CN211086952U - 一种开关控制装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及计算机控制技术领域，尤其涉及一种开关控制装置及电子设备。本实用新型提供的一种开关控制装置，设置于电子设备上，包括开关组件以及控制组件；所述开关组件与所述主板电性连接，所述开关组件向所述主板提供脉冲信号，以使得所述主板通电运行或停止运行；所述主板与所述控制模块电性连接，所述主板给所述控制模块供电以使其运行；所述控制组件与所述开关组件电性连接，所述控制组件判别所述开关组件的开关状态以产生相应控制信号，所述控制组件向所述开关组件传输所述控制信号，所述开关组件接受所述控制信号以切换所述开关组件的开关状态。这样可以有效防止因误操作或者强制操作电源开关而导致电子设备被强关的问题。

Description

一种开关控制装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及计算机控制技术领域，尤其涉及一种开关控制装置及电子设备。

背景技术

随着经济的快速发展，客户对于显示装置的需求日益复杂，经常性地需要将显示模组样品组成成套演示设备(Demo Kit)，展示其显示模组的显示效果。而且对于车载机种以及工控机种，目前实际需求状况是：不但要能够显示正常模式或者图片，还要能够显示软件操作系统，展示动态效果，诸如触控功能、动画视频播放效果等。

因此，为满足上述需要，设计了如图1所示的演示设备10，其可以具有多个显示区域，显示区域设置待展示功能的显示屏，可以显示画质或者展示不同的功能，显示设备通过外接外部电源供电，再通过开关键11进行演示设备10的开机。但是在使用演示设备10时，存在操作者经常不进行系统软关机，而是通过按开关键11直接进行强行关机，这样的强制关机通常又会造成其主机系统死机。

对于上述问题，目前的解决方案是将主机系统进行恢复或者将演示设备拆开后，给其主机重新安装系统。上述方案虽然能够解决问题，但是拆解演示设备重新做系统会造成很多不必要的麻烦，而且还会对演示设备内部的其他部分造成损坏。有鉴于此，本实用新型针对上述问题，提出了一种新的解决方案。

实用新型内容

为了实现上述目的，本实用新型的解决方案是：

一方面，本实用新型实施例公开了一种开关控制装置，其设于具有主板的电子设备上，所述主板与所述开关控制装置电性连接，所述开关控制装置包括开关组件以及控制组件；所述开关组件与所述主板电性连接，所述开关组件向所述主板提供脉冲信号，以使得所述主板通电运行或停止运行；所述主板与所述控制组件电性连接，所述主板给所述控制组件供电以使其运行。所述控制组件与所述开关组件电性连接，所述控制组件判别所述开关组件的开关状态以产生相应控制信号，所述控制组件向所述开关组件传输所述控制信号；所述开关组件接收所述控制信号以切换所述开关组件的开关状态。

可选地，所述开关组件包括第一开关组件、第二开关组件以及第三开关组件，所述第三开关组件连接于所述第一开关组件与所述第二开关组件之间；所述第一开关组件与所述控制组件电性连接，所述控制组件向所述第一开关组件传递的所述控制信号为第一使能信号，所述第一开关组件根据相应的所述第一使能信号切换开关状态；所述第二开关组件与所述控制组件电性连接，所述控制组件向所述第二开关组件传递的所述控制信号为第二使能信号，所述第二开关组件根据相应的所述第二使能信号切换开关状态；所述第三开关组件与所述控制组件电性连接，所述控制组件判别所述第三开关组件的开关状态，根据判别结果产生相应的所述第一使能信号以及相应的第二使能信号。

可选地，所述第一开关组件包括：第一继电器、第一电容、第一开关管、第一电阻以及第二电阻；所述第一继电器的第一接线端与外部电源连接，所述第一继电器的第二接线端与所述第一开关管的第一端连接；所述第一继电器第一常闭触点和第二常闭触点均接地；所述第一继电器第一公共端口与第二公共端口均与所述第三开关组件的第一端连接；所述第一继电器第一常开触点与第二常开触点均与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与外部电源连接；所述第一电容的第一端与外部电源连接，所述第一电容的第二端接地；所述第一开关管的控制端与所述控制组件的第一使能信号输出端连接，所述第一开关管的第二端接地；所述第一电阻的第一端与所述控制组件的第一使能信号输出端连接，所述第一电阻的第二端接地。

