CN216721491U - 一种可集联连接的切换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可集联连接的切换设备，包括：供电电路、控制电平生成单元、控制电平传输端、电源传输端、切换单元、第一连接端、第二连接端、第三连接端和第一状态指示单元；控制电平生成单元用于接收触发信号并生成控制电平；控制电平传输端连接控制电平生成单元，且控制电平传输端还用于连接集联设备；切换单元连接控制电平传输端、第一连接端和第二连接端；电源传输端连接供电电路，且电源传输端用于连接集联设备；第一状态指示单元连接电源传输端和控制电平传输端，用于接收控制电平以生成对应的指示信号。实施本实用新型不需要进行数字协议传输，且能够实现通过一设备对其他的集联设备供电，以降低整个系统的功耗。

Description

一种可集联连接的切换设备

技术领域

本实用新型涉及设备控制技术领域，更具体地说，涉及一种可集联连接的切换设备。

背景技术

通常信号输出选择器，集联的方式是通过485接口、232接口、网口等数字协议接口进行传输。数字协议接口传输需要从设备对主设备发出的数字协议，进行解析后转换为需要的控制信号，控制设备信号进行切换。在需要多台设备进行集联时，需要对所有集联设备进行正常的供电，才能够进行正常信号选择。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种可集联连接的切换设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可集联连接的切换设备，包括：用于连接电源输入的供电电路，以及控制电平生成单元、控制电平传输端、电源传输端、切换单元、第一连接端、第二连接端、第三连接端和第一状态指示单元；

所述控制电平生成单元用于接收一触发信号并生成控制电平；

所述控制电平传输端连接所述控制电平生成单元，且所述控制电平传输端还用于连接集联设备，用于接收所述控制电平生成单元生成的所述控制电平并输出至所述集联设备或接收所述集联设备输出的所述控制电平；

所述切换单元连接所述控制电平传输端、所述第一连接端和所述第二连接端，用于接收所述控制电平以切换所述第一连接端分别与所述第二连接端或所述第三连接端对应连接；

所述电源传输端连接所述供电电路，且所述电源传输端用于连接所述集联设备，用于接收所述供电电路输出的供电电源并输出至所述集联设备或用于接收所述集联设备输出的所述供电电源；

所述第一状态指示单元连接所述电源传输端和所述控制电平传输端，用于接收所述控制电平以生成对应的指示信号。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，还包括第二状态指示单元，所述第二状态指示单元连接所述供电电路，用于所述所述供电电路有电源输出时生成对应的指示信号。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述控制电平传输端包括二极管D2、保险丝FU2、第一连接器，所述二极管D2的阳极连接所述控制电平生成单元，所述二极管D2的阴极连接所述切换单元、所述第一状态指示单元和所述保险丝FU2的第一端，所述保险丝FU2的第二端连接所述第一连接器。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述控制电平生成单元包括三极管Q1、三极管Q3、电阻R11、电阻R2、电阻R3和电阻R12，所述触发信号包括第一触发信号；

所述三极管Q1的发射极连接所述电阻R2的第一端和所述供电电路，所述三极管Q1的基极连接所述电阻R2的第二端和所述电阻R3的第一端，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R12的第一端和所述二极管D2的阳极；

所述三极管Q3的集电极连接所述电阻R3的第二端，所述三极管Q3的基极连接所述电阻R11的第一端，所述三极管Q3的发射极、所述电阻R11的第二端和所述电阻R12的第二端分别接地，其中，所述三极管Q3的基极还用于接收所述第一触发信号。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述控制电平生成单元还包括旁路单元；所述触发信号包括第二触发信号，所述旁路单元的第一端连接所述供电电路，所述旁路单元的第二端连接所述二极管D3的阳极，所述旁路单元用于接收所述第二触发信号以维持所述控制电平为一稳定电平。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述旁路单元包括单刀双掷开关S1，所述单刀双掷开关S1的第一端空置，所述单刀双掷开关S1的第二端连接所述二极管D2的阳极，所述单刀双掷开关S1的第三端连接所述供电电路。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述第一状态指示单元包括三极管Q4、电阻R5、电阻R10、电阻R13、电阻R14、发光二级管D3和发光二极管D4；

