CN115118151B - 一种软硬双控电路及电源启动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软硬双控电路及电源启动控制方法，其中软硬双控电路包括：控制器、软件控制模块、硬件控制模块和状态指示模块，具体的：软件控制模块的输入端和状态指示模块的输入端分别与控制器的输出端连接；当系统电源处于稳定输出状态时，控制器向状态指示模块发送第二控制信号；软件控制模块的输出端与硬件控制模块的输入端连接；状态指示模块的输出端和硬件控制模块的输出端与第一光耦合器的输入端连接；第一光耦合器的输出端与电源系统中的电气设备连接。本申请提供的一种软硬双控电路及电源启动控制方法用于解决电源系统使用中存在的误启动现象和瞬时输出不稳定带来的安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电路设计技术领域，特别是涉及一种软硬双控电路及电源启动控制方法。
背景技术
电源系统作为电气设备的必备系统，控制着电气设备的启动和关断，是电气设备安全运行的关键器件。在电源系统中，经常使用控制信号控制开关动作，从而控制设备启动或输出。但是，由于电源系统经常工作在噪音大、振动强、以及电磁环境复杂的环境中，控制信号容易受到干扰而不稳定，从而造成电源系统误开通，使得电气设备的使用存在较大的安全隐患。
电源系统还存在另一大安全隐患：由于系统电源无法在启动后瞬间就达到稳定输出状态，存在一定的缓起时间，有些电源系统还会设置自检，因此启动电源和启动电源输出实际上是呈现分开控制的状态。现有电源系统使用过程中还存在电源系统在缓起或自检状态时就误启动电源输出的问题，容易造成电气设备损坏和安全隐患。
发明内容
本申请提供了一种软硬双控电路及电源启动控制方法，用于解决电源系统使用中存在的误启动现象和瞬时输出不稳定带来的安全隐患。
第一方面，本申请提供了一种软硬双控电路，包括：控制器、软件控制模块、硬件控制模块和状态指示模块，具体为：
所述软件控制模块的输入端和所述状态指示模块的输入端分别与所述控制器的输出端连接；
软件控制模块的输出端与所述硬件控制模块的输入端连接；
所述状态指示模块的输出端和所述硬件控制模块的输出端与第一光耦合器的输入端连接；
所述第一光耦合器的输出端与电源系统中的电气设备连接；
当系统电源处于稳定输出状态时，所述控制器向所述状态指示模块发送第二控制信号；
所述状态指示模块用于表征所述系统电源的状态；
所述软件控制模块和所述硬件控制模块共同用于启动所述电源系统中的电气设备；
所述控制器还用于向所述软件控制模块发送第一控制信号；其中，所述第一控制信号为电源启动信号，所述第二控制信号为电源输出信号。
基于控制信号容易收到干扰造成电源系统误开通的安全隐患，本申请提供的一种软硬双控电路的在软件控制模块后还设置有硬件控制模块，并将软件控制模块的输出端与硬件控制模块的输入端进行连接，只有当软件控制模块和硬件控制模块同时导通时电源系统才会导通，降低因控制信号导致的电源系统误启产生的安全隐患。进一步的，为了更为准确的获悉电路系统的状态还设置有状态指示模块用于表征电源系统的状态，可以提示工作人员电源系统是否准备就绪。将状态指示模块和硬件控制模块的输出端共同与第一光耦合器的输入端连接，利用光耦合器的导通特性，当状态指示模块、软件控制模块或硬件控制模块中任一模块未准备就绪时，光耦合器都无法正常导通输出信号与电器设备进行连接，以防止电源系统缓起或自检状态时就开始输出，进一步提高电源系统的稳定性，增加电气设备的安全性。
在一种实现方式中，所述软件控制模块包括第一电阻、第一电容、第二电阻和第一三极管，具体为：
所述第一电阻的第一端与所述控制器的输出端连接；
所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第一三极管的基极连接；
所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第一三极管的发射极接地。
在一种实现方式中，所述硬件控制模块包括第一开关和第二电容，具体为：
所述第一开关的第一端与所述第一三极管的集电极和所述第二电容的第一端连接；
所述第一开关的第二端与所述第二电容的第二端和所述第一光耦合器的第二引脚连接。
在一种实现方式中，所述状态指示模块包括第四电阻、第一发光二极管、第二光耦合器，具体为：
所述第四电阻的第一端与所述控制器的输出端连接；
所述第四电阻的第二端与所述第二光耦合器的第一引脚连接；
所述第二光耦合器的第二引脚与所述第一发光二极管的正极连接；
所述第一发光二极管的负极接地；
所述第二光耦合器的第四引脚与供电端连接；
所述第二光耦合器的第三引脚与第三电阻的第一端连接；
