CN110865678A - 一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，包括：工业电输入端；开关管Q4，所述开关管Q4与所述工业电输入端的正负极连接；迟滞比较电路，所述迟滞比较电路位于所述工业电输入端的一侧，且与所述工业电输入端连接；所述PLC电路板上设有可调节保护电路，所述可调节保护电路位于所述开关管Q4与所述迟滞比较电路；通过迟滞比较电路和可调节保护电路的相互配合下，使得开关电路不仅可以保护电路，避免设备受到损坏，且可以避免开关电源的输入电压在欠压保护设定电压附近波动时开关电源的频繁开启或关断，保证了开关电源的整机性能，其不但使用的元件较少，降低了制作成本，而且使用稳定性好且适用性强，实用性好。

Description

一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构
技术领域：
本发明涉及可调节迟滞电路技术领域，尤其涉及一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构。
背景技术：
一般开关电源的输入电压端都会设置有可调节保护电路，以防止输入电压过低时，对负载造成损害。
急停按钮也可以称为“紧急停止按钮”，业内简称急停按钮。顾名思义急停按钮就是当发生紧急情况的时候人们可以通过快速按下此按钮来达到保护的措施，在一些重要机器上的急停开关是用于在紧急情况下暂停所有电路的情况下，每当使用急停开关，都会造成厂里的机器紧急停止，会损失很多经济财产，在日常工作中，经常会有工作人员在没有紧急情况出现的情况下误触急停开关，导致经济财产损失。
目前，开关电源的输入电压端的可调节保护电路主要包括有比较电路、输出单元电路，比较电路的基准电压输入端设置有参考基准单元电路，比较电路的检测电压输入端设置有输入电压检测单元电路，比较电路的输出端通过输出单元电路与开关管的栅极连接，开关管的漏极与开关电源的控制端连接。但是，现有技术中开关电源的输入电压端的可调节保护电路均不具有迟滞功能，当开关电源的输入电压在欠压保护设定电压附近波动时，就会造成开关管时而截止、时而导通，导致开关电源跟随着频繁地开启或关断，久而久之就会损坏开关管，甚至影响开关电源的整机性能，为此我们提出一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，以此来解决上述问题。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，来解决上述技术问题。
本发明由如下技术方案实施：一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，包括：
壳体，所述壳体的上表面安装有保护套，所述壳体内滑动连接有压杆，所述压杆的一端贯穿所述壳体，所述压杆的外侧壁套接有第一弹簧，压杆上设有和第一弹簧接触的挤压板，所述壳体的内侧壁固定连接有限位板，所述壳体的内侧壁位于所述限位板的下方固定连接有固定板，所述固定板的上表面中心处粘接有硅胶垫，所述固定板的内部设有压力传感器，所述壳体的内部安装有PLC电路板；
工业电输入端；
开关管Q4，所述开关管Q4与所述工业电输入端的正负极连接；
迟滞比较电路，所述迟滞比较电路位于所述工业电输入端的一侧，且与所述工业电输入端连接；
所述PLC电路板上设有可调节保护电路，所述可调节保护电路位于所述开关管Q4与所述迟滞比较电路，且与开关管Q4与所述迟滞比较电路相互连接，所述可调节保护电路包括第四电阻R4、第七电阻R7、第一三极管Q1、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第九电阻R9、第十一电阻R11、第二三极管Q2、第五电阻R5、第八电阻R8、第十二电阻R12和第三三极管Q3。
优选的，所述迟滞比较电路包括集成电路芯片U1、稳压芯片U2、电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述稳压芯片U2的阴极分别与所述电阻R1、电阻R2的一端连接，所述电阻R2和电阻R3相互串联，且电阻R3的另一端与所述集成电路芯片U1的5脚连接，所述集成电路芯片U1的2脚连接于所述电阻R2和电阻R3之间，所述集成电路芯片U1的2脚的3脚与所述稳压芯片U2的阳极连接，且接地。
优选的，所述工业电输入端包括整流器BR1和保险丝F1，所述保险丝F1的一端与市电L端连接，另一端与整流器BR1的3脚连接，所述整流器BR1的4脚与市电N端连接。
