CN211046892U - 定位器及其外部负载开关电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种定位器及其外部负载开关电路，该电路包括用于控制IO控制口的外部负载输出切换，包括电源开关电路、方波发生电路，所述电源开关电路包括功率MOS管Q1和分压电阻R3，所述功率MOS管Q1和第三电路并联接于电源电压VBAT，所述IO控制口前端连接有隔直电容C1，所述方波发生电路具有RC积分电路，所述RC积分电路连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间。通过设置方波发生电路，只有IO控制口输入为变换的电平，即有方波时，才能使功率MOS管Q1导通输出。如果IO控制口输入为固定电平时，信号无法通过隔直电容C1，使得功率MOS管Q1关闭，切断输出，使得电路更加安全可靠地运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及定位追踪设备技术领域，具体涉及一种定位器及其外部负载开关电路。
背景技术
随着物流行业的快速发展，为了解决物品在运输过程中被移动、调包或者拆卸时可以及时被发现，越来越多的贵重物品在物流途中被安装了定位追踪器。另外，宠物也经常配戴有定位追踪器。
目前的定位追踪器中，采用IO口来控制一个外部功率开关是一个非常常见的需求。定位追踪器通常具有主控芯片，当出现异常情况的时候，如主控芯片死机或跑飞的时候，电平是固定的，不能快速切断输出保护后端负载，造成失控的情况。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种能快速切断输出、安全可靠的定位器及其外部负载开关电路。
一种定位器外部负载开关电路，包括用于控制IO控制口的外部负载输出切换，包括电源开关电路、方波发生电路，所述电源开关电路包括功率MOS管Q1和分压电阻R3，所述功率MOS管Q1和第三电路并联接于电源电压VBAT，所述IO控制口前端连接有隔直电容C1，所述方波发生电路具有RC积分电路，所述RC积分电路连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间。
进一步地，所述RC积分电路包括积分电阻R2和积分电容C2，所述积分电阻R2的一端和积分电容C2的一端分别连接于隔直电容C1和功率MOS管Q1之间的线路上，所述积分电阻R2的另一端和积分电容C2的另一端分别接地。
进一步地，所述电源开关电路还包括电平隔离三极管Q2，所述电平隔离三极管Q2连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间，所述RC积分电路连接于所述电平隔离三极管Q2和隔直电容C1之间，所述电平隔离三极管Q2的基极连接到隔直电容C1，所述电平隔离三极管Q2的集电极连接至功率MOS管Q1，所述电平隔离三极管Q2的发射极接电。
进一步地，所述电平隔离三极管Q2的基极通过一个限流电阻R1连接于隔直电容C1和RC积分电路，所述隔直电容C1和RC积分电路为串联联接。
进一步地，所述方波发生电路还包括阻续流二极管D2和续流二极管D1，所述续流二极管D1的输入端连接于积分电阻R2和积分电容C2的接地共点，所述续流二极管D1的输出端和所述阻续流二极管D2的输入端共点连接到隔直电容C1，所述阻续流二极管D2的输出端与积分电阻R2非接地的一端及积分电容C2非接地的一端共点连接于一个固定电阻R1一端，所述固定电阻R1另一端连接于所述电平隔离三极管Q2的基极。
进一步地，所述积分电阻R2阻值大于限流电阻R1阻值，所述限流电阻R1和积分电阻R2的并联值应该不小于6.5K，所述积分电阻R2阻值是50K欧姆，所述固定电阻R1阻值是10K欧姆，所述积分电容C2的电容量为100nF，所述隔直电容C1的电容量为0.1-4.7μF。
进一步地，所述功率MOS管Q1为P型MOS管，所述功率MOS管Q1为NK2301的P型MOS管。
进一步地，所述功率MOS管Q1的栅极与分压电阻R3的一端共点连接于电平隔离三极管Q2的集电极，所述功率MOS管Q1的源极与分压电阻R3的另一端共点连接于电源电压VBAT。
进一步地，所述功率MOS管Q1的漏极与一个负载连接再接地，所述负载一端与所述功率MOS管Q1的漏极共点连接于电源电压VBAT-G。
以及，一种定位器，其包括定位器本体以及置于本体内的主控芯片，所述主控芯片具有IO控制口，所述定位器还包括如上所述的定位器外部负载开关电路，所述定位器外部负载开关电路与主控芯片的IO控制口输入端连接。
上述定位器及其外部负载开关电路中，在IO控制口与电源电压端之间设有方波发生电路，采用电平不固定的形式来控制外部功率开关，即通过方波发生电路形成方波输出，作为定位器主控芯片正常工作的标记，就跟工作LED指示灯一样，有方波输出代表正常，即电平不固定时表示正常。当主控芯片死机或跑飞的时电平是固定的，即方波停止输出，外部功率开关能快速切断输出，使得电路更加安全可靠地运行。
