CN110727232B - 智能检测零功耗多模式切换控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能检测零功耗多模式切换控制电路,属于电源控制电路领域。MCU芯片IC2检测其1脚低电平超出2S,MCU芯片IC2切换工作模式为电脑模式,同时将设置信息保存至MCU芯片IC2的EEROM,即使断电后下次开机还是电脑模式。MCU芯片IC2的6脚变高电平,双色LED指示灯LED2红色熄灭,MCU芯片IC2的5脚输出脉冲信号(0.5Hz),双色LED指示灯LED2绿色指示灯闪亮,MCU芯片IC2开启倒计时,当电脑正常开机时,开机信号输出(USB输出5V),控制板检测到5V输入时,光电耦合器U1导通,MCU芯片IC2的8脚变低电平,MCU芯片IC2关闭倒计时。当电脑关机后,开机信号消失,MCU芯片IC2的8脚变高电平,MCU芯片IC2开启倒计时,30S完成后,MCU芯片IC2的3脚输出高电平,三极管Q2截止,继电器K1失电,断开,控制电路及插排断电,电脑断电。
Description
技术领域
本发明涉及电源控制电路领域,详细地讲是一种智能检测零功耗多模式切换控制电路。
背景技术
众所周知,电脑关机后,绝大多数用户不会断开插排总开关,这样造成电脑主机、显示器、打印机、音箱等设备处于待机状态,一方面浪费电源,另一方面影响设备电源使用寿命,电脑关机后,电源不断电的情况下,辅助电源一致处于工作状态,造成电源电解电容寿命降低,从而影响电源使用寿命。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种智能检测零功耗多模式切换控制电路,通过反馈信号输入端检测电脑工作状态,关机后延时断电,达到节电,延长电脑使用寿命的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于,输入端子J1分别与轻触按钮S1、继电器K1的2脚及线控端子J2的3脚电性连接,所述的轻触按钮S1另一端与二极管D1阳极、二极管D2阳极及线控端子J2的1脚电性连接,所述的二极管D1阴极与滤波电容C1、下拉电阻R1、驱动电阻R10电性连接,所述的二极管D2阴极与整流桥BD1的1脚、稳压二极管DZ1阴极、电解电容C2正极、高频旁路电容C3、二极管D3阴极、继电器K1的1脚及线性降压芯片IC1的输入端3脚电性连接,输入端子J4与温度保险电阻FR1、电源输出端子J7电性连接,所述的温度保险电阻FR1与降压电容CX1、泄放电阻R12电性连接,所述的泄放电阻R12与泄放电阻R13电性连接,所述的降压电容CX1与泄放电阻R13、整流桥BD1的3脚电性连接,所述的整流桥BD1的2脚与继电器K1的4脚及电源输出端子J3电性连接,所述的整流桥BD1的4脚与下拉电阻R1、滤波电容C1、稳压二极管DZ1阳极、电解电容C2负极、高频旁路电容C3、抗干扰电容C9、抗干扰电容C8、抗干扰电容C7、高频旁路电容C6、电解电容C5、线性降压芯片IC1的接地端1脚、滤波电容C4、ISP下载端子J5的1脚、光电耦合器U1的3脚、MCU芯片IC2的4脚电性连接;NPN三极管Q2基级通过驱动电阻R9与MCU芯片IC2的3脚及抗干扰电容C9电性连接,NPN三极管Q2集电极与继电器K1的3脚及二极管D3的阳极电性连接,NPN三极管Q2发射级与整流桥BD1的4脚电性连接;NPN三极管Q1基级与驱动电阻R10电性连接,NPN三极管Q1集电极通过限流电阻R5与MCU芯片IC2的1脚电性连接,NPN三极管Q1发射级与整流桥BD1的4脚电性连接;线性降压芯片IC1的输出端2脚与电解电容C5的正极电性连接,线性降压芯片IC1的2脚与上拉电阻R2、上拉电阻R4、上拉电阻R3及MCU芯片IC2的2脚电性连接,所述的MCU芯片IC2的5脚与ISP下载端子J5的2脚电性连接,所述的MCU芯片IC2的6脚与ISP下载端子J5的3脚电性连接,MCU芯片IC2的1脚与上拉电阻R2电性连接,MCU芯片IC2的3脚与上拉电阻R4电性连接,MCU芯片IC2的8脚与上拉电阻R3电性连接,MCU芯片IC2的8脚与抗干扰电容C8电性连接;所述的光电耦合器U1的4脚通过限流电阻R7与MCU芯片IC2的8脚电性连接,光电耦合器U1的3脚与抗干扰电容C7电性连接,抗干扰电容C7另一脚与MCU芯片IC2的1脚电性连接,光电耦合器U1的1脚与反馈信号输入端子J6的4脚电性连接,光电耦合器U1的2脚通过限流电阻R11与反馈信号输入端子J6的1脚电性连接。
本发明还可通过如下措施来实现:所述的温度保险电阻FR1为含有一次性温度保险丝的金属氧化膜电阻。所述的轻触按钮S1通过二极管D2输入半波电源,作为启动信号。所述的二极管D1的半波整流滤波电容C1滤波,作为轻触按钮S1指令发生信号。所述的MCU芯片IC2 采用STC15L101E。所述的二极管D3 为续流二极管1N4148。所述的稳压二极管DZ1用于输入电压的过压钳位保护,任何情况都不会超过20V。所述的线性降压芯片IC1采用LM2594。
本发明的有益效果是,在电脑主机关闭后,检测主机反馈信号,若无信号,本控制电路倒计时自动断电;若想开机时,先按下按钮开关,控制电路开始检测主机反馈信号,同时开启倒计时定时器,有信号解除倒计时定时器,无信号,倒计时自动断电,断电后,控制电路整机断电。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1 为本发明的结构示意图。
图中 J1.输入端子,J2.线控端子,J3.电源输出端子,J4.输入端子,J5.ISP下载端子,J6.反馈信号输入端子,J7.电源输出端子,D1.二极管,D2.二极管,D3.二极管,BD1.整流桥,DZ1.稳压二极管,CX1.降压电容,C1.滤波电容,C2.电解电容,C3.高频旁路电容,C4.滤波电容,C5.电解电容,C6.高频旁路电容,C7.抗干扰电容,C8.抗干扰电容,C9.抗干扰电容,R1.下拉电阻,R2.上拉电阻,R3.上拉电阻,R4.上拉电阻,R5.限流电阻,R6.限流电阻,R7.限流电阻,R8.限流电阻,R9.驱动电阻,R10.驱动电阻,R11.限流电阻,R12.泄放电阻,R13.泄放电阻,FR1.温度保险电阻,IC1.线性降压芯片,IC2.MCU芯片,U1.光电耦合器,Q1.NPN三极管,Q2.NPN三极管,LED2.双色LED指示灯,K1.继电器,S1.轻触按钮。
具体实施方式
在图中,本发明输入端子J1分别与轻触按钮S1、继电器K1的2脚及线控端子J2的3脚电性连接,所述的轻触按钮S1另一端与二极管D1阳极、二极管D2阳极及线控端子J2的1脚电性连接,所述的二极管D1阴极与滤波电容C1、下拉电阻R1、驱动电阻R10电性连接,所述的二极管D2阴极与整流桥BD1的1脚、稳压二极管DZ1阴极、电解电容C2正极、高频旁路电容C3、二极管D3阴极、继电器K1的1脚及线性降压芯片IC1的输入端3脚电性连接,输入端子J4与温度保险电阻FR1、电源输出端子J7电性连接,所述的温度保险电阻FR1与降压电容CX1、泄放电阻R12电性连接,所述的泄放电阻R12与泄放电阻R13电性连接,所述的降压电容CX1与泄放电阻R13、整流桥BD1的3脚电性连接,所述的整流桥BD1的2脚与继电器K1的4脚及电源输出端子J3电性连接,所述的整流桥BD1的4脚与下拉电阻R1、滤波电容C1、稳压二极管DZ1阳极、电解电容C2负极、高频旁路电容C3、抗干扰电容C9、抗干扰电容C8、抗干扰电容C7、高频旁路电容C6、电解电容C5、线性降压芯片IC1的接地端1脚、滤波电容C4、ISP下载端子J5的1脚、光电耦合器U1的3脚、MCU