所述电阻R5的第一端连接所述电源传输端，所述电阻R5的第二端连接所述三极管Q4的集电极和所述发光二级管D3的阳极，所述三极管Q4的基极连接所述电阻R13的第一端和所述电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述二极管D2的阴极和所述电阻R14的第一端；所述电阻R14的第二端连接所述发光二极管D4的阳极，所述发光二极管D4的阴极、所述电阻R13的第二端、所述三极管Q4的发射极和所述发光二极管D3的阴极分别接地。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述电源传输端包括二极管D1、保险丝FU1和第二连接器；

所述二极管D1的阳极连接所述供电电路，所述二极管D1的阴极连接所述电阻R5的第一端和所述保险丝FU1的第一端，所述保险丝FU1的第二端连接所述第二连接器。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述切换单元包括至少一个继电器和至少一个泄放二极管；

所述继电器的第一管脚连接所述二极管D2的阴极和所述泄放二极管的阴极，所述继电器的第二管脚和所述泄放二极管的阳极分别接地，所述继电器的第三管脚和第四管脚分别连接所述第二连接端，所述继电器的第五管脚和第七管脚分别连接所述第一连接端，所述继电器的第七管脚和第八管脚分别连接所述第三连接端。

优选地，在本申请的可集联连接的切换设备中，所述第二状态指示单元包括发光二极管D6和电阻R1，所述电阻R1的第一端连接所述供电电路，所述电阻R1的第二端连接所述发光二极管D6的阳极，所述发光二极管D6的阴极连接接地。

实施本实用新型的一种可集联连接的切换设备，具有以下有益效果：不需要进行数字协议传输，且能够实现通过一设备对其他的集联设备供电，以降低整个系统的功耗。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种可集联连接的切换设备一实施例的逻辑框图；

图2是本实用新型一种可集联连接的切换设备另一实施例的逻辑框图；

图3是本实用新型一种可集联连接的切换设备一实施例的电路原理图；

图4是本实用新型一种可集联连接的切换设备另一实施例的电路原理图；

图5是本实用新型一种可集联连接的切换设备另一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，在本实用新型的一种可集联连接的切换设备第一实施例中，包括：用于连接电源输入的供电电路110，以及控制电平生成单元130、控制电平传输端142、电源传输端141、切换单元150、第一连接端161、第二连接端162、第三连接端163和第一状态指示单元121；控制电平生成单元130用于接收一触发信号并生成控制电平；控制电平传输端142连接控制电平生成单元130，且控制电平传输端142还用于连接集联设备，用于接收控制电平生成单元130生成的控制电平并输出至集联设备或接收集联设备输出的控制电平；切换单元150连接控制电平传输端142、第一连接端161和第二连接端162，用于接收控制电平以切换第一连接端161分别与第二连接端162或第三连接端163对应连接；电源传输端141连接供电电路110，且电源传输端141用于连接集联设备，用于接收供电电路110输出的供电电源并输出至集联设备或用于接收集联设备输出的供电电源；第一状态指示单元121连接电源传输端141和控制电平传输端142，用于接收控制电平以生成对应的指示信号。具体的，触发信号可以为通过控制器生成的触发信号，也可以为其他设备触发生成的触发信号。在本申请中，其可以采用任意的触发信号源生成触发信号。控制电平生成单元130接收该触发信号，并根据该触发信号生成对应的控制电平。该控制电平可以经控制电平传输端142输出至其他的集联设备，以使其他集联设备接收该控制电平以进行对应的操作。该控制电平还可以经控制电平传输端142输出至切换单元150，切换单元150根据该控制电平动作，以使第一连接端161和第二连接端162或者第三连接端163对应连接。第一连接端161、第二连接端162和第三连接端163可以分别连接不同的工作设备，这样就可以实现不同的工作设备之间的切换连接。此外，切换单元150也可以由控制电平传输端142接收的、来自集联的设备输出的控制电平控制切换，因此，其可以实现在供电电路110没有电源输入的情况下，通过外部输入控制电平进行控制。第一状态指示单元121可以通过供电电路110提供供电，并根据接收的控制电平生成对应的指示信号。可以理解，控制电平的状态决定了切换单元150的工作状态和第一状态指示单元121的指示信号的输出状态。因此可以通过第一状态指示单元121的指示信号的输出指示切换单元150的工作状态，最终可以理解为，可以通过第一状态指示单元121的指示信号的输出指示工作设备之间的连接关系。供电电路110还可以经电源传输端141输出至集联的设备，实现集联的设备在没有供电的情况下，通过其他的设备的供电工作。此外，第一状态指示单元121也可以通过电源传输端141接收的、来自集联设备的供电电源供电工作。第一状态指示单元121接收的控制电平可以为本设备中控制电平生产单元生成的控制电平，也可以为集联设备经控制电平传输端142输入的控制电平。

