CN209150713U - 一种信号输出电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子技术领域，提供了一种信号输出电路及装置。信号输出电路与控制单元连接，所述信号输出电路包括：电源单元，被配置为提供电源；其中，所述电源单元包括短路保护模块，被配置为所述电源单元的短路保护；信号输入单元，被配置为输入原始信号；控制信号输入单元，与所述控制单元连接，被配置为输入控制信号；开关单元，与所述控制单元以及所述电源单元连接，被配置根据所述控制信号控制所述电源单元的输出；信号输出单元，与所述信号输入单元以及所述电源单元连接，被配置为输出预设信号。满足各种信号输出需求，且信号输出电路具有短路保护模块，在输出端短路时，及时关断电源单元的输出，防止短路导致的电路损坏。

Description

一种信号输出电路及装置

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种信号输出电路及装置。

背景技术

在各种电力电子设备中均设有输出电路，输出电路外接负载，当负载短路时，必须进行必要的保护，以防输出电路损坏。因为，输出电路负载短路时，瞬间电流过大，输出电路中的电子元件容易被损坏，而更换电子元件带来成本的提高和维修的不便。

目前，基于N沟道场效应管的输出电路，均是使用带保护功能的芯片，当负载发生短路时，芯片会自动切断输出，起到保护输出电路的作用。然而，短路保护芯片的使用无疑增加了电路成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种信号输出电路及装置，旨在解决传统的技术方案中存在的输出电路负载短路导致输出电路中的电子元件容易被损坏，带来成本的提高和维修的不便的问题。

一种信号输出电路，与控制单元连接，所述信号输出电路包括：

电源单元，被配置为提供电源；其中，所述电源单元包括短路保护模块，被配置为所述电源单元的短路保护；

信号输入单元，被配置为输入原始信号；

控制信号输入单元，与所述控制单元连接，被配置为输入控制信号；

开关单元，与所述控制单元以及所述电源单元连接，被配置根据所述控制信号控制所述电源单元的输出；

信号输出单元，与所述信号输入单元以及所述电源单元连接，被配置为输出预设信号。

在其中一个实施例中，所述信号输入单元包括第一电阻、第二电阻、第一电容和三端二极管；所述第一电阻连接于所述三端二极管的第一端和地之间，所述三端二极管的第二端接地，所述三端二极管的第三端连接外接电压，所述三端二极管的第一端通过所述第二电阻输入原始信号，所述第一电容连接于所述第二电阻和地之间。

在其中一个实施例中，控制信号输入单元包括第三电阻、第四电阻和第二电容；所述开关单元通过所述第三电阻连接所述控制单元，所述第四电阻连接于所述开关单元和地之间，所述第二电容连接于所述开关单元和地之间。

在其中一个实施例中，所述开关单元包括第一开关管、第五电阻和第六电阻；所述第一开关管的控制端连接所述控制信号输入单元，所述第一开关管的电源端通过所述第五电阻连接所述电源单元，所述第一开关管的接地端通过所述第六电阻接地。

在其中一个实施例中，所述第一开关管包括第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述控制信号输入单元，所述第一三极管的集电极连接所述第五电阻连接所述电源单元，所述第一三极管的发射极通过所述第六电阻接地。

在其中一个实施例中，所述电源单元包括第二三极管、第三三极管、第一二极管、第七电阻和第八电阻；所述第一二极管的正极连接直流电源，所述第二三极管的发射极连接所述第一二极管的负极，所述第七电阻连接于所述第二三极管的发射极和所述第二三极管的集电极，所述第八电阻连接于所述第二三极管的发射极和所述第二三极管的基极之间，所述第二三极管的集电极连接所述开关单元，所述第三三极管的基极连接所述第二三极管的集电极，所述第三三极管的发射极连接所述第二三极管的基极，所述第三三极管的集电极连接所述信号输入单元。

在其中一个实施例中，所述信号输出单元包括第九电阻和第三电容；所述第九电阻的第一端连接所述电源单元，所述第九电阻的第二端连接所述信号输入单元，所述第三电容连接于所述第九电阻的第一端和地之间，所述第九电阻的第一端作为所述信号输出单元的输出端。