芯片IC2的4脚电性连接;NPN三极管Q2基级通过驱动电阻R9与MCU芯片IC2的3脚及抗干扰电容C9电性连接,NPN三极管Q2集电极与继电器K1的3脚及二极管D3的阳极电性连接,NPN三极管Q2发射级与整流桥BD1的4脚电性连接;NPN三极管Q1基级与驱动电阻R10电性连接,NPN三极管Q1集电极通过限流电阻R5与MCU芯片IC2的1脚电性连接,NPN三极管Q1发射级与整流桥BD1的4脚电性连接;线性降压芯片IC1的输出端2脚与电解电容C5的正极电性连接,线性降压芯片IC1的2脚与上拉电阻R2、上拉电阻R4、上拉电阻R3及MCU芯片IC2的2脚电性连接,所述的MCU芯片IC2的5脚与ISP下载端子J5的2脚电性连接,所述的MCU芯片IC2的6脚与ISP下载端子J5的3脚电性连接,MCU芯片IC2的1脚与上拉电阻R2电性连接,MCU芯片IC2的3脚与上拉电阻R4电性连接,MCU芯片IC2的8脚与上拉电阻R3电性连接,MCU芯片IC2的8脚与抗干扰电容C8电性连接;所述的光电耦合器U1的4脚通过限流电阻R7与MCU芯片IC2的8脚电性连接,光电耦合器U1的3脚与抗干扰电容C7电性连接,抗干扰电容C7另一脚与MCU芯片IC2的1脚电性连接,光电耦合器U1的1脚与反馈信号输入端子J6的4脚电性连接,光电耦合器U1的2脚通过限流电阻R11与反馈信号输入端子J6的1脚电性连接;双色LED指示灯LED2的2脚和4脚、ISP下载端子J5的4脚、滤波电容C4及滤波电容C6电性连接;所述的双色LED指示灯LED2的1脚通过限流电阻R6与MCU芯片IC2的6脚电性连接,所述的双色LED指示灯LED2的3脚通过限流电阻R8与MCU芯片IC2的5脚电性连接。
所述轻触按钮S1通过二极管D2输入半波电源,作为启动信号,利用继电器K1自锁并加入全波信号,防止带载上电打火或造成对轻触电流冲击影响寿命。所述轻触按钮S1通过二极管D2还起到隔离作用,防止继电器K1自锁后,交流信号灌入二极管D1阳极。
所述二极管D1半波整流滤波电容C1滤波,作为轻触按钮S1指令发生信号,轻触按钮S1有两种功能,模式切换和开关功能。光电耦合器U1用于将电脑反馈信号与本控制电路完全隔离,防止高压窜入电脑造成电脑损坏。MCU芯片IC2选用STC15L101E,内置1K EEPROM,RC振荡器,无需扩展昂贵的EEPROM芯片与晶振,采用ISP下载,不需专用下载器,保密等级高。二极管D3 为续流二极管1N4148,防止继电器K1释放产生感应电压对NPN三极管Q2损坏,稳压二极管DZ1用于输入电压的过压钳位保护,任何情况都不会超过20V,线性降压芯片IC1采用LM2594,电压范围宽,可以适应5-24V。所述泄放电阻R12、泄放电阻R13,为X电容在断电后泄放电容上残余电压避免人身接触X电容引脚连接处即输入端J4造成触电。线控端子J2,插排内置按钮并联连接,由于插排位置可能放置操作不便的位置,通过线控端子外接按钮延长线控制,方便用户操作,线控端子J2可做远距离指令控制。所述温度保险电阻FR1为含有一次性温度保险丝的金属氧化膜电阻,所述双色LED指示灯LED2为双色LED发光二极管。
本控制电路开机通过按钮触发,继电器自锁;断电后,继电器断电,控制电路断电。本控制电路除有电脑状态监测模式,还保留原电子开关特性,当作为电子开关用途使用时,可通过模式切换至普通模式,即可作为电子开关的开关控制,该控制电路通过轻触按钮S1,触发启动信号,继电器K1自锁运行。再轻触按钮S1,继电器K1断电,输出断开。