如图2所示，在一实施例中，本申请的可集联连接的切换设备还包括第二状态指示单元122，第二状态指示单元122连接供电电路110，用于供电电路110有电源输出时生成对应的指示信号。具体的，其还可以通过该第二状态指示单元122指示切换设备的当前供电状态。即当有电源输入即供电电路110有电源输出时，第二状态指示单元122生成对应的指示信号。此时可以理解为该切换设备为主设备，其电源传输端141可以输出电源对集联设备也可以理解为从设备供电。当该设备无电源输入即供电电路110无电源输出，此时第二状态指示单元122无对应的指示信号，此时该设备可以理解为从设备。其供电需要通过电源传输端141接收集联设备也可以理解为主设备的供电。通过第二状态指示单元122可以很直观的得到当前设备时处于主设备的状态还是从设备的状态。

如图3所示，在一实施例中，控制电平传输端142包括二极管D2、保险丝FU2、第一连接器，二极管D2的阳极连接控制电平生成单元130，二极管D2的阴极连接切换单元150、第一状态指示单元121和保险丝FU2的第一端，保险丝FU2的第二端连接第一连接器。具体的，控制电平生成单元130生成的控制电平经二极管D2后输入至切换单元150。同时控制电平生成单元130生成的控制电平经二极管D2和保险丝FU2后通过第一连接器输出至集联设备。此外，集联设备的控制电平经第一连接器输入时，其可以通过二极管D2的反向隔离防止该控制电平对控制电平生成单元130的信号反灌。

可选的，控制电平生成单元130包括三极管Q1、三极管Q3、电阻R11、电阻R2、电阻R3和电阻R12，触发信号包括第一触发信号；三极管Q1的发射极连接电阻R2的第一端和供电电路110，三极管Q1的基极连接电阻R2的第二端和电阻R3的第一端，三极管Q1的集电极连接电阻R12的第一端和二极管D2的阳极；三极管Q3的集电极连接电阻R3的第二端，三极管Q3的基极连接电阻R11的第一端，三极管Q3的发射极、电阻R11的第二端和电阻R12的第二端分别接地，其中，三极管Q3的基极还用于接收第一触发信号，其中第一触发信号可以为多种，例如通过不同的信号源输入触发信号S1或者触发信号S2。具体的，控制电平生成单元130中，第一触发信号触发三极管Q3导通或关断。在三极管Q3导通时，三极管Q1导通，此时在三极管Q1的集电极输出高电平，即对应的控制电平为高电平。在三极管Q3关断时，三极管Q1关断，此时触发信号输出低电平。

如图4所示，在一实施例中，控制电平生成单元130还包括旁路单元131；触发信号包括第二触发信号，旁路单元131的第一端连接供电电路110，旁路单元131的第二端连接二极管D3的阳极，旁路单元131用于接收第二触发信号以维持控制电平为一稳定电平。具体的，在控制电平生成单元130中，其还可以通过旁路单元131对三极管Q1的输出的控制电平进行旁路。旁路单元131在接收第二触发信号时，其触发旁路，此时二极管D1的阳极并持续的输出一个稳定的电平，稳定的高电平。此时，相当于控制电平生成单元130对第一触发信号的响应不动作。

可选的，旁路单元131包括单刀双掷开关S1，单刀双掷开关S1的第一端空置，单刀双掷开关S1的第二端连接二极管D2的阳极，单刀双掷开关S1的第三端连接供电电路110。具体的，控制电平生成单元130中，其通过单刀双置开关对第一触发信号进行旁路。当触发单刀双掷开关S1的第二端和第三端连接时，相当于的三极管Q1的集电极电平抬高，三极管Q1不导通，其输出的控制电平直接由供电电路110提供的高电平决定。只有单刀双掷开关S1的第二端与第一端连接时，此时旁路单元131相当于断开状态，此时三极管Q1和三极管Q2根据第一触发信号触发动作，输出控制电平。

