CN207718188U - 一种开关控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于控制电路领域，提供了一种开关控制电路，包括总开关模块、用户开关模块、硬件截止模块、开关信号检测模块、使能模块、处理单元；当电源正极的电压过低时，硬件截止模块将用户开关模块与开关信号检测模块断开，从而即使用户接通了用户开关模块试图启动设备，总开关模块也不会被打开，开关信号检测模块也不会产生接通信号，处于后级电路中的处理单元没有上电，自然也不能通过使能模块接通总开关模块，实现了开关控制电路的电压保护功能。这种实现方式不依赖于处理单元的控制功能，对处理单元的要求较低。
Description
技术领域
本实用新型属于控制电路领域，尤其涉及一种开关控制电路。
背景技术
开关控制电路广泛应用于各种电气设备中，用于根据用户的操作控制电源与后级电路的通断，以控制电气设备的开启或关闭，并且很多开关控制电路同时还具有低压保护功能，当电源(例如电池)输出的电压过低时，即使用户打开了用户开关试图开启设备，开关控制电路也仍然保持电源与后级电路断开，以避免电源过度放电而损坏。
现有的开关控制电路实现低压保护功能的方式，是在电源电压过低时，即使用户打开用户开关，开关控制电路的处理单元(例如单片机)也不接通电源和后级电路。但是这种实现方式依赖于处理单元的控制功能，对处理单元的要求也较高。
实用新型内容
本实用新型提供一种开关控制电路，旨在解决现有技术对处理单元的要求较高，且在低压保护状态处理单元仍会继续消耗电能的问题。
本实用新型是这样实现的，一种开关控制电路，包括：总开关模块、用户开关模块、硬件截止模块、开关信号检测模块、使能模块、处理单元；
所述总开关模块设于电源正极与后级电路之间，用于接通或断开所述电源正极与后级电路；
所述开关信号检测模块与所述用户开关模块连接，用于检测所述用户开关模块的通断状态并产生通断信号，将所述通断信号输出至所述处理单元；
所述处理单元根据所述通断信号，通过所述使能模块控制所述总开关模块的接通或断开；
所述硬件截止模块设于所述用户开关模块与所述开关信号检测模块之间，用于当所述电源正极输出的电压低于预设值时，断开所述用户开关模块与所述开关信号检测模块的连接。
优选的，所述用户开关模块的一端连接所述总开关模块的控制端，另一端通过所述硬件截止模块连接所述开关信号检测模块的输入端；
所述开关信号检测模块的输出端连接所述处理单元，用于向所述处理单元输出所述通断信号；
所述使能模块的输入端与所述处理单元连接，所述使能模块的输出端与所述总开关模块的控制端连接，所述处理单元向所述使能模块的输入端输出控制信号，以通过所述使能模块控制所述总开关模块的通断。
优选的，所述硬件截止模块包括：第一三极管、第一电阻和第一稳压二极管；
所述第一电阻的一端连接所述第一三极管的基极，另一端连接所述第一稳压二极管的阴极，所述第一稳压二极管的阳极接地；
所述第一三极管的集电极和发射极分别连接所述开关信号检测模块的输入端和所述用户开关模块。
优选的，所述硬件截止模块还包括第二电阻；
所述第二电阻并联于所述第一三极管的发射极与集电极之间。
优选的，所述开关信号检测模块包括：第三电阻和第二稳压二极管；
所述第三电阻的一端作为所述开关信号检测模块的输入端，另一端连接所述第二稳压二极管的阴极；
所述第二稳压二极管的阴极作为所述开关信号检测模块的输出端，所述第二稳压二极管的阳极接地。
优选的，所述开关信号检测模块还包括第四电阻和第一电容；
所述第四电阻和第一电容分别与所述第二稳压二极管并联。
优选的，所述使能模块包括：第二三极管、第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端连接所述第二三极管的集电极，另一端作为所述使能模块的输出端；
所述第六电阻的一端连接所述第二三极管的基极，另一端作为所述使能模块的输入端；
所述第二三极管的发射极接地。
优选的，所述使能模块还包括第七电阻和第二电容；
所述第七电阻和所述第二电容分别于并联于所述第二三极管的基极与发射极之间；
优选的，所述总开关模块包括第三三极管；
所述第三三极管的发射极和集电极分别连接所述电源正极和后级电路，所述第三三极管的基极作为所述总开关模块的控制端。
优选的，所述总开关模块还包括第八电阻；
所述第八电阻的两端分别连接所述第三三极管的发射极和基极。
本实用新型提供的一种开关控制电路，当电源正极的电压过低时，硬件截止模块将用户开关模块与开关信号检测模块断开，从而即使用户接通了用户开关模块试图启动设备，总开关模块也不会被打开，后级电路不会有电，开关信号检测模块也不会产生接通信号，处于后级电路中的处理单元自然也不能通过使能模块接通总开关模块，实现了开关控制电路的电压保护功能。这种实现方式不依赖于处理单元的控制功能，对处理单元的要求较低。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种开关控制电路的模块图；
图2是本实用新型提供的一种优选的开关控制电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供的一种开关控制电路，当电源正极的电压过低时，硬件截止模块将用户开关模块与开关信号检测模块断开，从而即使用户接通了用户开关模块试图启动设备，总开关模块也不会被打开，后级电路不会有电，开关信号检测模块也不会产生接通信号，处于后级电路中的处理单元自然也不能通过使能模块接通总开关模块，实现了开关控制电路的电压保护功能。这种实现方式不依赖于处理单元的控制功能，对处理单元的要求较低。