所述第三电阻的第二端与所述第一光耦合器的第一引脚连接。
在一种实现方式中，所述控制器还用于设置输出所述第二控制信号的输出等待时间，其中，所述输出等待时间为所述系统电源在接收到所述电源启动信号后到实现稳定输出状态所需时间。
第二方面，本申请还提供一种电源启动控制方法，包括：
接收系统电源的启动操作并发送第一控制信号至软件控制模块以使所述软件控制模块通过硬件控制模块将所述第一控制信号发送至第一光耦合器；其中，所述第一光耦合器与电源系统中的电气设备连接；
当所述系统电源处于稳定输出状态时向状态指示模块发送第二控制信号，以使所述软件控制模块将所述第二控制信号发送至所述第一光耦合器；其中，所述第一控制信号为电源启动信号，所述第二控制信号为电源输出信号
这样，基于控制信号容易收到干扰造成电源系统误开通的安全隐患，在软件控制模块后还设置有硬件控制模块，在软件模块接受到第一控制信号后还需通过硬件控制模块将第一控制信号，即电源启动信号发送至第一光耦合器，只有当软件控制模块和硬件控制模块同时导通时电源系统才能通过第一光耦合器发送信号给电源系统中的电气设备，降低因控制信号导致的电源系统误启产生的安全隐患。进一步的，只有当系统电源处于稳定输出状态时才向状态指示模块发送第二控制信号，将状态指示模块和硬件控制模块的输出端共同与第一光耦合器的输入端连接，利用光耦合器的导通特性，当状态指示模块、软件控制模块或硬件控制模块中任一模块未准备就绪时，光耦合器都无法正常导通输出信号与电器设备进行连接，以防止电源系统缓起或自检状态时就开始输出，进一步提高电源系统的稳定性，增加电气设备的安全性。
在一种实现方式中，所述电源启动控制方法还包括设置所述第二控制信号的输出等待时间；其中，所述输出等待时间为所述系统电源在接收到所述电源启动信号后到实现稳定输出状态所需时间。
在一种实现方式中，当同时收到所述第一控制信号和所述第二控制信号时，所述第一光耦合器将所述系统电源的电源输出信号发送至于所述电源系统中的电气设备。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种软硬双控电路的连接关系示意图；
图2是本发明实施例提供的一种电源启动控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
实施例1
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种软硬双控电路的连接关系示意图。本发明实施例提供一种软硬双控电路，包括：控制器MCU、软件控制模块101、硬件控制模块102和状态指示模块103，具体为：
软件控制模块101输入端和状态指示模块103的输入端分别与控制器MCU的输出端连接；软件控制模块101的输出端与硬件控制模块102的输入端连接；状态指示模块103的输出端和硬件控制模块102的输出端与第一光耦合器U1的输入端连接；第一光耦合器U1的输出端与电源系统中的电气设备连接(电气设备类型不同，对应连接关系不同，图1中未示出第一光耦合器U1与具体的电气设备连接关系以及控制器MCU的具体位置)；
当系统电源处于稳定输出状态时，控制器MCU向状态指示模块103发送第二控制信号MCU＿2；状态指示模块103用于表征系统电源的状态；软件控制模块101和硬件控制模块102共同用于启动电源系统中的电气设备；控制器MCU还用于向软件控制模块101发送第一控制信号MCU＿1；其中，第一控制信号MCU_1为电源启动信号，第二控制信号MCU＿2为电源输出信号。
本发明实施例中，软件控制模块101包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第一三极管Q1，具体的：第一电阻R1的第一端控制器MCU的输出端连接，用于接收第一控制信号MCU_1；第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端、第二电阻R2的第一端和第一三极管Q1的基极连接；第一电容C1的第二端、第二电阻R2的第二端和第一三极管Q1的发射极接地。
本发明实施例中，第一电阻R1为第一三极管Q1基极的限流电阻，用于调整第一三极管Q1基极电流大小，放置基极电流过大。第二电阻R2为第一三极管Q1的下拉电阻，用于防止第一三极管Q1发生误动作，提高第一三极管Q1的稳定性。第一电容C1用于过滤高频干扰信号，进一步提高第一三极管Q1的稳定性。
本发明实施例中，硬件控制模块102包括第一开关K1和第二电容C2，具体为：第一开关K1的第一端与第一三极管Q1的集电极和第二电容C2的第一端连接；第一开关K1的第二端与第二电容C2的第二端和第一光耦合器的第二引脚2连接。
