CN216794970U - 一种顺开总关的级联电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顺开总关的级联电路，包括两个顺开通道、一个启动按钮S1、一个停止按钮S2、一个下拉电阻R1和一个下拉电阻R2；两个顺开通道的电路结构相同，用于传输、驱动或指示给下一级电路；顺开通道又包含启保停模块和延时模块，其中，启保停模块用于产生相应的启动、保持或停止控制信号，延时模块用于人为产生一个与下一级顺开通道动作的时间间隔。与现有技术相比，本发明提供的一种顺开总关的级联电路，克服了现在技术的缺陷，它可以实现任意多级级联，并且具有低成本、功耗低、体积小和通用性强的突出优势。

Description

一种顺开总关的级联电路

技术领域

本发明涉及电气控制领域，特别是涉及一种顺开总关的级联电路。

背景技术

现阶段，顺开总关的级联电路，即顺序依次开通，同时关断的级联电路，被广泛用于顺序控制的各类电器当中，发明人在实现本发明实施例过程中发现：

1) 采用继电器实现的，需要用到时间继电器，并且体积大和成本相对较高；

2) 采用体积较小的微处理器实现的，受其GPIO端口(General-purpose input/output，通用型之输入输出的简称)数量限制，难以实现低成本的任意多级级联。

总之，现在缺乏一种可以实现低成本、任意多级级联、功耗低和体积小的顺开总关的电路。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种顺开总关的级联电路，具体技术方案是：

一种顺开总关的级联电路，包括两个顺开通道、一个启动按钮S1、一个停止按钮S2、一个下拉电阻R1和一个下拉电阻R2；其中，所述的启动按钮S1与停止按钮S2均为等效的常开按钮，用于提供输入控制信号；

所述的两个顺开通道的电路结构相同，用于传输、驱动和指示给同级或下一级电路；每一个顺开通道均包含启保停模块、延时模块、输入端口INPUT、输入端口STOP、输出端口OUT、级联端口Series_OUT和级联端口Series_DIC；

而所述启保停模块，用于产生相应的启动、保持或停止控制信号，其包含输入端口S_in、输入端口S_stop和输出端口S_out，输入端口S_in和输入端口S_stop分别连接所述输入端口INPUT和所述输入端口STOP；

所述延时模块，用于人为产生一个与下一级顺开通道动作的时间间隔，其包含输入端口Delay_in、输出端口Delay_out和输出端口Delay_dic，输入端口Delay_in连接相应顺开通道中的输出端口S_out，而输出端口Delay_out和输出端口Delay_dic分别连接所述级联端口Series_OUT和所述级联端口Series_DIC；

另外，启保停模块的输出端口S_out或延时模块的输入端口Delay_in与相应顺开通道中的输出端口OUT连接；

第一个被控制开起的顺开通道为顺开通道1，为级联的首级，其输出端口OUT与负载端Load1相连；同理，第二个被控制开起的顺开通道为顺开通道2，即顺开通道2为级联的最末级，其输出端口OUT与负载端Load2相连；

顺开通道1的级联端口Series_OUT与顺开通道2的输入端口INPUT连接，顺开通道1的级联端口Series_DIC连接顺开通道2的级联端口Series_DIC，此连接点还连接顺开通道1的输入端口STOP和顺开通道2的输入端口STOP；

而作为级联最末级的顺开通道2的级联端口Series_OUT空置；

所述启动按钮S1的一端连接电源VCC，其另一端连接下拉电阻R1的一端和顺开通道1的输入端口INPUT，下拉电阻R1的另一端连接电源地；

所述启动按钮S2的一端连接电源VCC，其另一端连接下拉电阻R2的一端和顺开通道1的输入端口STOP，下拉电阻R2的另一端连接电源地。

进一步地，所述顺开通道的级联数量n大于2，其中n 为整数；

第一个被控制开起的顺开通道为顺开通道1，为级联的首级，其输出端口OUT与负载端Load1相连；第二个被控制开起的顺开通道为顺开通道2，即顺开通道2为级联的第二级，其输出端口OUT与负载端Load2相连；同理，第n个被控制开起的顺开通道为顺开通道n，即顺开通道n为级联的最末级，其输出端口OUT与负载端Loadn相连；