如图1所示，本实用新型实施例提供了一种开关控制电路，包括：总开关模块、用户开关模块、硬件截止模块、开关信号检测模块、使能模块、处理单元。
总开关模块设于电源(例如电池包)的正极与后级电路之间，用于接通或断开电源正极与后级电路；开关信号检测模块与用户开关模块连接，用于检测用户开关模块的通断状态并产生通断信号，将通断信号输出至处理单元；处理单元根据通断信号，通过使能模块控制总开关模块的接通或断开；硬件截止模块设于用户开关模块与开关信号检测模块之间，用于当电源正极的电压低于预设值时，断开用户开关模块与开关信号检测模块的连接。
当电源正极输出的电压正常时，用户接通或断开用户开关模块，可直接控制总开关模块导通或断开，开关信号检测模块检测通断状态的变化并产生通断信号，通断信号传输到处理单元，当总开关模块被用户开关模块直接控制导通后，后级电路有电，处理单元有电并正常工作后，根据该通断信号，通过控制使能模块来驱动总开关模块的开启或关闭，从而控制电源正极与后级电路之间的保持接通过断开，可实现对电气设备的开启或关闭。
当电源正极输出的电压低于预设值，硬件截止模块将用户开关模块与开关信号检测模块断开，从而即使用户接通用户开关模块试图启动设备，总开关模块也不会被导通，后级电路不会有电，开关信号检测模块也不会产生接通信号，处于后级电路中的处理单元自然也不能通过使能模块接通总开关模块，实现了开关控制电路的电压保护功能。这种实现方式不依赖于处理单元的控制功能，对处理单元的要求较低。
如图2所示，本实用新型实施例提供了一种优选的开关控制电路，包括：总开关模块、用户开关模块、硬件截止模块、开关信号检测模块、使能模块、处理单元(位于后级电路中，未图示)。
其中，用户开关模块CN2的一端连接总开关模块的控制端，另一端通过硬件截止模块连接开关信号检测模块的输入端；开关信号检测模块的输出端连接处理单元，用于向处理单元输出通断信号；使能模块的输入端与处理单元连接，使能模块的输出端与总开关模块的控制端连接，处理单元向使能模块的输入端输出控制信号，以通过使能模块控制总开关模块的通断。处理单元采用MCU，目前市面上有多种常见MCU可以作为本实用新型的处理单元，例如51系列MCU。
在本实用新型实施例中，截止模块包括：第一三极管Q14、第一电阻R93和第一稳压二极管Z9；第一电阻R93的一端连接第一三极管Q14的基极，另一端连接第一稳压二极管Z9的阴极，第一稳压二极管Z9的阳极接地；第一三极管Q14的集电极和发射极分别连接开关信号检测模块的输入端和用户开关模块CN2。其中，第一电阻R93起到限流作用。
当电池包正极BAT+的电压低于预设值，使得第一稳压二极管Z9两端的电压低于其击穿电压时，第一稳压二极管Z9截止，第一三极管Q14的集电极和发射极之间也截止，使得用户开关模块CN2与开关信号检测模块断开。从而，即使用户接通用户开关模块CN2试图启动设备，总开关模块也不会导通，后级电路也不会有电，开关信号检测模块也不会产生接通信号，处于后级电路中的处理单元不会有电，自然也不能通过使能模块接通总开关模块，实现了开关控制电路的电压保护功能。
优选的，在本实用新型实施例中，截止模块还包括第二电阻R86，第二电阻R86并联于第一三极管Q14的发射极与集电极之间。第二电阻R86用于抗干扰和滤波。
在本实用新型实施例中，开关信号检测模块包括：第三电阻R34和第二稳压二极管Z2，第三电阻R34的一端作为开关信号检测模块的输入端，另一端连接第二稳压二极管Z2的阴极，第二稳压二极管Z2的阴极作为开关信号检测模块的输出端，第二稳压二极管Z2的阳极接地。其中，第三电阻R34起限流作用。
当电流流经第二稳压二极管Z2时，会在其阴极产生电压信号，该电压信号作为接通信号，处理模块根据该信号，通过使能模块控制总开关模块接通。
优选的，在本实用新型实施例中，开关信号检测模块还包括第四电阻R57和第一电容C35，第四电阻R57和第一电容C35分别与第二稳压二极管Z2并联。其中，第一电容C35起到滤波作用，第四电阻R57用于第一电容C35放电。
在本实用新型实施例中，使能模块包括第二三极管Q9、第五电阻R54和第六电阻R51，第六电阻R51的一端连接第二三极管Q9的集电极，另一端作为使能模块的输出端，第五电阻R54的一端连接第二三极管Q9的基极，另一端作为使能模块的输入端，第二三极管Q9的发射极接地。其中，第五电阻R54和第六电阻R51起限流作用，
优选的，在本实用新型实施例中，使能模块还包括第七电阻R59和第二电容C36，第七电阻R59和第二电容C36分别于并联于第二三极管Q9的基极与发射极之间。其中，第七电阻R59用于抗干扰和滤波，第二电容C36起滤波作用。
优选的，在本实用新型实施例中，总开关模块包括第三三极管Q7，第三三极管Q7的发射极连接电池包正极BAT+，集电极连接后级电路，第三三极管Q7的基极作为总开关模块的控制端与使能模块的输出端连接，从而可以通过控制第三三极管Q7的基极的电流大小来控制第三三极管Q7的通断，实现对电源正极与后级电路接通或断开的控制。