所述市电通过电源输入端子J1、输入端子J4输入市电220V 50Hz,当人为按下轻触按钮S1瞬间,市电正半轴波形,经过二极管D2整流向控制电路供电,稳压二极管DZ1稳压钳位,电解电容C2、高频旁路电容C3滤波,降压电容CX1降压限流,输出20V直流电源,通过线性降压芯片IC1输出3.3V电源,3.3V电源通过上拉电阻R4、驱动电阻R9施加在NPN三极管Q2的基极,NPN三极管Q2导通,继电器K1得电吸合,一路经电源输出端子J3、电源输出端子J7输出220V,另一路经整流桥BD1整流、降压电容CX1降压限流,输出20V直流电源,自锁,即使松开轻触按钮S1,控制电路也正常工作。3.3V电源经电解电容C5、高频旁路电容C6、滤波电容C4滤波送入MCU芯片IC2的2脚,MCU芯片IC2得电工作,内部程序复位,复位时MCU芯片IC2的I/0脚为高电平,MCU芯片IC2的3脚高电平,NPN三极管Q2导通程序开始执行,初次使用默认插排普通模式,MCU芯片IC2的6脚变低电平3.3V,双色LED指示灯LED2通过限流电阻R6到MCU芯片IC2的6脚,双色LED指示灯LED2点亮红色,表示控制电路当前处于普通模式。再按下轻触按钮S1市电正半轴通过二极管D1整流、滤波电容C1滤波,得到+20V左右直流信号,通过驱动电阻R10施加于NPN三极管Q1的基极,MCU芯片IC2、NPN三极管Q1导通,MCU芯片IC2的1脚高电平变低电平,MCU芯片IC2程序检测1脚低电平变高电平,表示释放轻触按钮S1,MCU芯片IC2的1脚低电平变高电平后MCU芯片IC2的3脚高电平变低电平,NPN三极管Q2截止关断,继电器K1失电触点释放,电源输出端子J3、电源输出端子J7无输出,同样控制板电源消失,整机断电。
在普通模式下,双色LED指示灯LED2点亮红色时,长按轻触按钮S1(>2s)MCU芯片IC2检测其1脚低电平超出2S,MCU芯片IC2切换工作模式为电脑模式,同时将设置信息保存至MCU芯片IC2的EEROM,即使断电后下次开机还是电脑模式。MCU芯片IC2的6脚变高电平,双色LED指示灯LED2红色熄灭,MCU芯片IC2的5脚输出脉冲信号(0.5Hz),双色LED指示灯LED2绿色指示灯闪亮,MCU芯片IC2开启倒计时,当电脑正常开机时,开机信号输出(USB输出5V),控制板检测到5V输入时,光电耦合器U1导通,MCU芯片IC2的8脚变低电平,MCU芯片IC2关闭倒计时。当电脑关机后,开机信号消失,MCU芯片IC2的8脚变高电平,MCU芯片IC2开启倒计时,30S完成后,MCU芯片IC2的3脚输出高电平,NPN三极管Q2截止,继电器K1失电,断开,控制电路及插排断电,电脑断电。所述上拉电阻R2与抗干扰电容C7电性连接,构成RC延时充电电路,限流电阻R5与抗干扰电容C7电性连接,构成RC延时放电电路,组成输入信号防抖抗干扰滤波电路。同理,上拉电阻R3与抗干扰电容C7电性连接,限流电阻R7与抗干扰电容C7电性连接,组成输入信号防抖抗干扰滤波电路,上拉电阻R4与MCU芯片IC2的3脚电性连接,提高MCU芯片在上电复位时3脚可靠输出高电平。双色LED指示灯LED2在MCU芯片IC2下载程序时作为状态指示,下拉电阻R1与滤波电容C1电性连接构成RC放电回路,当轻触按钮S1释放后,迅速释放滤波电容C1电荷,供MCU芯片IC2正确识别指令状态,抗干扰电容C9与驱动电阻R9电性连接,构成RC延迟电路,消除噪声干扰。
Claims (8)
1.一种智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于,输入端子J1分别与轻触按钮S1、继电器K1的2脚及线控端子J2的3脚电性连接,所述的轻触按钮S1另一端与二极管D1阳极、二极管D2阳极及线控端子J2的1脚电性连接,所述的二极管D1阴极与滤波电容C1、下拉电阻R1、驱动电阻R10电性连接,所述的二极管D2阴极与整流桥BD1的1脚、稳压二极管DZ1阴极、电解电容C2正极、高频旁路电容C3、二极管D3阴极、继电器K1的1脚及线性降压芯片IC1的输入端3脚电性连接,输入端子J4与温度保险电阻FR1、电源输