可选的，第一状态指示单元121包括三极管Q4、电阻R5、电阻R10、电阻R13、电阻R14、发光二级管D3和发光二极管D4；电阻R5的第一端连接电源传输端141，电阻R5的第二端连接三极管Q4的集电极和发光二级管D3的阳极，三极管Q4的基极连接电阻R13的第一端和电阻R10的第一端，电阻R10的第二端连接二极管D2的阴极和电阻R14的第一端；电阻R14的第二端连接发光二极管D4的阳极，发光二极管D4的阴极、电阻R13的第二端、三极管Q4的发射极和发光二极管D3的阴极分别接地。具体的，可以通过发光二极管D3和发光二极管D4分别指示切换单元150的切换状态。其中发光二极管D3和发光二极管D4可以为不同的发光颜色。当控制电平为低电平时，三极管Q4的基极为低电平，此时三极管Q4关断，供电电源通过电阻R5对发光二极管D3供电，发光二极管D3发光，同时发光二极管D4由于其阳极为低电平，不导通不发光。当控制电平为高电平时，三极管Q4的基极经分压电阻R4和电阻R13分压后导通，发光二极管D3在三极管Q4导通时被旁路，发光二极管D3关断，同时发光二极管D4经该高电平供电后导通发光。由于控制电平的高低电平决定了切换单元150的切换状态，因此与控制电平的高低状态对应的发光二极管D3和发光二极管D4的发光状态与切换单元150的切换状态对应。

可选的，电源传输端141包括二极管D1、保险丝FU1和第二连接器；二极管D1的阳极连接供电电路110，二极管D1的阴极连接电阻R5的第一端和保险丝FU1的第一端，保险丝FU1的第二端连接第二连接器。具体的，供电电路110提供的供电电压经二极管D1输入至第一状态指示单元121。同时，供电电路110提供的供电电压可以经二极管D1和保险丝FU1输入至第二连接器，并通过第二连接器输出至集联设备即从设备。或者，集联设备即主设备的供电电源也可以通过第二连接器输入至该设备内第一状态指示单元121，实现该设备作为从设备时，通过上级设备即主设备的供电实现内部工作状态指示。同时二极管D1用来防止通过第二连接器输入的供电电源对该设备内部的供电电路110的反灌。

在一实施例中，第一连接器和第二连接器为同一集联连接器的不同连接管脚。该集联连接器用来直接或间接与其他设备进行连接形成集联网络。该集联连接器还设有低电平管脚用来与设备内部的地连接实现集联网络的共地。

如图5所示。在一实施例中，切换单元150包括至少一个继电器和至少一个泄放二极管；继电器的第一管脚连接二极管D2的阴极和泄放二极管的阴极，继电器的第二管脚和泄放二极管的阳极分别接地，继电器的第三管脚和第四管脚分别连接第二连接端162，继电器的第五管脚和第七管脚分别连接第一连接端161，继电器的第七管脚和第八管脚分别连接第三连接端163。具体的，切换单元150可以采用继电器进行切换，控制电平对继电器的线圈管脚即第一管脚上电或断电。继电器的触点根据线圈上电或下电切换连接，实现其对应的连接端的连接关系。泄放二极管连接其线圈管脚的两端，用来对线圈的能量进行泄放，防止线圈损坏。继电器的数量可以根据继电器的管脚和电路的需要进行配置。在一实施例中，继电器采用双通路继电器时，为了实现8通道信号传输，采用4个继电器，分别为KS1、KS2、KS3和KS4，并对每一继电器分别采用泄放二极管进行能量泄放。在一实施例中，还可以增加电容构成泄放电路。在一些实施例中，继电器也可以采用电子开关进行替换。

可选的，第二状态指示单元122包括发光二极管D6和电阻R1，电阻R1的第一端连接供电电路110，电阻R1的第二端连接发光二极管D6的阳极，发光二极管D6的阴极连接接地。具体的，可以就通过发光二极管D6进行设备状态的指示。当设备内部有电源输入，即供电电路110能够输出供电电压时。发光二极管D6上电发光，此时对应设备为主设备。当设备内部无电源输入，即供电电路110无电压输出时，发光二极管D6断电不发光，此时设备为从设备。在一实施例中，该发光二极管D6可以采用与第一状态指示单元121中不同的颜色的发光管。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种可集联连接的切换设备，其特征在于，包括：用于连接电源输入的供电电路，以及控制电平生成单元、控制电平传输端、电源传输端、切换单元、第一连接端、第二连接端、第三连接端和第一状态指示单元；

