CN210837547U - 机械开关电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械开关电路结构，其中机械开关电路结构包括，机械开关，包括输出触点、电源触点、接地触点；第一自锁单元，所述第一自锁单元设置于电源输入端、电源输出端之间；第二自锁单元，所述第二自锁单元设置于电源输入端、电源接地端之间；当所述电源触点与所述输出触点导通，则所述第二自锁单元开启导通状态，并开启所述第一自锁单元导通状态，所述第一自锁单元输出为低电平；当所述电源触点与所述输出触点处于开路状态，所述输出触点与所述接地触点导通，所述第一自锁单元输出为高电平，且所述第二自锁单元开维持导通状态。通过本实用新型提供机械开关电路结构，可在机械开关接触不良的情况下，保证电路正常工作。

Description

机械开关电路结构

技术领域

本实用新型涉及电路结构领域，特别涉及一种机械开关电路结构及设置方法。

背景技术

现有技术中，机械开关具有结构简单、价格低廉、且发热量低等优点，故被广泛地应用在各种电路结构中。然而机械开关器件相比于半导体开关器件具有不可忽视的劣势，例如由于任何机械类器件均需要通过不断运动来完成相应工作，故械类器件容易磨损和金属疲劳。与此同时，由于机械开关器件直接暴露在空气中，机械开关器件中的金属元件可能会发生氧化，并造成机械开关器件的接触不良。如机械开关器件存在接触不良，则会对设备的正常运行产生不良后果，进而影响使用机械开关类产品的用户体验。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种机械开关电路结构，能够在机械开关接触不良的情况下，保证电路正常工作。

根据本实用新型的第一方面实施例的机械开关电路结构，包括：

机械开关，包括输出触点、电源触点、接地触点；

第一自锁单元，所述第一自锁单元设置于电源输入端、电源输出端之间；

第二自锁单元，所述第二自锁单元设置于电源输入端、电源接地端之间；

当所述电源触点与所述输出触点导通，则所述第二自锁单元开启导通状态，并开启所述第一自锁单元导通状态，；

当所述电源触点与所述输出触点处于开路状态，所述输出触点与所述接地触点导通，则所述第二自锁单元处于截止状态，并使所述第一自锁单元处于截止状态。

根据本实用新型实施例的机械开关电路结构，至少具有如下有益效果：能够在机械开关接触不良的情况下，保证电路正常工作。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二自锁单元包括第一端、第二端、第三端；

所述第一端与电源输入端电连接，所述第二端与电源输出端电连接，所述第三端与电源接地端连接。

所述第一自锁单元包括第一端、第二端、第三端；

所述第一自锁单元的第一端与电源输入端电连接，所述第一自锁单元的第二端与电源输入端电连接，所述第一自锁单元的第三端与输出触点连接；

所述第一自锁单元的第一端与所述第一自锁单元的第二端之间设有第一限流电阻。

所述第一自锁单元的第三端与所述输出触点之间设有第一自恢复保险丝；

所述输出触点与电源输出端之间设有第二自恢复保险丝。

通过设置第一自恢复保险丝、第二自恢复保险丝，以保证电路中存在过载电流时，可增加电路中设置的电阻阻值，进而对电路中对的电流进行限制。

所述第一自锁单元的第二端与所述第二自锁单元的第一端之间设有第二限流电阻；

所述电源输出端与所述第二自锁单元的第二端之间设有第四限流电阻；

所述第二自锁单元的第三端与电源接地端电连接，所述第二自锁单元的第二端与电源接地端之间设有第三限流电阻。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的机械开关电路结构的结构示意图。

附图标号说明：S1、机械开关；31、输出触点；32、电源触点；33、接地触点；10、第一自锁单元；20、第二自锁单元；R1、第一限流电阻；R2、第二限流电阻；R3、第三限流电阻；R4、第四限流电阻；F1、第一自恢复保险丝；F2、第二自恢复保险丝；C1、后级电路等效电容。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，图1示出了本实用新型实施例一种机械开关S1电路结构的结构示意图。如图所示，机械开关S1电路结构包括：