可选地，所述第二开关组件包括：第二继电器、第二电容、第二开关管、第三电阻；所述第二继电器的第一接线端与外部电源连接，所述第二继电器的第二接线端与所述第一开关管的第一端连接；所述第二继电器第一常闭触点和第二常闭触点均与所述主板的电源开关端连接；所述第二继电器第一公共端口与第二公共端口均与所述第三开关组件的第一端连接；所述第二继电器第一常开触点与第二常开触点均接地；所述第二电容的第一端与外部电源连接，所述第二电容的第二端接地；所述第二开关管的控制端与所述控制组件的第二使能信号输出端连接，所述第二开关管的第二端接地；所述第三电阻的第一端与所述控制组件的第二使能信号输出端连接，所述第三电阻的第二端接地。

可选地，所述控制组件包括微处理器、识别组件以及模数转换组件；所述模数转换组件与所述开关组件电性连接，所述模数转换组件将所述开关组件产生的模拟信号转换成数字信号；所述识别组件分别与所述模数转换组件和所述微处理器连接，所述识别组件通过获取所述模数转换组件的数字信号识别所述开关组件的开关状态并传递给所述微处理器，所述微处理器生成所述控制信号并通过所述识别组件传递给所述开关组件。

可选地，所述识别组件包括IC芯片。

可选地，所述控制组件还包括FPGA。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，其包括主板以及上述的开关控制装置，所述主板与所述开关控制装置电性连接。

可选地，所述电子设备还包括显示器，所述显示器分别与所述主板以及所述开关控制装置电性连接，以显示画面以及提示信息。

可选地，所述开关控制装置与所述显示器通过USB连接。

与现有技术相比，本实用新型提供的上述实施例具有如下有益效果：提供一种开关控制装置，通过控制组件判别开关组件的开关状态以产生相应控制信号，控制组件向开关组件传输所述控制信号；开关组件接收控制信号以切换所述开关组件的开关状态，这样可以有效防止因误操作或者强制操作电源开关而导致电子设备被强关的问题。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是现有技术的演示设备的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种具有开关控制装置的电子设备的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种具有开关控制装置的电子设备的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的又一种具有开关控制装置的电子设备的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供一种开关控制装置中的开关组件部分的电路元件图。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在附图中，为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制，相同的标号在整个说明书和附图中可用来表示相同的元件。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

图2是本实用新型实施例提供的一种具有开关控制装置的电子设备的结构示意图。

参见图2，电子设备100包括开关控制装置110以及主板120，主板120与开关控制装置110连接。其中，主板120与外部电源连接，外部电源用于给主板120供电(例如是12V)，主板120通电运行后给开关控制装置110供电，开关控制装置110则是用于控制电子设备100的主板120的运行和停止。可以理解的是，主板120通常为印制电路板(PCB板)，其包括能够使电子设备100运行的电路系统、芯片组以及其他元器件。

进一步地，该电子设备还包括显示器130，显示器130与主板120连接，显示器130主要用于显示画面。该实用新型实施例所提供的电子设备100可以是用于展示显示屏显示效果的演示设备，也可以是其他可以适用的电脑，并不限于此。

图3是本实用新型实施例提供的另一种包括开关控制装置的电子设备的结构示意图。

进一步地，在图2的基础上结合图3进行描述，开关控制装置110包括控制组件111以及开关组件112。其中，开关组件112与主板120连接，开关组件112向主板120提供脉冲信号，以使得主板120可以检测到相应脉冲信号后通电运行或停止运行，该脉冲信号例如是一从高电压到低电压的跳变信号；主板120与控制组件111连接，主板120给控制组件111供电以使其运行。控制组件111与开关组件112连接，控制组件111判别开关组件112的开关状态以产生相应控制信号，并向开关组件112传输控制信号；开关组件112接收控制信号以切换开关组件112的开关状态；优先地，该开关状态可以但不限于为失效或有效状态：当开关组件112的开关状态为有效状态时，操作开关组件112可以实现电子设备100的开机或者关机；当开关组件112的开关状态为失效状态时，操作开关组件112不会实现电子设备100的开机或关机，也就是说，控制组件111可以根据需求控制开关组件112在有效状态和无效状态之间进行切换，从而实现对电子设备100的开关机的控制，也就是说当电子设备100开机运行后，可以通过控制组件111的控制，使得开关组件112处于失效状态，操作者无法通过操作开关组件112实现电子设备的关机，此时操作者则需要通过正确方式进行关机，这样可避免因强行操作或者误操作开关组件112而导致电子设备损坏风险。

