CN214380096U - 触摸屏安全供电电路、触摸屏及电器设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及触摸屏安全供电电路、触摸屏及电器设备，属于触摸屏供电技术领域。本申请包括：防反接防过压模块，用于当直流电源接反时，或者，当直流电源电压过压时，断开直流电源输入；DC/DC模块，其中，防反接防过压模块的输出端与DC/DC模块的输入端连接。通过本申请，有助于降低电源反接或电压过高导致的安全风险，保障触摸屏的供电安全。

Description

触摸屏安全供电电路、触摸屏及电器设备

技术领域

本申请属于触摸屏供电技术领域，具体涉及触摸屏安全供电电路、触摸屏及电器设备。

背景技术

工业生产中，工业触摸屏的应用越来越广泛，相应的，对其安全高效运行的要求也越来越高。由于存在人为导致电源线接反的问题，以及输入工业触摸屏的电压过压问题，可能导致工业触摸屏的电路烧毁，使工业触摸屏数据损失，进而造成无法补救的损失。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供触摸屏安全供电电路、触摸屏及电器设备，有助于提升触摸屏的供电安全性。

为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，

本申请提供一种触摸屏安全供电电路，包括：

防反接防过压模块，用于当直流电源接反时，或者，当直流电源电压过压时，断开直流电源输入；

DC/DC模块，其中，所述防反接防过压模块的输出端与所述DC/DC模块的输入端连接。

进一步地，所述防反接防过压模块包括：

防反接单元和防过压单元；其中，

所述防反接单元与所述防过压单元连接，所述防过压单元与所述DC/DC模块连接；

当直流电源接反时，所述防反接单元断开直流电源输入；而当直流电源电压过压时，所述防过压单元断开直流电源输入。

进一步地，所述防反接单元包括：

电子开关管，具有控制侧和通断侧，其中，所述控制侧用于控制所述通断侧的通断，当直流电接入正确时，所述控制侧使所述通断侧导通，而当直流电接反时，所述控制侧使所述通断侧断电。

进一步地，所述电子开关管为：

MOS管Q1，其中，

在所述MOS管Q1的漏极一侧形成有所述防反接单元的正极输入端，在所述MOS管Q1的源极一侧形成有所述防反接单元的正极输出端；

所述MOS管Q1的栅极连接至所述防反接单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

进一步地，所述防反接单元包括：

电阻R1，其中，所述MOS管Q1的栅极通过所述电阻R1连接至所述防反接单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

进一步地，所述防反接单元包括：

二极管D1,其中，在所述二极管D1的正极一侧形成有所述防反接单元的正极输入端，在所述二极管D1的负极一侧形成有所述防反接单元的正极输出端。

进一步地，所述防过压单元包括：

稳压二极管ZD1、三极管Q2、MOS管Q3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5；

其中，

所述电阻R2的一端连接所述防反接单元的正极输出端，所述电阻R2另一端分别与所述稳压二极管ZD1的负极和所述电阻R3的一端连接；

所述稳压二极管ZD1的正极连接至所述防过压单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上；

所述电阻R3的另一端连接所述三极管Q2的基极；

所述电阻R4和所述电阻R5形成串联电路，一端连接所述防反接单元的正极输出端，另一端连接至所述防过压单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上；

所述三极管Q2的集电极连接所述防反接单元的正极输出端，所述三极管Q2的发射极连接至所述电阻R4与所述电阻R5之间的线路上；

所述MOS管Q3的栅极连接至所述电阻R4与所述电阻R5之间的线路上，所述MOS管Q3的源极连接所述防反接单元的正极输出端，所述MOS管Q3的漏极一侧形成有所述防过压单元的正极输出端。

进一步地，所述防反接防过压模块，包括：

熔断器FU1和稳压二极管ZD2，其中，

在所述熔断器FU1的一端形成有所述防反接防过压模块的正极输入端，在所述熔断器FU1的另一端形成有所述防反接防过压模块的正极输出端；

所述熔断器FU1的另一端还与所述稳压二极管ZD2的负极连接，所述稳压二极管ZD2的正极连接至所述防反接防过压模块的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

进一步地，所述防反接防过压模块，包括：

二极管D2和熔断器FU2，其中，所述二极管D2和所述熔断器FU2形成串联防反接防过压电路，所述串联防反接防过压电路的输入端作为所述防反接防过压模块的正极输入端，所述串联防反接防过压电路的输出端作为所述防反接防过压模块的正极输出端。