出端子J7电性连接,所述的温度保险电阻FR1与降压电容CX1、泄放电阻R12电性连接,所述的泄放电阻R12与泄放电阻R13电性连接,所述的降压电容CX1与泄放电阻R13、整流桥BD1的3脚电性连接,所述的整流桥BD1的2脚与继电器K1的4脚及电源输出端子J3电性连接,所述的整流桥BD1的4脚与下拉电阻R1、滤波电容C1、稳压二极管DZ1阳极、电解电容C2负极、高频旁路电容C3、抗干扰电容C9、抗干扰电容C8、抗干扰电容C7、高频旁路电容C6、电解电容C5、线性降压芯片IC1的接地端1脚、滤波电容C4、ISP下载端子J5的1脚、光电耦合器U1的3脚、MCU芯片IC2的4脚电性连接;NPN三极管Q2基级通过驱动电阻R9与MCU芯片IC2的3脚及抗干扰电容C9电性连接,NPN三极管Q2集电极与继电器K1的3脚及二极管D3的阳极电性连接,NPN三极管Q2发射级与整流桥BD1的4脚电性连接;NPN三极管Q1基级与驱动电阻R10电性连接,NPN三极管Q1集电极通过限流电阻R5与MCU芯片IC2的1脚电性连接,NPN三极管Q1发射级与整流桥BD1的4脚电性连接;线性降压芯片IC1的输出端2脚与电解电容C5的正极电性连接,线性降压芯片IC1的2脚与上拉电阻R2、上拉电阻R4、上拉电阻R3及MCU芯片IC2的2脚电性连接,所述的MCU芯片IC2的5脚与ISP下载端子J5的2脚电性连接,所述的MCU芯片IC2的6脚与ISP下载端子J5的3脚电性连接,MCU芯片IC2的1脚与上拉电阻R2电性连接,MCU芯片IC2的3脚与上拉电阻R4电性连接,MCU芯片IC2的8脚与上拉电阻R3电性连接,MCU芯片IC2的8脚与抗干扰电容C8电性连接;所述的光电耦合器U1的4脚通过限流电阻R7与MCU芯片IC2的8脚电性连接,光电耦合器U1的3脚与抗干扰电容C7电性连接,抗干扰电容C7另一脚与MCU芯片IC2的1脚电性连接,光电耦合器U1的1脚与反馈信号输入端子J6的4脚电性连接,光电耦合器U1的2脚通过限流电阻R11与反馈信号输入端子J6的1脚电性连接,双色LED指示灯LED2的2脚和4脚、ISP下载端子J5的4脚、滤波电容C4及滤波电容C6电性连接,所述的双色LED指示灯LED2的1脚通过限流电阻R6与MCU芯片IC2的6脚电性连接,所述的双色LED指示灯LED2的3脚通过限流电阻R8与MCU芯片IC2的5脚电性连接。
2.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的温度保险电阻FR1为含有一次性温度保险丝的金属氧化膜电阻。
3.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的轻触按钮S1通过二极管D2输入半波电源,作为启动信号。
4.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的二极管D1的半波整流滤波电容C1滤波,作为轻触按钮S1指令发生信号。
5.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的MCU芯片IC2采用STC15L101E。
6.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的二极管D3为续流二极管1N4148。
7.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的稳压二极管DZ1用于输入电压的过压钳位保护,任何情况都不会超过20V。
8.根据权利要求1所述智能检测零功耗多模式切换控制电路,其特征在于所述的线性降压芯片IC1采用LM2594。
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