此外，还提供了一种信号输出装置，所述信号输出装置包括：控制单元以及与所述控制单元连接的上述的信号输出电路。

上述的信号输出电路，通过可在控制单元的控制下，对外输出稳定的数字信号、模拟信号、PWM信号等预设信号，满足各种信号输出需求，且信号输出电路具有短路保护模块，在输出端短路时，及时关断电源单元的输出，防止短路导致的电路损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的信号输出电路的结构示意图；

图2为图1所示的信号输出电路的示例电路原理图。

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。

图1示出了本实用新型较佳实施例提供的信号输出电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种信号输出电路1，与控制单元2连接，该信号输出电路1包括：信号输入单元10、控制信号输入单元20、开关单元30信号、信号输出单元和电源单元50。可在控制单元2的控制下，对外输出稳定的数字信号、模拟信号、PWM信号等预设信号，满足各种信号输出需求，且信号输出电路1具有短路保护模块，在输出端短路时，及时关断电源单元50的输出，防止短路导致的电路损坏。

如图2所示，其中，信号输入单元10被配置为输入原始信号，信号输入单元10包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和三端二极管Z1；第一电阻R1连接于三端二极管Z1的第一端和地之间，三端二极管Z1的第二端接地，三端二极管Z1的第三端连接外接电压，三端二极管Z1的第一端通过第二电阻R2输入原始信号，第一电容C1连接于第二电阻R2和地之间。

控制信号输入单元20与控制单元2连接，被配置为输入控制信号；控制信号输入单元20包括第三电阻R3、第四电阻R4和第二电容C2；开关单元30通过第三电阻R3连接控制单元2，第四电阻R4连接于开关单元30和地之间，第二电容C2连接于开关单元30和地之间。其中，控制单元2可以通过通用集成电路，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、单片机或微控制器来实现，控制信号可以为控制开关单元30导通或关断的高低电平的数字信号等。

开关单元30与控制单元2以及电源单元50连接，被配置根据控制信号控制电源单元50的输出。开关单元30包括第一开关管、第五电阻R5和第六电阻R6；第一开关管的控制端连接控制信号输入单元20，第一开关管的电源端通过第五电阻R5连接电源单元50，第一开关管的接地端通过第六电阻R6接地。第一开关管包括第一三极管Q1，第一三极管Q1的基极连接控制信号输入单元20，第一三极管Q1的集电极连接第五电阻R5连接电源单元50，第一三极管Q1的发射极通过第六电阻R6接地。在本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，当第一三极管Q1导通时，电源单元50输出供电电源，当第一三极管Q1关断时，电源单元50停止输出供电电源，从而实现信号输出电路1的开启和关闭。

信号输出单元40与信号输入单元10以及电源单元50连接，被配置为输出预设信号。信号输出单元40包括第九电阻R9和第三电容C3；第九电阻R9的第一端连接电源单元50，第九电阻R9的第二端连接信号输入单元10，第三电容C3连接于第九电阻R9的第一端和地之间，第九电阻R9的第一端作为信号输出单元40的输出端。

电源单元50被配置为提供电源；其中，电源单元50包括短路保护模块，被配置为电源单元50的短路保护；电源单元50包括第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一二极管D1、第七电阻R7和第八电阻R8；第一二极管D1的正极连接直流电源，第二三极管Q2的发射极连接第一二极管D1的负极，第七电阻R7连接于第二三极管Q2的发射极和第二三极管Q2的集电极，第八电阻R8连接于第二三极管Q2的发射极和第二三极管Q2的基极之间，第二三极管Q2的集电极连接开关单元30，第三三极管Q3的基极连接第二三极管Q2的集电极，第三三极管Q3的发射极连接第二三极管Q2的基极，第三三极管Q3的集电极连接信号输入单元10。

