CN214851414U

CN214851414U - 一种故障自检的播控柜

Info

Publication number: CN214851414U
Application number: CN202121284747.6U
Authority: CN
Inventors: 夏坤
Original assignee: Chengdu Hongyi Electronic Machinery Co ltd
Current assignee: Chengdu Hongyi Electronic Machinery Co ltd
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2021-11-23
Anticipated expiration: 2031-06-09

Abstract

本实用新型公开了一种故障自检的播控柜，包括柜体和设置在柜体内部的控制电路，控制电路的输入端设有检测电路，检测电路包括上电检测单元和保护单元；所述上电检测单元包括MOS管M1和启动电路，启动电路的输入端与主矩阵系统中的开机控制信号ON_CTRL连接，其输出端与MOS管M1的栅极和保护单元连接，MOS管M1的源级与外部市电连接，其漏极与控制电路连接；所述保护单元包括基准信号单元、比较器U1和信号切断单元。本实用新型通过检测电路能够在内部控制电路出现故障，能够及时断开其与市电的连接，避免大功率信号对其内部控制电路造成损伤，影响播控柜的使用。

Description

一种故障自检的播控柜

技术领域

本实用新型涉及播控柜故障自检领域，特别是涉及一种故障自检的播控柜。

背景技术

播控柜是用于控制广播电视信号传输的装置，现有的播控柜大多为固定式，不便于进行移动，因此其供电方式也一直是通过连接外部市电来实现的。那么在其需要使用的时候，首先需要连接外部电源，若播控柜内部电路出现故障，无法进行连通，通电之后，操作人员打开播控柜上的开机控制按钮之后，呈现出的直观现象便是操控柜无法正常工作。而在生活使用中，发生这种情况之后，用户一般会直接断开播控柜与市电的连接，再尝试反复的上电连接。但是因为市电提供的是大功率信号，在这种反复上电的情况下，极容易使得播控柜内部电路遭受过载信号的侵略，从而导致其内部大部分电路被烧毁，对播控柜造成损伤的同时加大了维修成本。所以提出一种能够进行故障自检的播控柜，降低故障对其造成的影响是非常重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了克服上述缺陷，提出一种故障自检的播控柜能够进行故障自检以降低故障对其造成的损伤。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：一种故障自检的播控柜，包括柜体和设置在柜体内部的控制电路，所述控制电路包括主矩阵系统和辅助系统，控制电路的输入端设有检测电路，检测电路包括上电检测单元和保护单元；所述上电检测单元包括MOS管M1和启动电路，启动电路的输入端与主矩阵系统中的开机控制信号ON_CTRL连接，其输出端与MOS管M1的栅极和保护单元连接，MOS管M1的源级与外部市电连接，其漏极与控制电路连接；所述保护单元包括基准信号单元、比较器U1和信号切断单元，基准信号单元用于提供基准信号至比较器U1，比较器U1用于比较MOS管M1漏极的输出信号和基准信号并输出信号至信号切断单元，信号切断单元的输出端与开机控制信号ON_CTRL连接。

进一步的，所述启动电路包括电阻R1～R5、三极管Q1、电容C2，基准信号单元包括MOS管M2～M3和电阻R9～R11，信号切断单元包括D触发器U2、延时采集器U3和与门U4。

进一步的，所述延时采集器U3是由偶数个反相器组合成的延时链。

进一步的，上电检测单元还包括R6～R8、电容C1和二极管D1，所述电阻R1的一端和MOS管M1的源级连接外部市电信号VIN，MOS管M1的的栅极连接电阻R1的另一端和电阻R2～R3的一端，电阻R3的另一端输出信号POWER-CTRL至保护单元，MOS管M1的漏极连接至电容C1、电阻R7的一端和二极管D1的正极，其还作为上电检测单元的输出端与播控柜控制电路的输入端连接，即提供播控柜控制电路的VCC信号；电阻R7的另一端连接至电阻R8的一端后与保护单元连接，所述二极管D1的负极连接至电阻R6的一端，电容C1、电阻R6、电阻R8的另一端均接地；所述电阻R2的另一端连接至电容C2的一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极连接至电阻R4的另一端和电阻R5的一端，电阻R4的一端与播控台控制系统的开机控制信号ON_CTRL连接，电阻R5、电容C2的另一端和三极管Q1的发射极均接地。