优选的，所述第二电阻R2、第一电阻R1和第十电阻R10串联后连接在工业电输入端的正负极之间，所述第一三极管Q1的基极连接在集成电路芯片U1的输出端，第一三极管Q1的发射极通过第四电阻R4、第七电阻R7串联电路后连接在工业电输入端的正极且第一三极管Q1的集电极通过第九电阻R9连接在第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接地且集电极连接在第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地且第三三极管Q3的集电极连接在开关管Q4的电源端，所述第五电阻R5与第八电阻R8串联后连接在第三三极管Q3的基极与工业电输入端的正极，所述第十二电阻R12连接在第三三极管Q3的基极与地线之间，所述第十一电阻R11连接在第二三极管Q2的基极与地线之间，所述第二稳压二极管D2、第一稳压二极管D1的正极接地且第一稳压二极管D1的负极连接在第一三极管Q1的基极上、第二稳压二极D2管的负极连接在第一三极管Q1的发射极上，开关管Q4的源极均接地。
优选的，所述集成电路芯片U1的型号为LM358，所述稳压芯片U2的型号为TL431。
优选的，所述第二三极管和第三三极管为NPN型三极管，所述稳压芯片U2为3V稳压管。
优选的，所述压杆的一端插入所述保护套内，所述压杆插入所述保护套内的一端固定连接有压块。
优选的，所述压杆包括压杆头、报警杆、插接孔、插接杆、第二弹簧和活动间隙，所述压杆头和所述压块固定连接，所述报警杆与所述挤压板固定连接，所述插接孔开设于所述报警杆的顶部，所述插接杆插入所述插接孔内，所述插接杆和所述压杆头固定连接，所述第二弹簧位于所述插接孔内，所述活动间隙设于所述压杆头和所述报警杆之间。
本发明的优点：
1、本发明按压急停开关时，手指按压保护套，保护套用以为人的手指提供缓冲效果，保护套挤压压块，压块用以提高手指与压杆的接触面积，压块挤压压杆，压杆向下运动挤压第一弹簧的同时，挤压硅胶垫，压力传感器用以检测压杆挤压固定板的力度，反馈给PLC电路板，经由PLC电路板判断压力传感器所检测到的力度是否正常，当工作人员误触急停开关时，压杆挤压固定板的力度较小，当压力传感器所检测到的力度小于预先设定的力值时，不启动急停电路，当压力传感器所检测到的力度大于预先设定的力值时，启动急停电路，正常关闭所有机器的运行，避免工作人员误触导致经济损失的情况出现；
2、本发明通过迟滞比较电路和可调节保护电路的相互配合下，使得开关电路不仅可以保护电路，避免设备受到损坏，且可以避免开关电源的输入电压在欠压保护设定电压附近波动时开关电源的频繁开启或关断，保证了开关电源的整机性能，其不但使用的元件较少，降低了制作成本，而且使用稳定性好且适用性强，实用性好。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的电路结构示意图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的外观图；
图4为本发明的迟滞比较电路结构示意图。
图中：1、工业电输入端；2、迟滞比较电路；3、可调节保护电路；4、开关管Q4；5、壳体；6、保护套；7、压杆；71、压杆头；72、报警杆；73、插接孔；74、插接杆；75、第二弹簧；76、活动间隙；8、压块；9、第一弹簧；10、限位板；11、固定板；12、硅胶垫；13、压力传感器；14、PLC电路板。
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。
实施例
如图1-4中，所示：
一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，包括：
壳体5，所述壳体5的上表面安装有保护套6，所述壳体5内滑动连接有压杆7，所述压杆7的一端贯穿所述壳体5，所述压杆7的外侧壁套接有第一弹簧9，压杆7上设有和第一弹簧9接触的挤压板15，所述壳体5的内侧壁固定连接有限位板10，所述壳体5的内侧壁位于所述限位板10的下方固定连接有固定板11，所述固定板11的上表面中心处粘接有硅胶垫12，所述固定板11的内部设有压力传感器13，所述壳体5的内部安装有PLC电路板14；
工业电输入端；
开关管Q4，所述开关管Q4与所述工业电输入端的正负极连接；
迟滞比较电路，所述迟滞比较电路位于所述工业电输入端的一侧，且与所述工业电输入端连接；
所述PLC电路板上设有可调节保护电路，所述可调节保护电路位于所述开关管Q4与所述迟滞比较电路，且与开关管Q4与所述迟滞比较电路相互连接，所述可调节保护电路包括第四电阻R4、第七电阻R7、第一三极管Q1、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第九电阻R9、第十一电阻R11、第二三极管Q2、第五电阻R5、第八电阻R8、第十二电阻R12和第三三极管Q3。