本级的顺开通道的级联端口Series_OUT与下一级的顺开通道的输入端口INPUT连接，所有的顺开通道的级联端口Series_DIC与所有的输入端口STOP相互连接；另外，级联的最末级级联端口Series_OUT不同，即顺开通道n的级联端口Series_OUT空置。

进一步地，所述启保停模块包含隔离二极管D1、非门G1、或门G2和与门G3；

隔离二极管D1的阳极接收输入端口S_stop信号后，经其阴极输出信号X1，再输送至非门G1的输入端后，输出信号X2，再输送至与门G3的一个输入端；

或门G2的一个输入端接收输入端口S_in信号后，输出信号X3，再输送至与门G3的另一个输入端；

与门G3接收信号X2和信号X3后，输出信号X4，再输送至或门G2的另一个输入端，且信号X4还经输出端口S_out输出。

进一步地，所述延时模块包含延时电阻R5、延时电容C1、隔离二极管D2、非门G4、下拉电阻R3和下拉电阻R4；

延时电阻R5的一端连接输入端口Delay_in和下拉电阻R3的一端，下拉电阻R3的另一端连接电源地；延时电阻R5的另一端连接延时电容C1的一端、输出端口Delay_out和隔离二极管D2的阳极，延时电容C1的另一端连接电源地；隔离二极管D2的阴极连接非门G4的输出端，非门G4的输入端连接输出端口Delay_dic和下拉电阻R4的一端，下拉电阻R4的另一端连接电源地。

本发明的有益效果是，提供的一种顺开总关的级联电路，克服了现在技术的缺陷，它可以实现任意多级级联，并且具有低成本、功耗低、体积小和通用性强的突出优势。

附图说明

图1为本发明一种顺开总关的级联电路实现两级级联的典型示意图；

图2为本发明一种顺开总关的级联电路实现多级级联的典型示意图；

图3为本发明所述的启保停模块的典型示意图；

图4为本发明所述的延时模块的典型示意图；

图5为本发明一种顺开总关的级联电路一个具体实例。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

附图1所示，为本发明一种顺开总关的级联电路实现两级级联的典型示意图，一种顺开总关的级联电路，包括两个顺开通道、一个启动按钮S1、一个停止按钮S2、一个下拉电阻R1和一个下拉电阻R2；其中，所述的启动按钮S1与停止按钮S2均为等效的常开按钮，用于提供输入控制信号；

所述的两个顺开通道的电路结构相同，用于传输、驱动和指示给同级或下一级电路；每一个顺开通道均包含启保停模块、延时模块、输入端口INPUT、输入端口STOP、输出端口OUT、级联端口Series_OUT和级联端口Series_DIC；

而所述启保停模块，用于产生相应的启动、保持或停止控制信号，其包含输入端口S_in、输入端口S_stop和输出端口S_out，输入端口S_in和输入端口S_stop分别连接所述输入端口INPUT和所述输入端口STOP；

所述延时模块，用于人为产生一个与下一级顺开通道动作的时间间隔，其包含输入端口Delay_in、输出端口Delay_out和输出端口Delay_dic，输入端口Delay_in连接相应顺开通道中的输出端口S_out，而输出端口Delay_out和输出端口Delay_dic分别连接所述级联端口Series_OUT和所述级联端口Series_DIC；

另外，启保停模块的输出端口S_out或延时模块的输入端口Delay_in与相应顺开通道中的输出端口OUT连接；

第一个被控制开起的顺开通道为顺开通道1，为级联的首级，其输出端口OUT与负载端Load1相连；同理，第二个被控制开起的顺开通道为顺开通道2，即顺开通道2为级联的最末级，其输出端口OUT与负载端Load2相连；