可以理解的是，本实用新型实施例中所描述的各个元器件之间的连接均是电性连接。

图4是本实用新型实施例提供的又一种包括开关控制装置的电子设备的结构示意图；

进一步地，在图2和图3的基础上结合图4进行描述，控制组件111包括识别组件1111、微处理器1112以及模数转换组件1113。其中，模数转换组件1113与开关组件112连接，模数转换组件1113将开关组件112产生的模拟信号转换成数字信号；识别组件1111分别与模数转换组件1113和微处理器1112连接，识别组件1111通过获取模数转换组件1113的数字信号识别开关组件112的开关状态，并传递给微处理器1112，微处理器1112用于生成控制信号并通过识别组件传1111递给开关组件112。可选地，识别组件1111可以但不限于包括IC芯片(Integrated Circuit Chip)，控制组件111可以但不限于包括FPGA(FieldProgrammable Gate Array，现场可编程门阵列),模数转换组件1113可以但不限于包括模数转换器(ADC，Analog-to-Digital Converter)，用于将模拟信号转换为数字信号；控制组件111还可以包括桥接(Bridge)IC，其型号可以但不限于选用SSD2828或DP-501。

进一步地，开关组件112包括第一开关组件1121、第二开关组件1122以及第三开关组件1123。其中，第三开关组件1123连接于第一开关组件1121与第二开关组件1122之间。

进一步地，第一开关组件1121与控制组件111中的识别组件1111连接，识别组件1111可向第一开关组件1121传递第一使能信号，第一开关组件1121根据接受到的相应的第一使能信号切换开关状态；第二开关组件1122与控制组件111的识别组件1111连接，识别组件1111向第二开关组件1122传递第二使能信号，第二开关组件1122根据相应的第二使能信号切换开关状态；第三开关组件1123与控制组件111的模数转换组件1113连接，模数转换组件1113用于将第三开关组件1123产生的模拟电压值转换成数字信号，识别组件1111分别与模数转换组件1113和微处理器1112连接，识别组件1111通过获取模数转换组件1113的数字信号识别开关组件112的开关状态，微处理器1112根据识别组件1111的识别结果产生相应的控制信号，即第一使能信号以及第二使能信号，并分别通过识别组件1111将第一使能信号以及第二使能信号传递给第一开关组件1121以及第二开关组件1122。出于美观角度的考虑，电子设备100还可以包括外壳(未示出)，用于将开关控制组件110整合在电子设备100内，其中，第三开关组件1123可以包括操作键(未标示)，即电源开关键，为了能够便于操作者的使用，设置在电子设备100外部，开关键可以但不限于是开关按钮，其原理是：当操作者按下第三开关组件1123中的操作键，第三开关组件1123会产生脉冲信号传递给主板120，主板120通电时，电流会瞬间依序通过主板120的各个部分供电以及给开关控制组件的各个部分上电，实现电子设备100的开机运行；此时，微处理器1112检测到电子设备100处于开启状态，立即控制识别组件1111产生第一使能信号以及第二使能信号传递给第一开关组件1121以及第二开关组件1122，使得其改变开关组件111的开关状态为失效状态，即使得操作者按压第三开关组件1123的开关按钮不能关闭电子设备100，从而实现防止电子设备100被强关的保护。在其他的实施例中，开关控制装置111还与显示屏130连接，优选地，开关控制装置111的微处理器1112与显示屏130连接，连接方式可以是通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)连接，进行通讯信息的传输；此时，在电子设备100运行过程中，当操作者按压开关按钮时，识别组件1111可以识别到按钮被按下的时长，当按下时长不超过设定时间时，识别组件111将该识别信息传递给微处理器1112进行信息处理后，通过USB传递给电子设备100并通过显示屏130进行信息提示(例如是“请不要强制关机”、“请进行系统软关机”等)；当按下时长超过设定时间时，可以直接强制关机或者显示屏130可以进行信息提示(例如是“是否确认要强制关机”)，供操作者进行选择。这样的设置可以提醒操作者，也增加了更多关机选择的空间。

为了便于进一步地理解，该实施例还示出了开关控制装置中的开关组件部分的电路元件图，并对其进行如下阐述。图5是本实用新型实施例提供一种开关控制装置中的开关组件部分的电路元件图。