所述控制电平生成单元用于接收触发信号并生成控制电平；

所述控制电平传输端连接所述控制电平生成单元，且所述控制电平传输端还用于连接集联设备，用于接收所述控制电平生成单元生成的所述控制电平并输出至所述集联设备或接收所述集联设备输出的所述控制电平；

所述切换单元连接所述控制电平传输端、所述第一连接端和所述第二连接端，用于接收所述控制电平以切换所述第一连接端分别与所述第二连接端或所述第三连接端对应连接；

所述电源传输端连接所述供电电路，且所述电源传输端用于连接所述集联设备，用于接收所述供电电路输出的供电电源并输出至所述集联设备或用于接收所述集联设备输出的所述供电电源；

所述第一状态指示单元连接所述电源传输端和所述控制电平传输端，用于接收所述控制电平以生成对应的指示信号。

2.根据权利要求1所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，还包括第二状态指示单元，所述第二状态指示单元连接所述供电电路，用于所述供电电路有电源输出时生成对应的指示信号。

3.根据权利要求1所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述控制电平传输端包括二极管D2、保险丝FU2、第一连接器，所述二极管D2的阳极连接所述控制电平生成单元，所述二极管D2的阴极连接所述切换单元、所述第一状态指示单元和所述保险丝FU2的第一端，所述保险丝FU2的第二端连接所述第一连接器。

4.根据权利要求3所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述控制电平生成单元包括三极管Q1、三极管Q3、电阻R11、电阻R2、电阻R3和电阻R12，所述触发信号包括第一触发信号；

所述三极管Q1的发射极连接所述电阻R2的第一端和所述供电电路，所述三极管Q1的基极连接所述电阻R2的第二端和所述电阻R3的第一端，所述三极管Q1的集电极连接所述电阻R12的第一端和所述二极管D2的阳极；

所述三极管Q3的集电极连接所述电阻R3的第二端，所述三极管Q3的基极连接所述电阻R11的第一端，所述三极管Q3的发射极、所述电阻R11的第二端和所述电阻R12的第二端分别接地，其中，所述三极管Q3的基极还用于接收所述第一触发信号。

5.根据权利要求4所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述控制电平生成单元还包括旁路单元；所述触发信号包括第二触发信号，所述旁路单元的第一端连接所述供电电路，所述旁路单元的第二端连接所述二极管D3的阳极，所述旁路单元用于接收所述第二触发信号以维持所述控制电平为一稳定电平。

6.根据权利要求5所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述旁路单元包括单刀双掷开关S1，所述单刀双掷开关S1的第一端空置，所述单刀双掷开关S1的第二端连接所述二极管D2的阳极，所述单刀双掷开关S1的第三端连接所述供电电路。

7.根据权利要求3所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述第一状态指示单元包括三极管Q4、电阻R5、电阻R10、电阻R13、电阻R14、发光二级管D3和发光二极管D4；

所述电阻R5的第一端连接所述电源传输端，所述电阻R5的第二端连接所述三极管Q4的集电极和所述发光二级管D3的阳极，所述三极管Q4的基极连接所述电阻R13的第一端和所述电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述二极管D2的阴极和所述电阻R14的第一端；所述电阻R14的第二端连接所述发光二极管D4的阳极，所述发光二极管D4的阴极、所述电阻R13的第二端、所述三极管Q4的发射极和所述发光二极管D3的阴极分别接地。

8.根据权利要求7所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述电源传输端包括二极管D1、保险丝FU1和第二连接器；

所述二极管D1的阳极连接所述供电电路，所述二极管D1的阴极连接所述电阻R5的第一端和所述保险丝FU1的第一端，所述保险丝FU1的第二端连接所述第二连接器。

9.根据权利要求3所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述切换单元包括至少一个继电器和至少一个泄放二极管；

所述继电器的第一管脚连接所述二极管D2的阴极和所述泄放二极管的阴极，所述继电器的第二管脚和所述泄放二极管的阳极分别接地，所述继电器的第三管脚和第四管脚分别连接所述第二连接端，所述继电器的第五管脚和第七管脚分别连接所述第一连接端，所述继电器的第七管脚和第八管脚分别连接所述第三连接端。

10.根据权利要求2所述的可集联连接的切换设备，其特征在于，所述第二状态指示单元包括发光二极管D6和电阻R1，所述电阻R1的第一端连接所述供电电路，所述电阻R1的第二端连接所述发光二极管D6的阳极，所述发光二极管D6的阴极接地。

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