第二方面，

本申请提供一种触摸屏，包括：如上述任一项所述的触摸屏安全供电电路。

第三方面，

本申请提供一种电器设备，包括：如上述所述的触摸屏。

本申请采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

本申请触摸屏安全供电电路，在DC/DC模块之前配置防反接防过压模块，当直流电源接反或者过压时，防反接防过压模块能够断开直流电源输入，进而可以降低电源反接或电压过高导致的安全风险，保障触摸屏的供电安全。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种触摸屏安全供电电路的框图示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的防反接防过压模块的框图示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的防反接防过压模块的具体结构示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的防反接单元的具体结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的防反接防过压模块的具体结构示意图；

图6是根据另一示例性实施例示出的防反接防过压模块的具体结构示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种触摸屏的框图示意图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种电器设备的框图示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。

请参阅图1，图1是根据一示例性实施例示出的一种触摸屏安全供电电路的框图示意图，如图1所示，该触摸屏安全供电电路1包括：

防反接防过压模块11，用于当直流电源接反时，或者，当直流电源电压过压时，断开直流电源输入；

DC/DC模块12，其中，所述防反接防过压模块11的输出端与所述DC/DC模块12的输入端连接。

具体的，DC/DC模块12用于将外部的直流电进行转换，转换成触摸屏其他用电模块(比如，处理器、存储器、显示屏等)需要的电压，因而对于输入给DC/DC模块12的直流电要求稳定可靠，本申请触摸屏安全供电电路1，在DC/DC模块12之前配置防反接防过压模块11，当直流电源接反或者过压时，防反接防过压模块11能够断开直流电源输入，避免接反的或者过压的直流电输入到DC/DC模块12，对DC/DC模块12构成安全风险，或者，导致DC/DC模块12转换出反向的直流电或者过压的直流电对其他用电模块构成安全风险，进而有助于保障触摸屏的供电安全。

请参阅图2，图2是根据一示例性实施例示出的防反接防过压模块的框图示意图，如图2所示，所述防反接防过压模块11包括：

防反接单元101和防过压单元102；其中，

所述防反接单元101与所述防过压单元102连接，所述防过压单元102与所述DC/DC模块12连接；

当直流电源接反时，所述防反接单元101断开直流电源输入；而当直流电源电压过压时，所述防过压单元102断开直流电源输入。

具体的，该方案下，防反接防过压模块11可以拆分成两个独立的部分，即防反接单元101和防过压单元102各自来实现独立的功能，其中，防反接单元101实现在直流电反接时断开直流电源输入，防过压单元102实现在直流电过压时断开直流电源输入。防反接单元101可以在电源接反的情况下断开，此时防过压单元102和DC/DC模块12都没有电流通过。

下述通过相关实施例对防反接单元101和防过压单元102进行说明。

在一个实施例中，所述防反接单元101包括：

电子开关管，具有控制侧和通断侧，其中，所述控制侧用于控制所述通断侧的通断，当直流电接入正确时，所述控制侧使所述通断侧导通，而当直流电接反时，所述控制侧使所述通断侧断电。

具体的，电子开关管可以采用MOS管或者三极管实现，当电子开关管采用MOS管时，MOS管的栅极(G)和源极(S)形成控制侧，源极(S)和漏极(D)形成通断侧；而当电子开关管采用三极管时，三极管的基极(B)和发射极(E)形成控制侧，发射极(E)和集电极(C)形成通断侧。

下述以电子开关管采用MOS管为例进行说明。

请参阅图3，图3是根据一示例性实施例示出的防反接防过压模块的具体结构示意图；如图3所示，电子开关管采用MOS管Q1，其中，

在所述MOS管Q1的漏极一侧形成有所述防反接单元101的正极输入端，在所述MOS管Q1的源极一侧形成有所述防反接单元101的正极输出端；

所述MOS管Q1的栅极连接至所述防反接单元101的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

具体的，当正常接入外电源时，由于防反接模块里MOS管Q1中体二极管的存在，电源回路通过体二极管，后续因为MOS管Q1Vgs大于门限电压，Q1导通。而当外电源反接时，MOS管Q1的体二极管不导通，所以Q1不导通，整个电路没有电流回路，处于断路状态，触摸屏处于不工作状态，从而起到了对触摸屏的保护作用。

请参阅图3，进一步地，所述防反接单元101包括：

电阻R1，其中，所述MOS管Q1的栅极通过所述电阻R1连接至所述防反接单元101的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