顺开通道1的级联端口Series_OUT与顺开通道2的输入端口INPUT连接，顺开通道1的级联端口Series_DIC连接顺开通道2的级联端口Series_DIC，此连接点还连接顺开通道1的输入端口STOP和顺开通道2的输入端口STOP；

而作为级联最末级的顺开通道2的级联端口Series_OUT空置；

所述启动按钮S1的一端连接电源VCC，其另一端连接下拉电阻R1的一端和顺开通道1的输入端口INPUT，下拉电阻R1的另一端连接电源地；

所述启动按钮S2的一端连接电源VCC，其另一端连接下拉电阻R2的一端和顺开通道1的输入端口STOP，下拉电阻R2的另一端连接电源地。

其工作过程是，

(1) 当按下启动按钮S1且停止按钮S2不动作时，高电平信号输送至顺开通道1中的启保停模块的输入端口S_in，启保停模块将信号处理后继续将高电平信号输出至负载端Load1，用于驱动接在负载端Load1上的负载，并将高电平输送至顺开通道1中延时模块；延时模块的输入端口Delay_in在接收到高电平信号后，将高电平信号延时后，再通过其输出端口Delay_out驱动顺开通道2，即输送至顺开通道2中的启保停模块的输入端口S_in；依次类推，顺开通道2中启保停模块在接收到顺开通道1发出的信号后，随即驱动接在负载端Load2上的负载，实现顺序开通；

(2) 当按下停止按钮S2且启动按钮S1不动作时，高电平信号输送至顺开通道1和顺开通道2中的启保停模块的输入端口S_stop和级联端口Series_DIC后，一方面，启保停模块输出低电平信号至负载端Load1和负载端Load2，用于关断接在负载端Load1和负载端Load2上的负载，另一方面，给延时模块放电，用以实现电路总的快速关断功能。

附图2所示，为本发明一种顺开总关的级联电路实现多级级联的典型示意图，所述顺开通道的级联数量n大于2，其中n 为整数；

第一个被控制开起的顺开通道为顺开通道1，为级联的首级，其输出端口OUT与负载端Load1相连；第二个被控制开起的顺开通道为顺开通道2，即顺开通道2为级联的第二级，其输出端口OUT与负载端Load2相连；同理，第n个被控制开起的顺开通道为顺开通道n，即顺开通道n为级联的最末级，其输出端口OUT与负载端Loadn相连；

本级的顺开通道的级联端口Series_OUT与下一级的顺开通道的输入端口INPUT连接，所有的顺开通道的级联端口Series_DIC与所有的输入端口STOP相互连接；另外，级联的最末级级联端口Series_OUT不同，即顺开通道n的级联端口Series_OUT空置。

附图3所示，为本发明所述的启保停模块的典型示意图，所述启保停模块包含隔离二极管D1、非门G1、或门G2和与门G3；隔离二极管D1的阳极接收输入端口S_stop信号后，经其阴极输出信号X1，再输送至非门G1的输入端后，输出信号X2，再输送至与门G3的一个输入端；

或门G2的一个输入端接收输入端口S_in信号后，输出信号X3，再输送至与门G3的另一个输入端；

与门G3接收信号X2和信号X3后，输出信号X4，再输送至或门G2的另一个输入端，且信号X4还经输出端口S_out输出。

其工作过程是，

（1）当输入端口S_in为高电平且输入端口S_stop为低电平时，相当于启保停模块接收到了启动信号，此时或门G2的输出信号X3为高电平，输入端口S_stop的低电平信号经隔离二极管D1，输送至非门G1的输入端，产生高电平的输出信号X2，这两个高电平分别输送至与门G3两个不同的输入端，产生高电平的输出信号X4，此高电平信号一方面输送至或门G2的另一个输入端，产生保持的高电平信号，另一方面通过输出端口S_out，用于传输、驱动或指示给下一级电路，实现启动功能；