结合图1-图5可知，第一开关组件1121包括：第一继电器SW1、第一电容C1、第一开关管Q1、第一电阻R1以及第二电阻R2；其中，第一继电器SW1是通过输入的控制信号达到一定值时，实现换接、开断、接通多路电路的功能，本实施例中的第一继电器SW1选用四位继电器，即继电器具有四组触点，其中第一组触点是用于驱动线圈通磁的接线端，第二组触点是常闭触点，第三组是公共端以及第四组是常开触点，但第一继电器SW1并不限于此；具体地，参见附图5，第一继电器SW1的第一接线端A1与外部电源VCC连接，第一继电器的第二接线端A2与第一开关管Q1的第一端连接；第一继电器SW1的第一常闭触点K11和所述第二常闭触点K21均接地；第一继电器第一公共端口S1与第二公共端口S2均与第三开关组件1123中的电源开关KEY的第二端连接；第一继电器SW1的第一常开触点K12与第二常开触点K22均与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与外部电源VCC连接，第二电阻为上拉电阻；第一电容C1的第一端与外部电源VCC连接，第一电容C1的第二端接地，起到稳压的作用；第一开关管Q1的控制端与控制组件111的识别组件1111的信号输出端连接，用于接收识别组件1111传输的第一使能信号EN1，第一开关管Q1的第二端接地，第一使能信号EN1为高电平，第一开关管Q1导通，当第一使能信号EN1为低电平，第一开关管Q1关断；第一电阻R1的第一端与识别组件1111的信号输出端连接，第一电阻R1的第二端接地，第一电阻R1为下拉电阻，用于识别组件1111不给第一开关管Q1发送控制信号时，拉低电压。

进一步地，第二开关组件1122包括：第二继电器SW2、第二电容C2、第二开关管Q2以及第三电阻R3；第二继电器SW2也可以但限于采用四位继电器；具体地，第二继电器SW2的第一接线端A1与外部电源VCC连接，第二继电器SW2的第二接线端A2与第二开关管Q2的第一端连接；第二继电器SW2的第一常闭触点K11和第二常闭触点K21均与主板120的电源开关端PS连接；第二继电器SW2的第一公共端S1与第二公共端S2均与第三开关组件1123的电源开关KEY的第一端连接；第二继电器SW2的第一常开触点K12与第二常开触点K22均接地；第二电容C2的第一端与外部电源VCC连接，第二电容C2的第二端接地，起到稳压作用；第二开关管SW2的控制端与控制组件111的识别组件1111的信号输出端连接，用于接受识别组件1111传输的第二使能信号EN2，第二开关管Q2的第二端接地；第三电阻R3的第一端与控制组件111的识别组件1111的第二使能信号EN2输出端连接，第三电阻R3的第二端接地，第三电阻R3为下拉电阻。

可选地，第一开关管Q1、第二开关管Q2可以为金属氧化物半导体(Metal OxideSemiconductor，MOS)晶体管，可以理解的是，MOS晶体管具有较好的开关特性，且导通电阻小。需要说明的是，图5示例性的示出了，第一开关元件Q1和第二开关管Q2均为NMOS，但并非对本申请的限定。

该电子设备的开关控制装置的工作过程如下：

当外部电源与电子设备100的主板120连接供电后，主板120给开关控制装置110上电，开关控制装置110为初始状态，此时，第一继电器SW1和第二继电器SW2中的第一常闭触点K11和第二常闭触点K21均与各自的第一公共端S1和第二公共端S2接触；

当操作者按下电源开关KEY时，第一继电器SW1和第二继电器SW2导通，第二继电器SW2的第一公共端S1和第二公共端S2分别与第二继电器SW1的第一常闭触点K11和第二常闭触点K21连接，以使得电子设备的主板120与地导通，主板120运行，实现电子设备100开机；

当主板120运行后，随即给开关控制装置110通电运行，此时，微处理器1112获取电子设备100处于开启状态，立即控制识别组件1111产生第一使能信号EN1以及第二使能信号EN2均为高电平，控制第一开关管Q1以及第二开关管Q2导通，以使得第一继电器SW1的第二接线端A2和第二继电器SW2的第二接线端A2接地；第一继电器SW1的第一接线端A1和第二继电器SW2第一接线端A1获得外部电源VCC的电压(例如是5V)；此时第一继电器SW1公共端(S1、S2)分别与常闭触点(K11、K21)断开连接，分别与常开触点(K12、K22)接触，此时第一继电器SW1的常闭触点(K11、K21)与电源开关KEY断开，使得电源开关KEY与主板120断开，即实现电源开关KEY的“失效”，进而可以防止操作该开关强制关机的情况。

当按压该电源开关KEY的时间超过设定时间时，控制组件识别该操作为必要的关机操作，则控制组件控制第一使能信号EN1以及第二使能信号EN2均为低电平，此时，使得第一开关元件Q1和第二开关管Q2关断，使得开关控制装置110恢复为初始状态，即第一继电器SW1和第二继电器SW2中的第一常闭触点K11和第二常闭触点K21均与各自的第一公共端S1和第二公共端S2接触，此时可以按压该电源开关KEY，实现强制关机。