机械开关S1，包括输出触点31、电源触点32、接地触点33；

第一自锁单元10，第一自锁单元10设置于电源输入端、电源输出端之间；

第二自锁单元20，第二自锁单元20设置于电源输入端、电源接地端之间；

当电源触点32与输出触点31导通，则第二自锁单元20开启导通状态，并开启第一自锁单元10导通状态；

当所述电源触点与所述输出触点处于开路状态，所述输出触点与所述接地触点导通，则所述第二自锁单元处于截止状态，并使所述第一自锁单元处于截止状态。

第二自锁单元20包括第一端21、第二端22、第三端23；

第一端21与电源输入端电连接，第二端22与电源输出端电连接，第三端23与电源接地端连接。

第一自锁单元10包括第一端11、第二端12、第三端12；

第一自锁单元10的第一端11与电源输入端电连接，第一自锁单元10的第二端12与电源输入端电连接，第一自锁单元10的第三端13与输出触点31连接；

第一自锁单元10的第一端11与第一自锁单元10的第二端12之间设有第一限流电阻R1。电源输出端与电源接地端之间设有后级电路等效电容。

第一自锁单元10的第三端13与输出触点31之间设有第一自恢复保险丝F1；输出触点31与电源输出端之间设有第二自恢复保险丝F2。第一自锁单元10的第二端12与第二自锁单元20的第一端21之间设有第二限流电阻R2；电源输出端与第二自锁单元20的第二端22之间设有第四限流电阻R4；第二自锁单元20的第三端23与电源接地端电连接，第二自锁单元20的第二端22与电源接地端之间设有第三限流电阻R3。

接地触点33连接的接地端与电源接地端可为同一接地端，并可根据具体电路设置进行适应性调整。

以下以具体电子元件为例，对上述实施例进行详细说明。

第一自锁单元10具体包括场效应管和与场效应管的寄生二极管，第二自锁单元20具体为三极管。当机械开关S1中的输出触点31与电源触点32导通，源信号由电源输入端输入，并输入第二自恢复保险丝F2。当源信号经由第二自恢复保险丝F2传输至三极管，由于第二自恢复保险丝F2与三极管的第二端(基极)电连接，故源信号(高电平)传输至三极管的第二端(基极)时，三极管第二端(基极)为高电平，所以三极管处于导通状态，即三极管的第一端(集电极)与三极管的第三端(发射极)导通。

当三极管处于导通的时候，电源输入端输入源信号，源信号可经由第一限流电阻R1、第二限流电阻R2和三极管的第一端(集电极)与第三端(发射极)输出至电源接地端。此时场效应管第二端(栅极)为低电平，使场效应管处于导通状态，即场效应管第一端(源极)与场效应管第三端(漏极)导通。当场效应管处于导通状态，部分源信号经由场效应管输出至第一自恢复保险丝F1、第二自恢复保险丝F2、三极管第二端(基极)并输出至电源输出端。

正常工作状态下，若场效应管阻值为R_Q1、第一自恢复保险丝F1阻值为R_F1、机械开关S1阻值为R_S1,则R_S1<R_Q1+R_F1。因此流经场效应管、第一自恢复保险丝F1的电流小于流经机械开关S1的电流。

非正常工作状态下，由于机械开关S1接触不良，机械开关S1阻值为R_S1增加，则R_S1>R_Q1+R_F1。因此流经场效应管、第一自恢复保险丝F1的电流则迅速增加，并为电源输出端持续输出源信号，以起到续流的作用。与此同时，源信号通过场效应管、第一自恢复保险丝F1输出至三极管的第二端(基极)，以维持三极管处于开启状态。即当机械开关S1接触不良时，场效应管与三极管仍可维持工作状态，源信号通过场效应管输出至电源输出端，并输出至三极管的第二端(基极)，以维持三极管处于开启状态。当三极管处于开启状态，则场效应管第二端(栅极)一直保持低电平，以维持场效应管开启状态。即通过场效应管、三极管的连接设计，以建立自锁电路。