进一步的，MOS管M2的栅极与MOS管M3的栅极和其自身漏极连接，且其漏极连接至电阻R9的一端，MOS管M2的源极与MOS管M3的源极、比较器U1的引脚3连接后且与市电信号VIN连接，MOS管M3的漏极连接至电阻R10的一端和比较器U1的引脚1，电阻R9～R10、电容C3的另一端和比较器U1的引脚4均接地；比较器U1的引脚5与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端连接至电容C3的一端和D触发器U2的输入端，D触发器U2的时钟引脚clr连接至延时采集器U3的输出端，延时采集器U3的输入端与上电检测单元中电阻R3的另一端连接；D触发器U2的置位端连接有置位信号SET-CTRL，其输出端和置位信号SET-CTRL分别与与门U4的输入端连接，与门U4的输出端连接至开机控制信号ON_CTRL。

由于采用了上述方案，本实用新型的有益效果在于：解决了现有技术的不足，本实用新型提出一种故障自检的播控柜，其好处是：

(1)本实用新型通过检测电路能够在播控柜上电的时候及时进行控制电路的检测，若内部控制电路出现故障，能够及时断开其与市电的连接，避免大功率信号对其内部控制电路造成损伤，影响播控柜的使用。

(2)本实用新型通过将变化的V1信号与固定的V2信号作比较，可有效得知控制电路的故障与否，其结构简单，并且固定的V2信号为外部设置不受播控柜内部电路影响，使用者可根据不同的播控柜参数进行自行设置，提高了播控柜使用便利性的同时提高比较器U1比较的准确度。

(3)本实用新型通过D触发器与与门的结合，有效的在内部控制电路出现故障，断开其与市电的连接，整个控制过程简单，且延时采集器的设置提高了播控台故障检测准确度，避免出现误断电的情况。

附图说明

图1是本实用新型所述上电检测单元的电路图。

图2是本实用新型所述保护单元的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

一种故障自检的播控柜，和现有技术一样，包括：柜体和设置在柜体内部的控制电路，所述控制电路包括主矩阵系统和辅助系统，主矩阵系统设有开机控制按钮用于实现播控台的开机控制以及对输入输出信号进行传输、切换与调度，备矩阵系统用于在播控中对播控信号进行监测、查询，以实现播控台的正常工作。所述控制电路均为现有播控台中常用的电路系统，本申请为对其结构未进行改进且其不是本申请的主要设计点，因此在这里不再对其具体电路结构进行赘述。那么在实际使用的时候会发现，若控制电路内部出现元器件故障、线路脱落等原因，那么连接市电，播控柜开机控制按钮按下即开机之后，整个播控柜是无法正常工作的，而已连接的大功率电源会使得播控柜内部电路遭受过载信号，从而导致其烧毁。所以为了提高播控柜的安全性，本实用新型在控制电路的供电端设有检测电路，以保护播控柜的内部电路。

具体地说，所述检测电路包括上电检测单元和保护单元，所述上电检测单元用于检测外部供电信号，若检测到上电信号，则发送信息至保护单元。上电检测单元包括电阻R1～R8、电容C1～C2、二极管D1、三极管Q1和开关元件M1，本实施例中，开关元件M1为MOS管，所述电阻R1的一端和MOS管M1的源级连接外部市电信号VIN，MOS管M1的的栅极连接电阻R1的另一端和电阻R2～R3的一端，电阻R3的另一端输出信号POWER-CTRL至保护单元，MOS管M1的漏极连接至电容C1、电阻R7的一端和二极管D1的正极，其还作为上电检测单元的输出端与播控柜控制电路的输入端连接，即提供播控柜控制电路的VCC信号；电阻R7的另一端连接至电阻R8的一端后与保护单元连接，所述二极管D1的负极连接至电阻R6的一端，电容C1、电阻R6、电阻R8的另一端均接地；所述电阻R2的另一端连接至电容C2的一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极连接至电阻R4的另一端和电阻R5的一端，电阻R4的一端与播控台控制系统的开机控制按钮即开机控制信号ON_CTRL连接，电阻R5、电容C2的另一端和三极管Q1的发射极均接地。

