管D3的正极、三极管Q2的集电极及继电器LS3的线圈的另一端连接在一起，三极管Q2的发射极接地。

6.根据权利要求5所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，所述预设电压由二极管DZ1的稳压值和MOS管Q12的门槛开启电压计算得到。

7.根据权利要求6所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，所述延迟时间的计算公式为：T=RC*Ln [（V1 -V0）/（V1-Vt）]，其中，T为延迟时间，R为电阻R18的电阻值，C为电容C5的电容值，V0为电容C5上的初始电压值，V1为电容C5的可充放电压值，Vt为t时刻电容上的电压值。

8.根据权利要求4所述的一种电源开关控制电路，其特征在于，所述二极管DZ1为稳压二极管。

9.一种投影机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电源开关控制电路，所述电源开关控制电路与投影机的电源控制系统连接以控制延迟打开或快速切断电路的供电。