附图说明
图1是本实用新型实施例定位器外部负载开关电路的结构原理图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
请参阅图1，示出本实用新型实施例定位器外部负载开关电路100的结构原理，该开关电路100用于控制IO控制口的外部负载输出切换，其包括电源开关电路10、方波发生电路20，所述电源开关电路10包括功率MOS管Q1和分压电阻R3，所述功率MOS管Q1和第三电路并联接于电源电压VBAT，所述IO控制口前端连接有隔直电容C1，所述方波发生电路20具有RC积分电路21，所述RC积分电路21连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间。
具体地，所述RC积分电路21包括积分电阻R2和积分电容C2，所述积分电阻R2的一端和积分电容C2的一端分别连接于隔直电容C1和功率MOS管Q1之间的线路上，所述积分电阻R2的另一端和积分电容C2的另一端分别接地。即所述积分电阻R2的另一端和积分电容C2的另一端共点接地。
进一步地，所述电源开关电路10还包括电平隔离三极管Q2，所述电平隔离三极管Q2连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间。具体地，所述电平隔离三极管Q2的基极通过一个限流电阻R1连接于隔直电容C1和RC积分电路21，所述隔直电容C1和RC积分电路21为串联联接。所述RC积分电路21连接于所述电平隔离三极管Q2和隔直电容C1之间，所述电平隔离三极管Q2的基极连接到隔直电容C1，所述电平隔离三极管Q2的集电极连接至功率MOS管Q1，所述电平隔离三极管Q2的发射极接电。其中，隔直电容C1在IO控制口输出高电平或低电平时候，电平隔离三极管Q2基极为低电平。积分电容C2利用方波给电容充电，转化成直流电平。
进一步地，所述方波发生电路20还包括阻续流二极管D2和续流二极管D1，所述续流二极管D1的输入端连接于积分电阻R2和积分电容C2的接地共点，所述续流二极管D1的输出端和所述阻续流二极管D2的输入端共点连接到隔直电容C1，所述阻续流二极管D2的输出端与积分电阻R2非接地的一端及积分电容C2非接地的一端共点连接于一个固定电阻R1一端，所述固定电阻R1另一端连接于所述电平隔离三极管Q2的基极。其中，阻续流二极管D2利用单向导通的特性，阻止积分电容C2上的电流从隔直电容C1回流回去。而续流二极管D1提供一个单向的回流通道，否则输出是负压。
优选地，所述积分电阻R2阻值大于限流电阻R1阻值，所述限流电阻R1和积分电阻R2的并联值应该不小于6.5K，所述积分电阻R2阻值是50K欧姆，所述固定电阻R1阻值是10K欧姆，所述积分电容C2的电容量为100nF，所述隔直电容C1的电容量为0.1-4.7μF。
在上述电路中，通过调整积分电阻R2和固定电阻R1的顺序和阻值，并调整了积分电容C2的电容值。积分电阻R2和固定电阻R1的阻值调整是为了减少电阻分流，使得电容充电更快。而积分电阻R2同时还起到一个非常重要的作用。即开机时，IO控制口从低电平升到高电平，而后为直流电平时，可以通过积分电阻R2快速消耗积分电容C2上的能量，使得功率MOS管Q1保持关闭，外部功率开关快速切断输出。
优选地，所述功率MOS管Q1为P型MOS管，所述功率MOS管Q1为NK2301的P型MOS管。进一步地，所述功率MOS管Q1的栅极与分压电阻R3的一端共点连接于电平隔离三极管Q2的集电极，所述功率MOS管Q1的源极与分压电阻R3的另一端共点连接于电源电压VBAT。进一步地，所述功率MOS管Q1的漏极与一个负载连接再接地，所述负载一端与所述功率MOS管Q1的漏极共点连接于电源电压VBAT-G。
本实用新型实施例还提供一种定位器，其包括定位器本体以及置于本体内的主控芯片，所述主控芯片具有IO控制口，所述定位器还包括如上所述的定位器外部负载开关电路，所述定位器外部负载开关电路与主控芯片的IO控制口输入端连接。
由此可知，在上述定位器及其外部负载开关电路中，在IO控制口与电源电压端之间设有方波发生电路，只有IO控制口输入为变换的电平，即有方波时，才能使功率MOS管Q1导通输出。如果IO控制口输入为固定电平时，信号无法通过隔直电容C1，使得功率MOS管Q1关闭，切断输出。由此，通过方波输出表示正常，当主控芯片死机或跑飞的时电平是固定的，即方波停止输出，外部功率开关能快速切断输出，使得电路更加安全可靠地运行。
需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种定位器外部负载开关电路，用于控制IO控制口的外部负载输出切换，其特征在于，包括电源开关电路、方波发生电路，所述电源开关电路包括功率MOS管Q1和分压电阻R3，所述功率MOS管Q1和第三电路并联接于电源电压VBAT，所述IO控制口前端连接有隔直电容C1，所述方波发生电路具有RC积分电路，所述RC积分电路连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间。