当需断开上述自锁电路，则使机械开关S1中的电源触点32与输出触点31开路，并使接地触点33与输出触点31导通，则后级电路等效电容C1会对地进行快速放电，并将三极管第二端(基极)接地，使三极管的集电极、发射极处于开路状态，进而使场效应管第一端(源极)与第三端(漏极)处于开路状态，从而使自锁电路断开。

当上述自锁电路断开到接地触点33与输出触点31导通瞬间，电源输入端输入的源信号经由场效应管、第一自恢复保险丝F1、机械开关S1输出至接地端，由于场效应管、机械开关S1所形成的回路电阻阻值较小，会产生较大的回路电流，由于回路电流高于场效应管额定的峰值电流，会造成场效应管受损。因此，通过在场效应管与机械开关S1之间设置第一自恢复保险丝F1，以避免回路电流过大，进而对场效应管进行保护。第一自恢复保险丝F1工作原理具体如下：当回路电流过大时，第一自恢复保险丝F1的温度迅速升高、内阻增大，以减小回路电流，从而避免造成场效应管损坏，与此同时后级电路等效电容C1完成放电、三极管第二端(基极)没有电流流入后，三极管断开、场效应管断开，此回路会被切断。通过设置第一自恢复保险丝F1，也可以避免第一自恢复保险丝F1场被效应管击穿损坏后，造成后级电路无法断电和在机械开关S1输出至接地端时，电源输入端发生短路。

在其他实施例中，第一自恢复保险丝F1、第二自恢复保险丝F2可使用其他保险类器件进行替换，以在不同的环境中对保护电路进行保护。

上述实施例中的场效应管、三极管可以采用不同的半导体开关器件进行替换，如晶闸管。

上述实施例中的场效应管、三极管可以采用不同的半导体开关器件进行替换，如晶闸管。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种机械开关电路结构，其特征在于，包括：

机械开关，包括输出触点、电源触点、接地触点；

第一自锁单元，所述第一自锁单元设置于电源输入端、电源输出端之间；

第二自锁单元，所述第二自锁单元设置于电源输入端、电源接地端之间；

当所述电源触点与所述输出触点导通，则所述第二自锁单元开启导通状态，并开启所述第一自锁单元导通状态；

当所述电源触点与所述输出触点处于开路状态，所述输出触点与所述接地触点导通，则所述第二自锁单元处于截止状态，并使所述第一自锁单元处于截止状态。

2.根据权利要求1所述的机械开关电路结构，其特征在于，所述第二自锁单元包括第一端、第二端、第三端；

所述第一端与电源输入端电连接，所述第二端与电源输出端电连接，所述第三端与电源接地端连接。

3.根据权利要求2所述的机械开关电路结构，其特征在于，所述第一自锁单元包括第一端、第二端、第三端；

所述第一自锁单元的第一端与电源输入端电连接，所述第一自锁单元的第二端与电源输入端电连接，所述第一自锁单元的第三端与输出触点连接；

所述第一自锁单元的第一端与所述第一自锁单元的第二端之间设有第一限流电阻。

4.根据权利要求1至3任一项所述的机械开关电路结构，其特征在于，所述电源输出端与所述电源接地端之间设有后级电路等效电容。

5.根据权利要求4所述的机械开关电路结构，其特征在于，所述第一自锁单元的第三端与所述输出触点之间设有第一自恢复保险丝；

所述输出触点与电源输出端之间设有第二自恢复保险丝。

6.根据权利要求5所述的机械开关电路结构，其特征在于，所述第一自锁单元的第二端与所述第二自锁单元的第一端之间设有第二限流电阻；

所述电源输出端与所述第二自锁单元的第二端之间设有第四限流电阻；

所述第二自锁单元的第三端与电源接地端电连接，所述第二自锁单元的第二端与电源接地端之间设有第三限流电阻。

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