具体的，为保证第八电阻R8在信号输出电路1的输出端短路时不会损坏，短路消除后电路仍可正常工作，增加一个短路保护模块，即与第三三极管Q3连接的第二三极管Q2，当信号输出电路1的输出端短路时，输出电流加在第八电阻R8上，当第八电阻R8上的压降低于0.7V时，第二三极管Q2关断，电路正常运行当短路电流继续增加，第八电阻R8上的压降大于0.7V时，第二三极管Q2导通，第三三极管Q3基极与集电极电压一致，此时第三三极管Q3关断，电源单元50停止输出，从而起到短路保护的作用。其中，可以更改第八电阻R8的阻值及封装来更改最大输出电流。

此外，在上述信号输出电路1的基础上，本实用性还提供了一种信号输出装置，该信号输出装置包括：控制单元2以及与控制单元2连接的上述的信号输出电路1。

综上，本实用新型提供了一种信号输出电路1及装置，其中，信号输出电路1包括：信号输入单元10、控制信号输入单元20、开关单元30信号、输出单元和电源单元50。可在控制单元2的控制下，对外输出稳定的数字信号、模拟信号、PWM信号等预设信号，满足各种信号输出需求，且信号输出电路1具有短路保护模块，在输出端短路时，及时关断电源单元50的输出，防止短路导致的电路损坏。

以上所述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 (8)

1.一种信号输出电路，与控制单元连接，其特征在于，所述信号输出电路包括：

电源单元，被配置为提供电源；其中，所述电源单元包括短路保护模块，被配置为所述电源单元的短路保护；

信号输入单元，被配置为输入原始信号；

控制信号输入单元，与所述控制单元连接，被配置为输入控制信号；

开关单元，与所述控制单元以及所述电源单元连接，被配置根据所述控制信号控制所述电源单元的输出；

信号输出单元，与所述信号输入单元以及所述电源单元连接，被配置为输出预设信号。

2.如权利要求1所述的信号输出电路，其特征在于，所述信号输入单元包括第一电阻、第二电阻、第一电容和三端二极管；所述第一电阻连接于所述三端二极管的第一端和地之间，所述三端二极管的第二端接地，所述三端二极管的第三端连接外接电压，所述三端二极管的第一端通过所述第二电阻输入原始信号，所述第一电容连接于所述第二电阻和地之间。

3.如权利要求1所述的信号输出电路，其特征在于，控制信号输入单元包括第三电阻、第四电阻和第二电容；所述开关单元通过所述第三电阻连接所述控制单元，所述第四电阻连接于所述开关单元和地之间，所述第二电容连接于所述开关单元和地之间。

4.如权利要求1所述的信号输出电路，其特征在于，所述开关单元包括第一开关管、第五电阻和第六电阻；所述第一开关管的控制端连接所述控制信号输入单元，所述第一开关管的电源端通过所述第五电阻连接所述电源单元，所述第一开关管的接地端通过所述第六电阻接地。

5.如权利要求4所述的信号输出电路，其特征在于，所述第一开关管包括第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述控制信号输入单元，所述第一三极管的集电极连接所述第五电阻连接所述电源单元，所述第一三极管的发射极通过所述第六电阻接地。

6.如权利要求1所述的信号输出电路，其特征在于，所述电源单元包括第二三极管、第三三极管、第一二极管、第七电阻和第八电阻；所述第一二极管的正极连接直流电源，所述第二三极管的发射极连接所述第一二极管的负极，所述第七电阻连接于所述第二三极管的发射极和所述第二三极管的集电极，所述第八电阻连接于所述第二三极管的发射极和所述第二三极管的基极之间，所述第二三极管的集电极连接所述开关单元，所述第三三极管的基极连接所述第二三极管的集电极，所述第三三极管的发射极连接所述第二三极管的基极，所述第三三极管的集电极连接所述信号输入单元。

7.如权利要求1所述的信号输出电路，其特征在于，所述信号输出单元包括第九电阻和第三电容；所述第九电阻的第一端连接所述电源单元，所述第九电阻的第二端连接所述信号输入单元，所述第三电容连接于所述第九电阻的第一端和地之间，所述第九电阻的第一端作为所述信号输出单元的输出端。

8.一种信号输出装置，其特征在于，所述信号输出装置包括：控制单元以及与所述控制单元连接的如权利要求1至7任一项所述的信号输出电路。