优选的，在本实用新型实施例中，总开关模块还包括第八电阻R45，第八电阻R45的两端分别连接第三三极管Q7的发射极和基极，起到抗干扰和滤波的作用。
本实用新型提供的一种开关控制电路，当电源正极的电压过低时，硬件截止模块将用户开关模块与开关信号检测模块断开，从而即使用户接通了用户开关模块试图启动设备，总开关模块也不会被导通，后级电路不会有电，开关信号检测模块也不会产生接通信号，处于后级电路中的处理单元自然也不能通过使能模块接通总开关模块，实现了开关控制电路的电压保护功能。这种实现方式不依赖于处理单元的控制功能，对处理单元的要求较低。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种开关控制电路，其特征在于，包括：总开关模块、用户开关模块、硬件截止模块、开关信号检测模块、使能模块、处理单元；
所述总开关模块设于电源正极与后级电路之间，用于接通或断开所述电源正极与后级电路；
所述开关信号检测模块与所述用户开关模块连接，用于检测所述用户开关模块的通断状态并产生通断信号，将所述通断信号输出至所述处理单元；
所述处理单元根据所述通断信号，通过所述使能模块控制所述总开关模块的接通或断开；
所述硬件截止模块设于所述用户开关模块与所述开关信号检测模块之间，用于当所述电源正极输出的电压低于预设值时，断开所述用户开关模块与所述开关信号检测模块的连接。
2.如权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述用户开关模块的一端连接所述总开关模块的控制端，另一端通过所述硬件截止模块连接所述开关信号检测模块的输入端；
所述开关信号检测模块的输出端连接所述处理单元，用于向所述处理单元输出所述通断信号；
所述使能模块的输入端与所述处理单元连接，所述使能模块的输出端与所述总开关模块的控制端连接，所述处理单元向所述使能模块的输入端输出控制信号，以通过所述使能模块控制所述总开关模块的通断。
3.如权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述硬件截止模块包括：第一三极管、第一电阻和第一稳压二极管；
所述第一电阻的一端连接所述第一三极管的基极，另一端连接所述第一稳压二极管的阴极，所述第一稳压二极管的阳极接地；
所述第一三极管的集电极和发射极分别连接所述开关信号检测模块的输入端和所述用户开关模块。
4.如权利要求3所述的开关控制电路，其特征在于，所述硬件截止模块还包括第二电阻；
所述第二电阻并联于所述第一三极管的发射极与集电极之间。
5.如权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述开关信号检测模块包括：第三电阻和第二稳压二极管；
所述第三电阻的一端作为所述开关信号检测模块的输入端，另一端连接所述第二稳压二极管的阴极；
所述第二稳压二极管的阴极作为所述开关信号检测模块的输出端，所述第二稳压二极管的阳极接地。
6.如权利要求5所述的开关控制电路，其特征在于，所述开关信号检测模块还包括第四电阻和第一电容；
所述第四电阻和第一电容分别与所述第二稳压二极管并联。
7.如权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述使能模块包括：第二三极管、第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端连接所述第二三极管的集电极，另一端作为所述使能模块的输出端；
所述第六电阻的一端连接所述第二三极管的基极，另一端作为所述使能模块的输入端；
所述第二三极管的发射极接地。
8.如权利要求7所述的开关控制电路，其特征在于，所述使能模块还包括第七电阻和第二电容；
所述第七电阻和所述第二电容分别于并联于所述第二三极管的基极与发射极之间。
9.如权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述总开关模块包括第三三极管；
所述第三三极管的发射极和集电极分别连接所述电源正极和后级电路，所述第三三极管的基极作为所述总开关模块的控制端。
10.如权利要求9所述的开关控制电路，其特征在于，所述总开关模块还包括第八电阻；
所述第八电阻的两端分别连接所述第三三极管的发射极和基极。
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|---|---|---|---|---|
| CN109217856A (zh) * | 2018-08-23 | 2019-01-15 | 北京机械设备研究所 | 一种功率电子开关 |
| CN111552208A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-18 | 江苏美的清洁电器股份有限公司 | 一种状态控制电路、方法和装置 |
| CN113110669A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 常州易控汽车电子股份有限公司 | 一种采用pwm控制和使能控制的高低边输出恒流源系统 |
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