具体实施的，所述迟滞比较电路包括集成电路芯片U1、稳压芯片U2、电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述稳压芯片U2的阴极分别与所述电阻R1、电阻R2的一端连接，所述电阻R2和电阻R3相互串联，且电阻R3的另一端与所述集成电路芯片U1的5脚连接，所述集成电路芯片U1的2脚连接于所述电阻R2和电阻R3之间，所述集成电路芯片U1的2脚的3脚与所述稳压芯片U2的阳极连接，且接地。
具体实施的，所述工业电输入端包括整流器BR1和保险丝F1，所述保险丝F1的一端与市电L端连接，另一端与整流器BR1的3脚连接，所述整流器BR1的4脚与市电N端连接。
具体实施的，所述第二电阻R2、第一电阻R1和第十电阻R10串联后连接在工业电输入端的正负极之间，所述第一三极管Q1的基极连接在集成电路芯片U1的输出端，第一三极管Q1的发射极通过第四电阻R4、第七电阻R7串联电路后连接在工业电输入端的正极且第一三极管Q1的集电极通过第九电阻R9连接在第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接地且集电极连接在第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地且第三三极管Q3的集电极连接在开关管Q4的电源端，所述第五电阻R5与第八电阻R8串联后连接在第三三极管Q3的基极与工业电输入端的正极，所述第十二电阻R12连接在第三三极管Q3的基极与地线之间，所述第十一电阻R11连接在第二三极管Q2的基极与地线之间，所述第二稳压二极管D2、第一稳压二极管D1的正极接地且第一稳压二极管D1的负极连接在第一三极管Q1的基极上、第二稳压二极D2管的负极连接在第一三极管Q1的发射极上，开关管Q4的源极均接地。
具体实施的，所述集成电路芯片U1的型号为LM358，所述稳压芯片U2的型号为TL431。
具体实施的，所述第二三极管和第三三极管为NPN型三极管，所述稳压芯片U2为3V稳压管。
如图4所示：其中电阻R1:500Ω，电阻R2:100K，电阻R3:20K。
本实施例中：500Ω的电阻是稳压管的偏置电阻，限流作用。这个Vref通过100K电阻加到了LM358的同相端，同时，Vout也通过20K的正反馈加到了LM358的同相端，这两个电压是叠加的，那么根据叠加定理，可以写出同相端电压(Vp)的公式。
VP＝Vref×20K/100K+20K+Vout×100K/100K+20K
其门限为：
Uh＝Vref×20K/100K+20K+Voh×100K/100K+20K
Ul＝Vref＝20K/100K+20K+Vol×100K/100K+20K
门限宽度为：
ΔU＝Uh-Ul＝(Voh-Vol)×100K/100K+20K
由LM358的datasheet可知，LM358的输出摆幅为0-(Vcc-1.5)，代入上式计算，所以该比较器的门限电压为：
Uh＝4.25V；Ul＝0.5V
ΔU=3.75V
即本电路的滞回范围是4.25-0.5＝3.75V。
当反相端输入电压超过4.25V时，比较器输出低电平0V，当反相端电压即输入电压降至0.5V以下时，比较器翻转，输出高电平Vcc-1.5V即，4.5V。
具体实施的：所述压杆7的一端插入所述保护套6内，所述压杆7插入所述保护套6内的一端固定连接有压块8；通过设置压块8，可以增加压杆7与手指的接触面积。
具体实施的：所述压杆7包括压杆头71、报警杆72、插接孔73、插接杆74、第二弹簧75和活动间隙76，所述压杆头71和所述压块8固定连接，所述报警杆72与所述挤压板15固定连接，所述插接孔73开设于所述报警杆72的顶部，所述插接杆74插入所述插接孔73内，所述插接杆74和所述压杆头71固定连接，所述第二弹簧75位于所述插接孔73内，所述活动间隙76设于所述压杆头71和所述报警杆72之间；为了防止误触碰所引发的急停，第二弹簧75对插接杆施加弹性力，挤压头和所述报警杆72之间有活动间隙76，第二弹簧75的弹性力小于第一弹簧9的弹性力，这样，当误操作触碰到保护套6的时候，首先是压杆头71带动插接杆74克服第二弹簧75的弹性力进行移动，此时报警杆72是不移动的，这就保证了开关不会被误触发，同时，插接杆74下端设有插入第二弹簧75中的弹簧杆，可以进一步的利用第二弹簧75的弹力性能。
