CN205142258U - 一种上电控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种上电控制系统。一种上电控制系统，应用在设置于移动环境中的路由器本体上，控制系统包括：开关模块，具有电源输入端、电源输出端和控制端；第一电源，通过开关模块与路由器本体连接，以向路由器本体提供工作电能；上电信号发生模块，与开关模块的控制端连接，产生并输出上电信号；上电时间控制模块，通过上电信号发生模块上连接至开关模块的控制端；其中上电时间控制模块的上电时间大于预设时间时，上电时间控制模块产生控制信号，控制上电信号发生模块发送上电信号至开关模块。

Description

一种上电控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种上电控制系统。

背景技术

在路由器上电的时候，往往需要一个开关，使其工作，但是若是开关闭合的时间较短就启动了路由器的工作，会造成在误触路由器开关的时候也使得其工作，为了防止这种现象的发生，通常采用一个单片机来检测电源开关的按下时间，但是这样成本较高，单片机的功能不能完全的被利用，造成浪费。

实用新型内容

针对现有技术中的上电控制系统所存在的问题，本实用新型设计了一种上电控制系统，使得成本低廉、性能可靠。

本实用新型采用如下技术方案：

一种上电控制系统，应用在设置于移动环境中的路由器本体上，所述控制系统包括：

开关模块，具有电源输入端、电源输出端和控制端；

第一电源，通过所述开关模块与所述路由器本体连接，以向所述路由器本体提供工作电能；

上电信号发生模块，与所述开关模块的控制端连接，产生并输出上电信号；

上电时间控制模块，通过所述上电信号发生模块上连接至所述开关模块的控制端；其中

所述上电时间控制模块的上电时间大于预设时间时，所述上电时间控制模块产生控制信号，控制所述上电信号发生模块发送上电信号至所述开关模块。

优选的，所述开关模块包括：

DC/DC单元，分别与所述信号输入端、所述上电信号发生模块连接，将所述信号输入端输入的固定电压变为可变电压，并根据所述上电信号进行工作。

优选的，所述开关模块包括：

缓启动单元，分别与所述信号输入端、所述上电信号发生模块连接，根据所述上电信号进行工作，并使得所述路由器本体平滑的启动运行。

优选的，所述控制系统还包括：

辅助电源模块，分别与所述第一电源、所述上电时间控制模块、所述上电信号发生模块连接，为所述上电时间控制模块、所述上电信号发生模块提供电能。

优选的，所述辅助电源模块包括：稳压二极管或基准电压源或低压差线性稳压器。

优选的，所述辅助电源模块包括辅助电源，所述辅助电源的负极接地。

优选的，所述上电时间控制模块包括：

电压比较器，反相端与所述辅助电源的正极连接，同相端接地，输出端与所述上电信号发生模块连接；

第一电容，分别与所述辅助电源的正极、所述电压比较器的反相端连接，存储所述辅助电源的电能，控制延时时间；

电源开关，一端与所述第一电容连接，另一端接地，以使所述第一电容充电；

第二电阻，分别与所述第一电容、所述电源开关连接，控制延时时间。

优选的，所述电压比较器的反相端通过一二极管、第一电阻与所述辅助电源的正极连接。

优选的，所述电压比较器为回滞比较器，所述回滞比较器的同相端通过第四电阻接地，所述回滞比较器的输出端通过第三电阻与所述回滞比较器的同相端连接，以及

所述第三电阻、第四电阻控制所述回滞比较器的回滞电压。

优选的，所述上电信号发生模块包括：

三极管，基极与一控制端连接，集电极与所述辅助电源的正极连接，发射极接地；

D触发器，置位端分别与所述辅助电源的正极、所述三极管的集电极连接，清零端与所述辅助电源的正极连接，时钟端与所述电压比较器的输出端连接，Q端与所述信号输出端连接；

第二电容，一端分别与所述辅助电源的正极、所述D触发器的置位端连接，另一端接地。

优选的，所述D触发器的D端与所述D触发器的Q非端连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型只需要一个辅助电源，一个比较器，一个D触发器和一个三极管以及少量电阻电容即可，整个电路结构简单，成本低廉，性能稳定可靠，适用于车载等振动条件较恶劣的环境。

附图说明

图1为本实用新型一种上电控制系统实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型一种上电控制系统实施例二的电路连接图；