与现有技术相比，本实用新型提供的上述实施例具有如下有益效果：提供一种开关控制装置，通过控制组件判别开关组件的开关状态以产生相应控制信号，控制组件向开关组件传输所述控制信号；开关组件接收控制信号以切换所述开关组件的开关状态，这样可以有效防止因误操作电子设备的电源开关而导致电子设备强行关机的问题。

以上是本实用新型的全部内容，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本说明书中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关控制装置，其设于具有主板的电子设备上，所述主板与所述开关控制装置电性连接，其特征在于，所述开关控制装置包括开关组件以及控制组件；

所述开关组件与所述主板电性连接，所述开关组件向所述主板提供脉冲信号，以使得所述主板通电运行或停止运行；

所述主板与所述控制组件电性连接，所述主板给所述控制组件供电以使其运行；

所述控制组件与所述开关组件电性连接，所述控制组件判别所述开关组件的开关状态以产生相应控制信号，所述控制组件向所述开关组件传输所述控制信号；所述开关组件接收所述控制信号以切换所述开关组件的开关状态；所述开关状态包括有效状态和失效状态。

2.根据权利要求1所述的开关控制装置，其特征在于，所述开关组件包括第一开关组件、第二开关组件以及第三开关组件，所述第三开关组件连接于所述第一开关组件与所述第二开关组件之间；

所述第一开关组件与所述控制组件电性连接，所述控制组件向所述第一开关组件传递的所述控制信号为第一使能信号，所述第一开关组件根据相应的所述第一使能信号切换开关状态；

所述第二开关组件与所述控制组件电性连接，所述控制组件向所述第二开关组件传递的所述控制信号为第二使能信号，所述第二开关组件根据相应的所述第二使能信号切换开关状态；

所述第三开关组件与所述控制组件电性连接，所述控制组件判别所述第三开关组件的开关状态，根据判别结果产生相应的所述第一使能信号以及相应的第二使能信号。

3.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述第一开关组件包括：第一继电器、第一电容、第一开关管、第一电阻以及第二电阻；

所述第一继电器的第一接线端与外部电源连接，所述第一继电器的第二接线端与所述第一开关管的第一端连接；所述第一继电器的第一常闭触点和第二常闭触点均接地；所述第一继电器的第一公共端口与第二公共端口均与所述第三开关组件的第二端连接；所述第一继电器第一常开触点与第二常开触点均与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与外部电源连接；

所述第一电容的第一端与外部电源连接，所述第一电容的第二端接地；

所述第一开关管的控制端与所述控制组件的第一使能信号输出端连接，所述第一开关管的第二端接地；

所述第一电阻的第一端与所述控制组件的第一使能信号输出端连接，所述第一电阻的第二端接地。

4.根据权利要求2所述的开关控制装置，其特征在于，所述第二开关组件包括：第二继电器、第二电容、第二开关管、第三电阻；

所述第二继电器的第一接线端与外部电源连接，所述第二继电器的第二接线端与所述第二开关管的第一端连接；所述第二继电器的第一常闭触点和第二常闭触点均与所述主板的电源开关端连接；所述第二继电器的第一公共端口与第二公共端口均与所述第三开关组件的第一端连接；所述第二继电器第一常开触点与第二常开触点均接地；

所述第二电容的第一端与外部电源连接，所述第二电容的第二端接地；

所述第二开关管的控制端与所述控制组件的第二使能信号输出端连接，所述第二开关管的第二端接地；

所述第三电阻的第一端与所述控制组件的第二使能信号输出端连接，所述第三电阻的第二端接地。

5.根据权利要求1至4中任一所述的开关控制装置，其特征在于，所述控制组件包括微处理器、识别组件以及模数转换组件；

所述模数转换组件与所述开关组件电性连接，所述模数转换组件将所述开关组件产生的模拟信号转换成数字信号；

所述识别组件分别与所述模数转换组件和所述微处理器电性连接，所述识别组件通过获取所述模数转换组件的数字信号识别所述开关组件的开关状态并传递给所述微处理器，所述微处理器生成所述控制信号并通过所述识别组件传递给所述开关组件。

6.根据权利要求5所述的开关控制装置，其特征在于，所述识别组件包括IC芯片。

7.根据权利要求5所述的开关控制装置，其特征在于，所述控制组件还包括FPGA。

8.一种电子设备，其包括主板，其特征在于，所述电子设备还包括权利要求1-6中任一项所述的开关控制装置，所述主板与所述开关控制装置电性连接。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括显示器，所述显示器分别与所述主板以及所述开关控制装置电性连接，以显示画面以及提示信息。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述开关控制装置与所述显示器通过USB连接。

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