本发明实施例中，状态指示模块103包括第四电阻R4、第一发光二极管LED1、第二光耦合器U2，具体为：第四电阻R4的第一端与控制器MCU的输出端连接，用于接收第二控制信号MCU＿2；第四电阻R4的第二端与第二光耦合器U2的第一引脚1连接；第二光耦合器的第二引脚2与第一发光二极管LED1的正极连接；第一发光二极管LED1的负极接地；第二光耦合器U2的第四引脚4与供电端VCC连接；第二光耦合器U2的第三引脚3与第三电阻R3的第一端连接；第三电阻R3的第二端与第一光耦合器U1的第一引脚1连接。
本发明实施例中，第三电阻为第一光耦合器U1原边的限流电阻，用于防止流过第一光耦合器U1原边的电流超过电流阈值。第四电阻R4为第二光耦合器U2的原边电路和第一发光二极管LED1的限流电阻，用于调整第二控制信号MCU＿2到接地端GND的回路中的电流大小，防止MCU＿2输出电流超过第二光耦合器U2或第一发光二极管LED1的电流阈值。优选的，控制器MCU还用于设置输出第二控制信号MCU＿2的输出等待时间。具体的，输出等待时间为系统电源在接收到电源启动信号后到实现稳定输出状态所需时间，例如系统电源在接收到电源启动信号1秒后可以达到稳定输出状态，则将等待时间设置为大于1s的时间，以确保在电源系统达到稳定输出状态后再发送电源输出信号，即第二控制信号。
本发明实施中，当工作人员需要启动电源系统中的电气设备时，通过设备的操作窗口界面或者计算机控制端进行启动系统启动，控制器MCU接受到工作人员的操作后发送第一控制信号MCU＿1，即电源启动信号至软件控制模块101中，从而导通第一三极管，而在第一三极管导通后还需要手动打开硬件控制模块102中的第一开关K1，才能将电源启动信号发送至第一光耦合器。以避免第一控制信号是由于电源系统工作在噪音大、振动强、以及电磁环境复杂的环境中受到的干扰而导致的误开通，从而降低电气设备的误开通，提高电源系统的使用安全性。进一步，状态指示模块103与第二控制信号MCU＿2连接，当系统电源达到稳定输出状态可通过第一发光二极管LED1发光指示工作人员系统电源准备就绪。只有当状态指示模块103、软件控制模块101和硬件控制模块102均准备就绪时，第一光耦合器才能导通，给电源系统中的电气设备提供输出信号，在进一步降低电气设备误开通的同时，更重要的是可以避免电源系统在缓起或自检状态等还没达到稳定输出状态时就开始输出，提高电源系统的稳定性和电气设备的使用安全性。
本发明实施例提供一种软硬双控电路，基于控制信号容易收到干扰造成电源系统误开通的安全隐患，在软件控制模块后还设置有硬件控制模块，并将软件控制模块的输出端与硬件控制模块的输入端进行连接，只有当软件控制模块和硬件控制模块同时导通时电源系统才能导通发送信号给电源系统中的电气设备，降低因控制信号导致的电源系统误启产生的安全隐患。进一步的，为了更为准确的获悉系统电源的状态，还设置有状态指示模块用于表征电源系统的状态，可以提示工作人员根据电源系统是否达到稳定输出状态。将状态指示模块和硬件控制模块的输出端共同与第一光耦合器的输入端连接，利用光耦合器的导通特性，当状态指示模块、软件控制模块或硬件控制模块中任一模块未准备就绪时，光耦合器都无法正常导通输出信号与电器设备进行连接，以防止电源系统缓起或自检状态时就开始输出，进一步提高电源系统的稳定性，增加电气设备的安全性。
实施例2
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种电源启动控制方法的流程示意图。本发明实施例提供一种电源启动控制方法，包括步骤201至步骤202，各项步骤具体如下：
步骤201：接收系统电源的启动操作并发送第一控制信号至软件控制模块以使所述软件控制模块通过硬件控制模块将所述第一控制信号发送至第一光耦合器；其中，所述第一光耦合器与电源系统中的电气设备连接；
步骤202：当所述系统电源处于稳定输出状态时向状态指示模块发送第二控制信号，以使所述软件控制模块将所述第二控制信号发送至所述第一光耦合器；其中，所述第一控制信号为电源启动信号，所述第二控制信号为电源输出信号。
本发明实施例提供的一种电源启动控制方法还包括设置第二控制信号的输出等待时间；其中，输出等待时间为系统电源在接收到电源启动信号后到实现稳定输出状态所需时间。
本发明实施例中，当同时收到所述第一控制信号和所述第二控制信号时，所述第一光耦合器将所述系统电源的电源输出信号发送至于所述电源系统中的电气设备。
本发明实施例提供的一种电源启动控制方法适用于如实施例1所述的一种软硬双控电路。所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电源启动控制方法的具体工作过程，可以参考前述实施例软硬双控电路中的对应过程，在此不在赘述。