其中播控台的上电由开关元件-MOS管M1实现，电阻R1～R5、三极管Q1、电容C2构成MOS管M1的启动电路。如图1所示，当连接市电且播控台的开机控制信号ON_CTRL按下，即其为高电平时，三极管Q1打开，对电容C2进行放电，节点A被三极管Q1下拉到地，从而节点B电压被拉低使得MOS管M1打开，外部市电可与播控柜控制电路连通，即可对播控柜进行供电。其中电容C1作为稳压滤波电容使用，二极管D1和电阻R6构成指示灯电路，当二极管D1亮灯表示播控柜控制电路已经上电，反之表示未上电。值得说明的是：电容C2作为保护电容使用，即上电时，电容C2缓慢掉电，从而使得MOS管M1缓慢打开，避免产生瞬间浪涌电流，断电时，C2缓慢上电，从而使得MOS管M1缓慢断开，避免影响MOS管M1的正常工作。

所述保护单元用于检测播控柜控制电路的故障信号，若其出现异常信号，则断开供电，从而避免外部市电的大信号对控制电路造成烧毁，从而避免了对播控柜造成更大的损伤，降低了其维修成本。所述保护单元包括MOS管M2～M3、电阻R9～R11、比较器U1、D触发器U2、延时采集器U3和与门U4，其中本实施例中延时采集器U3是由偶数个反相器组合成的延时链，反相器、比较器U1、D触发器U2和与门U4均为常见的电路元件，在互联网和市面上均可购买，本实用新型未对其结构作改进，因此在这里不再对其具体电路结构作描述。

如图2所示，所述MOS管M2的栅极与MOS管M3的栅极和其自身漏极连接，且其漏极连接至电阻R9的一端，MOS管M2的源极与MOS管M3的源极、比较器U1的引脚3连接后且与市电信号VIN连接，MOS管M3的漏极连接至电阻R10的一端和比较器U1的引脚1，电阻R9～R10、电容C3的另一端和比较器U1的引脚4均接地；比较器U1的引脚5与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端连接至电容C3的一端和D触发器U2的输入端，D触发器U2的时钟引脚clr连接至延时采集器U3的输出端，延时采集器U3的输入端与上电检测单元中电阻R3的另一端连接；D触发器U2的置位端连接有置位信号SET-CTRL，其输出端和置位信号SET-CTRL分别与与门U4的输入端连接，与门U4的输出端连接至开机控制信号ON_CTRL。

因为当播控柜控制电路因为元器件损坏等原因发生短路信号时，与其连接的VCC信号所在线路的阻抗会变小，从而导致其压降变大，那么VCC信号的输出电压降低。而VCC信号作为保护单元的输入信号，其信号的变化会使得电阻R7～R8所在线路上的电压发生变化，即会导致输出至比较器U1的V1信号发生变化。而MOS管M2～M3组成了电流镜，通过其工作原理可知，输出至比较器U1的V2信号其电压值仅与电流、电阻值相关，而与电流镜中MOS管源级连接的是市电信号VIN，其是固定值，所以电流镜中电流不会发生变化，那么使得V2信号也是一固定值，如此可将变化的V1信号与固定的V2信号作比较。即若比较器U1输出低电平，则表示V1信号的值是小于V2信号的，即VCC信号的输出电压降低，说明播控柜控制电路有故障；若其输出高电平则表示V1信号的值是大于V2信号的，即VCC信号的输出电压是正常的，同时说明播控柜控制电路未有故障。