工作原理：按压急停开关时，手指按压保护套6，保护套6用以为人的手指提供缓冲效果，保护套6挤压压块8，压块8用以提高手指与压杆7的接触面积，压块8挤压压杆7，压杆7向下运动挤压第一弹簧9的同时，挤压硅胶垫12，压力传感器13用以检测压杆7挤压固定板11的力度，反馈给PLC电路板14，经由PLC电路板14判断压力传感器13所检测到的力度是否正常，当工作人员误触急停开关时，压杆7挤压固定板11的力度较小，当压力传感器13所检测到的力度小于预先设定的力值时，不启动急停电路，当压力传感器13所检测到的力度大于预先设定的力值时，启动急停电路，正常关闭所有机器的运行，避免工作人员误触导致经济损失的情况出现。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体的上表面安装有保护套，所述壳体内滑动连接有压杆，所述压杆的一端贯穿所述壳体，所述压杆的外侧壁套接有第一弹簧，压杆上设有和第一弹簧接触的挤压板，所述壳体的内侧壁固定连接有限位板，所述壳体的内侧壁位于所述限位板的下方固定连接有固定板，所述固定板的上表面中心处粘接有硅胶垫，所述固定板的内部设有压力传感器，所述壳体的内部安装有PLC电路板；
工业电输入端；
开关管Q4，所述开关管Q4与所述工业电输入端的正负极连接；
迟滞比较电路，所述迟滞比较电路位于所述工业电输入端的一侧，且与所述工业电输入端连接；
所述PLC电路板上设有可调节保护电路，所述可调节保护电路位于所述开关管Q4与所述迟滞比较电路，且与开关管Q4与所述迟滞比较电路相互连接，所述可调节保护电路包括第四电阻R4、第七电阻R7、第一三极管Q1、第一稳压二极管D1、第二稳压二极管D2、第九电阻R9、第十一电阻R11、第二三极管Q2、第五电阻R5、第八电阻R8、第十二电阻R12和第三三极管Q3。
2.如权利要求1所述的一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于：所述迟滞比较电路包括集成电路芯片U1、稳压芯片U2、电阻R1、电阻R2和电阻R3，所述稳压芯片U2的阴极分别与所述电阻R1、电阻R2的一端连接，所述电阻R2和电阻R3相互串联，且电阻R3的另一端与所述集成电路芯片U1的5脚连接，所述集成电路芯片U1的2脚连接于所述电阻R2和电阻R3之间，所述集成电路芯片U1的2脚的3脚与所述稳压芯片U2的阳极连接，且接地。
3.如权利要求1所述的一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于：所述工业电输入端包括整流器BR1和保险丝F1，所述保险丝F1的一端与市电L端连接，另一端与整流器BR1的3脚连接，所述整流器BR1的4脚与市电N端连接。
4.如权利要求2所述的一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于：所述第二电阻R2、第一电阻R1和第十电阻R10串联后连接在工业电输入端的正负极之间，所述第一三极管Q1的基极连接在集成电路芯片U1的输出端，第一三极管Q1的发射极通过第四电阻R4、第七电阻R7串联电路后连接在工业电输入端的正极且第一三极管Q1的集电极通过第九电阻R9连接在第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的发射极接地且集电极连接在第三三极管Q3的基极，所述第三三极管Q3的发射极接地且第三三极管Q3的集电极连接在开关管Q4的电源端，所述第五电阻R5与第八电阻R8串联后连接在第三三极管Q3的基极与工业电输入端的正极，所述第十二电阻R12连接在第三三极管Q3的基极与地线之间，所述第十一电阻R11连接在第二三极管Q2的基极与地线之间，所述第二稳压二极管D2、第一稳压二极管D1的正极接地且第一稳压二极管D1的负极连接在第一三极管Q1的基极上、第二稳压二极D2管的负极连接在第一三极管Q1的发射极上，开关管Q4的源极均接地。
5.如权利要求2所述的一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于：所述集成电路芯片U1的型号为LM358，所述稳压芯片U2的型号为TL431。
6.如权利要求4所述的一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于：所述第二三极管和第三三极管为NPN型三极管，所述稳压芯片U2为3V稳压管。
7.如权利要求1所述的一种由反馈功能实现的可调节迟滞的结构，其特征在于：所述压杆的一端插入所述保护套内，所述压杆插入所述保护套内的一端固定连接有压块。
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