图3为本实用新型中的D触发器放大图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明：

实施例一

图1为本实用新型一种上电控制系统的结构示意图；如图1所示，本实施例的系统主要包括四个模块，分别为辅助电源模块1、上电时间控制模块、上电信号发生模块3、开关模块5，系统内的信号输入端7将电源电压输入至此，辅助电源模块1可以包括辅助电源，辅助电源的正极分别连接上电时间控制模块、上电信号发生模块3，辅助电源从这个总电源中取电，并为上电时间控制模块、上电信号发生模块4供电，上电时间控制模块可以包括上电时间控制电路2、电源开关K，上电时间控制电路2分别连接辅助电源的正极，上电时间控制电路的另一端通过电源开关K接地，电源开关K可以控制延时上电的时间。

上电信号发生模块3与上电时间控制模块连接，上电信号发生模块3可以包括上电信号发生电路，当上电时间达到的时候，上电时间控制电路发送控制信号至上电信号发生电路，上电信号发生电路产生上电信号给开关模块5，开关模块5可以包括DC/DC电路或缓启动电路，上电信号发生电路产生的上电信号/EN，就发送给了缓启动电路或者是DC/DC电路，因为开关模块5连接在系统的信号输入端7与信号输出端6之间，所以，能够控制输入信号端7的输入信号是否能在输出信号段6进行输出，此外上电信号发生模块的控制端4连接在上电信号发生电路上，当控制端4输入高电平的时候，上电信号发生电路输出的上电信号为高电平，缓启动电路或者其他DC/DC电路关闭，本系统断电。

本实施例中，上电信号为低电平使能，如果要连接高电平使能电路，可以连接一个三极管和一个反相器来转换电平。

实施例二

图2为本实用新型一种上电控制系统的电路连接图，如图2所示，本实施例包括信号输入端7，信号输入端将输入信号输入给开关模块，以为其提供电压，但是开关模块的开启与关闭需要取决于上电时间控制模块与上电信号发生模块3，辅助模块1可以包括辅助电源，该辅助电源1从输入信号端取电转换为合适的电压后为上电时间控制模块与上电信号发生模块3供电。辅助电源的实现方式，可以用稳压二极管，基准电压源或低压差线性稳压器(lowdropoutregulator，LDO)。就性能和成本考虑，建议选择基准电压源。

上电时间控制电路由一个电压比较器(简称比较器)和若干外围器件组成。电源开关K断开的时候，比较器的反相端输入为高电平，输出为低电平。当电源开关K闭合时，电容C1充电，充电时间由C1和R2确定，通过选择C1和R2的取值，因为延时时间ζ＝电容C1×电阻R2，可以控制延迟上电的时间，大致为3倍的R2×C1，因为，当电源开关K断开的时候电容C1处于断状态，辅助电源不能够给电容C1进行充电，当电源开关K闭合的时候，有电流流过电容C1与电阻R2，电容C1在进行充电的时候，电阻R2在对流过电容C1的电能消耗，所以要使得电容C1充满电，即控制系统的延时上电时间，电阻R2与电容C1的取值是非常重要的。当比较器的反相端的输入电压低于同相端的时，比较器输出高电平。此时，比较器输出一个上升沿，反之亦然。在电容C1充满电的时候，电阻R1和二极管D1构成一个放电回路，电容C1充满电后，就没有电流流过C1，所以比较器输出的信号依旧为低电平。当电源开关K关断时，为电容C1放电，比较器的反相端通过二极管D1与电阻R1与辅助电源的正极连接，此时比较器的反相端的输入电压大于同相端的输入电压，所以输出的信号为低电平。

本实用新型一个优选的实施例，比较器为滞回比较器，电阻R4和电阻R3控制比较器的回滞电压，分别为(R4/R4+R3)*VOH和(R4/R4+R3)*VOL，其中VOH、VOL分别为电阻R4与电阻R3的滞回电压参考电压值。电阻R4一端与比较器的同相端连接，另一端接地；电阻R3的两端分别连接比较器的输入端与同相端，比较器应选择快速型，以满足上电信号发生电路中的触发器的时钟信号的上升时间的需求。

图3为本实用新型中的D触发器放大图，如图3所示，上电信号发生电路，由D触发器G(可以简称触发器)和相应外围器件组成。触发器G的清零端R接高电平，置位端S接三极管Q1输出，例如，当控制端4输出高电平时，置位端S拉低，D触发器G输出高电平，即上电信号EN为高电平，DC/DC电路或缓启动电路关闭，本系统断电。三极管Q1的集电极分别与触发器G的置位端S和辅助电源的正极连接，三极管Q1的发射集接地，三极管的基极与控制端4连接，系统一上电时，由于控制端4为低电平或悬空，三极管Q1截至。