本发明实施例提供的一种电源启动控制方法，基于控制信号容易收到干扰造成电源系统误开通的安全隐患，在软件控制模块后还设置有硬件控制模块，在软件模块接受到第一控制信号后还需通过硬件控制模块将第一控制信号，即电源启动信号发送至第一光耦合器，只有当软件控制模块和硬件控制模块同时导通时电源系统才能通过第一光耦合器发送信号给电源系统中的电气设备，降低因控制信号导致的电源系统误启产生的安全隐患。进一步的，只有当系统电源处于稳定输出状态时才向状态指示模块发送第二控制信号，将状态指示模块和硬件控制模块的输出端共同与第一光耦合器的输入端连接，利用光耦合器的导通特性，当状态指示模块、软件控制模块或硬件控制模块中任一模块未准备就绪时，光耦合器都无法正常导通输出信号与电器设备进行连接，以防止电源系统缓起或自检状态时就开始输出，进一步提高电源系统的稳定性，增加电气设备的安全性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种软硬双控电路，其特征在于，包括：控制器、软件控制模块、硬件控制模块和状态指示模块，具体为：
所述软件控制模块的输入端和所述状态指示模块的输入端分别与所述控制器的输出端连接；
软件控制模块的输出端与所述硬件控制模块的输入端连接；
所述状态指示模块的输出端和所述硬件控制模块的输出端与第一光耦合器的输入端连接；
所述第一光耦合器的输出端与电源系统中的电气设备连接；
当系统电源处于稳定输出状态时，所述控制器向所述状态指示模块发送第二控制信号；
所述状态指示模块用于表征所述系统电源的状态；
所述软件控制模块和所述硬件控制模块共同用于启动所述电源系统中的电气设备；
所述控制器还用于向所述软件控制模块发送第一控制信号；其中，所述第一控制信号为电源启动信号，所述第二控制信号为电源输出信号。
2.如权利要求1所述的一种软硬双控电路，其特征在于，所述软件控制模块包括第一电阻、第一电容、第二电阻和第一三极管，具体为：
所述第一电阻的第一端与所述控制器的输出端连接；
所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第一三极管的基极连接；
所述第一电容的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第一三极管的发射极接地。
3.如权利要求2所述的一种软硬双控电路，其特征在于，所述硬件控制模块包括第一开关和第二电容，具体为：
所述第一开关的第一端与所述第一三极管的集电极和所述第二电容的第一端连接；
所述第一开关的第二端与所述第二电容的第二端和所述第一光耦合器的第二引脚连接。
4.如权利要求1所述的一种软硬双控电路，其特征在于，所述状态指示模块包括第四电阻、第一发光二极管、第二光耦合器，具体为：
所述第四电阻的第一端与所述控制器的输出端连接；
所述第四电阻的第二端与所述第二光耦合器的第一引脚连接；
所述第二光耦合器的第二引脚与所述第一发光二极管的正极连接；
所述第一发光二极管的负极接地；
所述第二光耦合器的第四引脚与供电端连接；
所述第二光耦合器的第三引脚与第三电阻的第一端连接；
所述第三电阻的第二端与所述第一光耦合器的第一引脚连接。
5.如权利要求1所述的一种软硬双控电路，其特征在于，所述控制器还用于设置输出所述第二控制信号的输出等待时间，其中，所述输出等待时间为所述系统电源在接收到所述电源启动信号后到实现稳定输出状态所需时间。
6.一种电源启动控制方法，其特征在于，包括：
接收系统电源的启动操作并发送第一控制信号至软件控制模块以使所述软件控制模块通过硬件控制模块将所述第一控制信号发送至第一光耦合器；其中，所述第一光耦合器与电源系统中的电气设备连接；
当所述系统电源处于稳定输出状态时向状态指示模块发送第二控制信号，以使所述软件控制模块将所述第二控制信号发送至所述第一光耦合器；其中，所述第一控制信号为电源启动信号，所述第二控制信号为电源输出信号。
7.如权利要求6所述的一种电源启动控制方法，其特征在于，所述电源启动控制方法还包括设置所述第二控制信号的输出等待时间；其中，所述输出等待时间为所述系统电源在接收到所述电源启动信号后到实现稳定输出状态所需时间。
8.如权利要求6所述的一种电源启动控制方法，其特征在于，当同时收到所述第一控制信号和所述第二控制信号时，所述第一光耦合器将所述系统电源的电源输出信号发送至于所述电源系统中的电气设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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