具体的，电阻R1起到防止MOS管Q1被击穿的作用。

请参阅图4，图4是根据一示例性实施例示出的防反接单元的具体结构示意图；如图4所示，所述防反接单元101包括：

二极管D1,其中，在所述二极管D1的正极一侧形成有所述防反接单元101的正极输入端，在所述二极管D1的负极一侧形成有所述防反接单元101的正极输出端。

具体的，该方案利用二极管的单向导电性实现防反接功能，直流电接入正确时，二极管D1导通，而当直流电接反时，二极管D1不会导通，实现直流电反接时，断开直流电源输入。该防反接单元101方案简单，成本较低最低。

请参阅图3，在一个实施例中，所述防过压单元102包括：

稳压二极管ZD1、三极管Q2、MOS管Q3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5；

其中，

所述电阻R2的一端连接所述防反接单元101的正极输出端，所述电阻R2另一端分别与所述稳压二极管ZD1的负极和所述电阻R3的一端连接；

所述稳压二极管ZD1的正极连接至所述防过压单元102的负极输入端与负极输出端之间的线路上；

所述电阻R3的另一端连接所述三极管Q2的基极；

所述电阻R4和所述电阻R5形成串联电路，一端连接所述防反接单元101的正极输出端，另一端连接至所述防过压单元102的负极输入端与负极输出端之间的线路上；

所述三极管Q2的集电极连接所述防反接单元101的正极输出端，所述三极管Q2的发射极连接至所述电阻R4与所述电阻R5之间的线路上；

所述MOS管Q3的栅极连接至所述电阻R4与所述电阻R5之间的线路上，所述MOS管Q3的源极连接所述防反接单元101的正极输出端，所述MOS管Q3的漏极一侧形成有所述防过压单元102的正极输出端。

具体的，当接入的直流电正常时，稳压二极管ZD1反向电阻很大，通过电阻R2和电阻R3的电流基本为0，三极管Q2的Vbe为0，三极管Q2不导通，电阻R4有电流经过，使得MOS管Q3导通，电源正常接入DC/DC模块12，使触摸屏处于正常工作状态。而当直流电正向接入并且电压大于正常输入电压时，当直流电输入到防过压单元102时，稳压管D1被击穿，三极管Q2导通，Vce基本为0，导致电阻R4被短路，MOS管Q3的Vgs基本为0，MOS管Q3不导通，电路处于断路状态，从而实现了对触摸屏的过压保护作用。

图3中，电源通过R2和R3连接到三极管Q2，防止三极管Q2击穿，R2起分压限流作用，防止稳压二极管D1正常情况下被击穿。MOS管Q3的Vgs由R4和R5分压决定。

请参阅图5，图5是根据一示例性实施例示出的防反接防过压模块的具体结构示意图；如图5所示，所述防反接防过压模块11，包括：

熔断器FU1和稳压二极管ZD2，其中，

在所述熔断器FU1的一端形成有所述防反接防过压模块11的正极输入端，在所述熔断器FU1的另一端形成有所述防反接防过压模块11的正极输出端；

所述熔断器FU1的另一端还与所述稳压二极管ZD2的负极连接，所述稳压二极管ZD2的正极连接至所述防反接防过压模块11的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

该方案下，防反接防过压模块11通过熔断器FU1和稳压二极管ZD2的配合，既可实现防反接，又可实现防过压。当电源接反时，稳压二极管ZD2正向导通，稳压二极管ZD2两端的导通电压比较小，不会烧坏后级的电路模块，电压主要落在保险丝上，电流迅速增大，保险丝熔断，电源断开，不会烧坏稳压二极管。而当电源接入正确时，若过压，则保险丝会熔断，实现防过压保护。

请参阅图6，图6是根据另一示例性实施例示出的防反接防过压模块的具体结构示意图；如图6所示，所述防反接防过压模块11，包括：

二极管D2和熔断器FU2，其中，所述二极管D2和所述熔断器FU2形成串联防反接防过压电路，所述串联防反接防过压电路的输入端作为所述防反接防过压模块11的正极输入端，所述串联防反接防过压电路的输出端作为所述防反接防过压模块11的正极输出端。

该方案下，防反接防过压模块11通过二极管D2和熔断器FU2的配合，既可实现防反接，又可实现防过压。电源接入正确时，二极管D2单向导通，当过压时，线路的电流迅速增大，熔断器FU2熔断，从而切断电源保护后级电路不被破坏，而当反接时，二极管D2截止，实现电路断开。