本实用新型一个优选的实施例，三极管Q1的基极通过电阻R6与控制端连接，三极管Q1的基极还通过电阻R7接地，三极管Q1的集电极通过电阻R5与辅助电源的正极连接，在控制端4为低电平的时候，电容C2从辅助电源处获得电能，瞬间导通，置位端S有一个低电平脉冲，由于电容C2的一端接地，所以置位端S此时与电容C2连接。得到低电平，而清零端R为高电平，因此D触发器G在上电默认输出为高电平，即上电信号/EN为高电平。D触发器G的时钟管脚CL接上电时间控制电路输出，也即比较器的输出，当电源开关K按下时间达到电容充电时间，电流流过电容C1，比较器的反相端得到的电压是电源开关K比断开之前的一个分压，所以，此时的电压比较器的反相端的输入值小于同相端的，比较器输出一个上升沿，同时由于控制端4为低电平或悬空，电容C2已经充满电，置位端S与辅助电源的正极连通，其输出为高电平，D触发器G输出即为低电平，即上电信号/EN为低电平。DC/DC或缓启动电路由于是低电平使能，所以开启，系统通电。在此条件下，电源开关K继续长按，则会使D触发器G输出为高电平，DC/DC或缓启动电路关闭，系统关电。至此，循环往复，每次电源开关按一次，系统通断电状态就切换一次。

综上所述，本实用新型只需要一个辅助电源，一个比较器，一个D触发器和一个三极管以及少量电阻电容即可，整个电路结构简单，成本低廉，性能稳定可靠，适用于车载等振动条件较恶劣的环境。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本实用新型精神，还可作其他的转换。尽管上述实用新型提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。

Claims (11)

1.一种上电控制系统，其特征在于，应用在设置于移动环境中的路由器本体上，所述控制系统包括：

开关模块，具有电源输入端、电源输出端和控制端；

第一电源，通过所述开关模块与所述路由器本体连接，以向所述路由器本体提供工作电能；

上电信号发生模块，与所述开关模块的控制端连接，产生并输出上电信号；

上电时间控制模块，通过所述上电信号发生模块上连接至所述开关模块的控制端；其中

所述上电时间控制模块的上电时间大于预设时间时，所述上电时间控制模块产生控制信号，控制所述上电信号发生模块发送上电信号至所述开关模块。

2.根据权利要求1所述的上电控制系统，其特征在于，所述开关模块包括：

DC/DC单元，分别与所述信号输入端、所述上电信号发生模块连接，将所述信号输入端输入的固定电压变为可变电压，并根据所述上电信号进行工作。

3.根据权利要求1所述的上电控制系统，其特征在于，所述开关模块包括：

缓启动单元，分别与所述信号输入端、所述上电信号发生模块连接，根据所述上电信号进行工作，并使得所述路由器本体平滑的启动运行。

4.根据权利要求1所述的上电控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括：

辅助电源模块，分别与所述第一电源、所述上电时间控制模块、所述上电信号发生模块连接，为所述上电时间控制模块、所述上电信号发生模块提供电能。

5.根据权利要求4所述的上电控制系统，其特征在于，所述辅助电源模块包括：稳压二极管或基准电压源或低压差线性稳压器。

6.根据权利要求4所述的上电控制系统，其特征在于，所述辅助电源模块包括辅助电源，所述辅助电源的负极接地。

7.根据权利要求6所述的上电控制系统，其特征在于，所述上电时间控制模块包括：

电压比较器，反相端与所述辅助电源的正极连接，同相端接地，输出端与所述上电信号发生模块连接；

第一电容，分别与所述辅助电源的正极、所述电压比较器的反相端连接，存储所述辅助电源的电能，控制延时时间；

电源开关，一端与所述第一电容连接，另一端接地，以使所述第一电容充电；

第二电阻，分别与所述第一电容、所述电源开关连接，控制延时时间。

8.根据权利要求7所述的上电控制系统，其特征在于，所述电压比较器的反相端通过一二极管、第一电阻与所述辅助电源的正极连接。

9.根据权利要求7所述的上电控制系统，其特征在于，所述电压比较器为回滞比较器，所述回滞比较器的同相端通过第四电阻接地，所述回滞比较器的输出端通过第三电阻与所述回滞比较器的同相端连接，以及

所述第三电阻、第四电阻控制所述回滞比较器的回滞电压。

10.根据权利要求7所述的上电控制系统，其特征在于，所述上电信号发生模块包括：

三极管，基极与一控制端连接，集电极与所述辅助电源的正极连接，发射极接地；

D触发器，置位端分别与所述辅助电源的正极、所述三极管的集电极连接，清零端与所述辅助电源的正极连接，时钟端与所述电压比较器的输出端连接，Q端与所述信号输出端连接；

第二电容，一端分别与所述辅助电源的正极、所述D触发器的置位端连接，另一端接地。

11.根据权利要求10所述的上电控制系统，其特征在于，所述D触发器的D端与所述D触发器的Q非端连接。