进一步的，比较器U1的输出值与D触发器连接，而D触发器的时钟引脚连接有延时采集器U3，延时采集器是与上电检测单元中电阻R3的另一端的输出信号POWER-CTRL连接的，延时采集器的延时时间设置为一般播控台正常上电的时间，所以D触发器只会在输出信号POWER-CTRL为低电平即MOS管M1导通时对比较器U1的输出值进行采集，即若播控柜控制电路有故障，比较器U1输出低电平，那么D触发器也输出低电平，而置位信号SET-CTRL始终为1，那么与门U4输出低电平，即断开开机控制信号ON_CTRL，开机控制按钮不会按下，使得播控柜在连接市电的情况下，上电检测单元也不会导通，可避免市电与播控柜连接，对播控柜造成损伤。若播控柜控制电路未有故障，比较器U1输出高电平，那么D触发器也输出高电平，而置位信号SET-CTRL始终为1，那么与门U4输出高电平，即开机控制按钮按下，开机控制信号ON_CTRL连接，MOS管M1导通，使得播控柜可连接市电，进行正常工作。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种故障自检的播控柜，包括柜体和设置在柜体内部的控制电路，所述控制电路包括主矩阵系统和辅助系统，其特征在于：控制电路的输入端设有检测电路，检测电路包括上电检测单元和保护单元；所述上电检测单元包括MOS管M1和启动电路，启动电路的输入端与主矩阵系统中的开机控制信号ON_CTRL连接，其输出端与MOS管M1的栅极和保护单元连接，MOS管M1的源级与外部市电连接，其漏极与控制电路连接；所述保护单元包括基准信号单元、比较器U1和信号切断单元，基准信号单元用于提供基准信号至比较器U1，比较器U1用于比较MOS管M1漏极的输出信号和基准信号并输出信号至信号切断单元，信号切断单元的输出端与开机控制信号ON_CTRL连接。

2.根据权利要求1所述的一种故障自检的播控柜，其特征在于：所述启动电路包括电阻R1～R5、三极管Q1、电容C2，基准信号单元包括MOS管M2～M3和电阻R9～R11，信号切断单元包括D触发器U2、延时采集器U3和与门U4。

3.根据权利要求2所述的一种故障自检的播控柜，其特征在于：所述延时采集器U3是由偶数个反相器组合成的延时链。

4.根据权利要求2所述的一种故障自检的播控柜，其特征在于：上电检测单元还包括R6～R8、电容C1和二极管D1，所述电阻R1的一端和MOS管M1的源级连接外部市电信号VIN，MOS管M1的栅极连接电阻R1的另一端和电阻R2～R3的一端，电阻R3的另一端输出信号POWER-CTRL至保护单元，MOS管M1的漏极连接至电容C1、电阻R7的一端和二极管D1的正极，其还作为上电检测单元的输出端与播控柜控制电路的输入端连接，即提供播控柜控制电路的VCC信号；电阻R7的另一端连接至电阻R8的一端后与保护单元连接，所述二极管D1的负极连接至电阻R6的一端，电容C1、电阻R6、电阻R8的另一端均接地；所述电阻R2的另一端连接至电容C2的一端和三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极连接至电阻R4的另一端和电阻R5的一端，电阻R4的一端与播控台控制系统的开机控制信号ON_CTRL连接，电阻R5、电容C2的另一端和三极管Q1的发射极均接地。

5.根据权利要求3所述的一种故障自检的播控柜，其特征在于：MOS管M2的栅极与MOS管M3的栅极和其自身漏极连接，且其漏极连接至电阻R9的一端，MOS管M2的源极与MOS管M3的源极、比较器U1的引脚3连接后且与市电信号VIN连接，MOS管M3的漏极连接至电阻R10的一端和比较器U1的引脚1，电阻R9～R10、电容C3的另一端和比较器U1的引脚4均接地；比较器U1的引脚5与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端连接至电容C3的一端和D触发器U2的输入端，D触发器U2的时钟引脚clr连接至延时采集器U3的输出端，延时采集器U3的输入端与上电检测单元中电阻R3的另一端连接；D触发器U2的置位端连接有置位信号SET-CTRL，其输出端和置位信号SET-CTRL分别与与门U4的输入端连接，与门U4的输出端连接至开机控制信号ON_CTRL。