请参阅图7，图7是根据一示例性实施例示出的一种触摸屏的框图示意图，如图7所示，该触摸屏7包括：

如上述任一项所述的触摸屏7安全供电电路1。

关于上述实施例中的触摸屏7，其中触摸屏7安全供电电路1执行操作的具体方式已经在上述有关的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

请参阅图8，图8是根据一示例性实施例示出的一种电器设备的框图示意图，如图8所示，该电器设备8包括：

如上述所述的触摸屏7。

实际应用中，电器设备8可以包括配置有触摸屏操作的各种加工机床设备、机器人设备等。

关于上述实施例中的电器设备8，其中触摸屏7安全供电电路1执行操作的具体方式已经在上述有关的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”、“多”的含义是指至少两个。

应该理解，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件；当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接；使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种触摸屏安全供电电路，其特征在于，包括：

防反接防过压模块，用于当直流电源接反时，或者，当直流电源电压过压时，断开直流电源输入；

DC/DC模块，其中，所述防反接防过压模块的输出端与所述DC/DC模块的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防反接防过压模块包括：

防反接单元和防过压单元；其中，

所述防反接单元与所述防过压单元连接，所述防过压单元与所述DC/DC模块连接；

当直流电源接反时，所述防反接单元断开直流电源输入；而当直流电源电压过压时，所述防过压单元断开直流电源输入。

3.根据权利要求2所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防反接单元包括：

电子开关管，具有控制侧和通断侧，其中，所述控制侧用于控制所述通断侧的通断，当直流电接入正确时，所述控制侧使所述通断侧导通，而当直流电接反时，所述控制侧使所述通断侧断电。

4.根据权利要求3所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述电子开关管为：

MOS管Q1，其中，

在所述MOS管Q1的漏极一侧形成有所述防反接单元的正极输入端，在所述MOS管Q1的源极一侧形成有所述防反接单元的正极输出端；

所述MOS管Q1的栅极连接至所述防反接单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

5.根据权利要求4所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防反接单元包括：

电阻R1，其中，所述MOS管Q1的栅极通过所述电阻R1连接至所述防反接单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

6.根据权利要求2所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防反接单元包括：

二极管D1,其中，在所述二极管D1的正极一侧形成有所述防反接单元的正极输入端，在所述二极管D1的负极一侧形成有所述防反接单元的正极输出端。

7.根据权利要求2-6任一项所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防过压单元包括：

稳压二极管ZD1、三极管Q2、MOS管Q3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5；

其中，

所述电阻R2的一端连接所述防反接单元的正极输出端，所述电阻R2另一端分别与所述稳压二极管ZD1的负极和所述电阻R3的一端连接；

所述稳压二极管ZD1的正极连接至所述防过压单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上；

所述电阻R3的另一端连接所述三极管Q2的基极；

所述电阻R4和所述电阻R5形成串联电路，一端连接所述防反接单元的正极输出端，另一端连接至所述防过压单元的负极输入端与负极输出端之间的线路上；

所述三极管Q2的集电极连接所述防反接单元的正极输出端，所述三极管Q2的发射极连接至所述电阻R4与所述电阻R5之间的线路上；

所述MOS管Q3的栅极连接至所述电阻R4与所述电阻R5之间的线路上，所述MOS管Q3的源极连接所述防反接单元的正极输出端，所述MOS管Q3的漏极一侧形成有所述防过压单元的正极输出端。

8.根据权利要求1所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防反接防过压模块，包括：

熔断器FU1和稳压二极管ZD2，其中，

在所述熔断器FU1的一端形成有所述防反接防过压模块的正极输入端，在所述熔断器FU1的另一端形成有所述防反接防过压模块的正极输出端；

所述熔断器FU1的另一端还与所述稳压二极管ZD2的负极连接，所述稳压二极管ZD2的正极连接至所述防反接防过压模块的负极输入端与负极输出端之间的线路上。

9.根据权利要求1所述的触摸屏安全供电电路，其特征在于，所述防反接防过压模块，包括：

二极管D2和熔断器FU2，其中，所述二极管D2和所述熔断器FU2形成串联防反接防过压电路，所述串联防反接防过压电路的输入端作为所述防反接防过压模块的正极输入端，所述串联防反接防过压电路的输出端作为所述防反接防过压模块的正极输出端。

10.一种触摸屏，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的触摸屏安全供电电路。

11.一种电器设备，其特征在于，包括：如权利要求10所述的触摸屏。

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