2.如权利要求1所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述RC积分电路包括积分电阻R2和积分电容C2，所述积分电阻R2的一端和积分电容C2的一端分别连接于隔直电容C1和功率MOS管Q1之间的线路上，所述积分电阻R2的另一端和积分电容C2的另一端分别接地。
3.如权利要求2所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述电源开关电路还包括电平隔离三极管Q2，所述电平隔离三极管Q2连接于所述隔直电容C1和功率MOS管Q1之间，所述RC积分电路连接于所述电平隔离三极管Q2和隔直电容C1之间，所述电平隔离三极管Q2的基极连接到隔直电容C1，所述电平隔离三极管Q2的集电极连接至功率MOS管Q1，所述电平隔离三极管Q2的发射极接电。
4.如权利要求3所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述电平隔离三极管Q2的基极通过一个限流电阻R1连接于隔直电容C1和RC积分电路，所述隔直电容C1和RC积分电路为串联联接。
5.如权利要求3所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述方波发生电路还包括阻续流二极管D2和续流二极管D1，所述续流二极管D1的输入端连接于积分电阻R2和积分电容C2的接地共点，所述续流二极管D1的输出端和所述阻续流二极管D2的输入端共点连接到隔直电容C1，所述阻续流二极管D2的输出端与积分电阻R2非接地的一端及积分电容C2非接地的一端共点连接于一个固定电阻R1一端，所述固定电阻R1另一端连接于所述电平隔离三极管Q2的基极。
6.如权利要求5所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述积分电阻R2阻值大于限流电阻R1阻值，所述限流电阻R1和积分电阻R2的并联值应该不小于6.5K，所述积分电阻R2阻值是50K欧姆，所述固定电阻R1阻值是10K欧姆，所述积分电容C2的电容量为100nF，所述隔直电容C1的电容量为0.1-4.7μF。
7.如权利要求3所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述功率MOS管Q1为P型MOS管，所述功率MOS管Q1为NK2301的P型MOS管。
8.如权利要求7所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述功率MOS管Q1的栅极与分压电阻R3的一端共点连接于电平隔离三极管Q2的集电极，所述功率MOS管Q1的源极与分压电阻R3的另一端共点连接于电源电压VBAT。
9.如权利要求1所述的定位器外部负载开关电路，其特征在于，所述功率MOS管Q1的漏极与一个负载连接再接地，所述负载一端与所述功率MOS管Q1的漏极共点连接于电源电压VBAT-G。
10.一种定位器，包括定位器本体以及置于本体内的主控芯片，所述主控芯片具有IO控制口，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的定位器外部负载开关电路，所述定位器外部负载开关电路与主控芯片的IO控制口输入端连接。
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| CN201922484682.9U CN211046892U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 定位器及其外部负载开关电路 |
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| CN (1) | CN211046892U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112600542A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-02 | 汉威科技集团股份有限公司 | 一种基于分立器件的动态安全开关方法及装置 |
| CN114326690A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-12 | 容大合众(厦门)科技集团股份公司 | 一种基于发热物体异常加热的保护控制方法 |
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2019
- 2019-12-31 CN CN201922484682.9U patent/CN211046892U/zh active Active
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