（2）当输入端口S_stop为高电平时，相当于启保停模块接收到了停止信号，输送至非门G1的输入端，产生低电平的输出信号X2，再输送至与门G3一个输入端，产生低电平的输出信号X4，通过输出端口S_out，用于传输、驱动或指示给下一级电路，实现停止功能。

附图4所示，为本发明所述的延时模块的典型示意图，所述延时模块包含延时电阻R5、延时电容C1、隔离二极管D2、非门G4、下拉电阻R3和下拉电阻R4；

延时电阻R5的一端连接输入端口Delay_in和下拉电阻R3的一端，下拉电阻R3的另一端连接电源地；延时电阻R5的另一端连接延时电容C1的一端、输出端口Delay_out和隔离二极管D2的阳极，延时电容C1的另一端连接电源地；隔离二极管D2的阴极连接非门G4的输出端，非门G4的输入端连接输出端口Delay_dic和下拉电阻R4的一端，下拉电阻R4的另一端连接电源地。

其工作过程是，输入端口Delay_in接收到的高电平信号经过由延时电阻R5和延时电容C1组成的延时电路后，输出至输出端口Delay_out；当输出端口Delay_dic接收到的高电平信号后，相当于接收到停止信号，此高电平信号经非门G4变为低电平信号，给原来处于高电平的延时电容C1经隔离二极管D2进行放电，用于实现快速停止功能。

附图5所示，为本发明一种顺开总关的级联电路一个具体实例，结合附图1可以看出，把限流电阻R6和发光二极管LED1组成的串联负载接在负载端Load1与电源地之间，把限流电阻R7和发光二极管LED2组成的串联负载接在负载端Load2与电源地之间。

其工作过程是：

(1) 当启动按钮S1按下时，顺开通道中的Load1，Load2依次高电平输出，即发光二极管LED1和发光二极管LED2依次点亮，实现顺序开通；

(2) 当停止按钮S2按下时，顺开通道中的Load1，Load2均清零，低电平输出，即二极管LED1和发光二极管LED2全部熄灭，实现总关功能。

Claims (4)

1.一种顺开总关的级联电路，其特征在于，包括两个顺开通道、一个启动按钮S1、一个停止按钮S2、一个下拉电阻R1和一个下拉电阻R2；其中，所述的启动按钮S1与停止按钮S2均为等效的常开按钮，用于提供输入控制信号；

所述的两个顺开通道的电路结构相同，用于传输、驱动和指示给同级或下一级电路；每一个顺开通道均包含启保停模块、延时模块、输入端口INPUT、输入端口STOP、输出端口OUT、级联端口Series_OUT和级联端口Series_DIC；

而所述启保停模块，用于产生相应的启动、保持或停止控制信号，其包含输入端口S_in、输入端口S_stop和输出端口S_out，输入端口S_in和输入端口S_stop分别连接所述输入端口INPUT和所述输入端口STOP；

所述延时模块，用于人为产生一个与下一级顺开通道动作的时间间隔，其包含输入端口Delay_in、输出端口Delay_out和输出端口Delay_dic，输入端口Delay_in连接相应顺开通道中的输出端口S_out，而输出端口Delay_out和输出端口Delay_dic分别连接所述级联端口Series_OUT和所述级联端口Series_DIC；

另外，启保停模块的输出端口S_out或延时模块的输入端口Delay_in与相应顺开通道中的输出端口OUT连接；

第一个被控制开起的顺开通道为顺开通道1，为级联的首级，其输出端口OUT与负载端Load1相连；同理，第二个被控制开起的顺开通道为顺开通道2，即顺开通道2为级联的最末级，其输出端口OUT与负载端Load2相连；

顺开通道1的级联端口Series_OUT与顺开通道2的输入端口INPUT连接，顺开通道1的级联端口Series_DIC连接顺开通道2的级联端口Series_DIC，此连接点还连接顺开通道1的输入端口STOP和顺开通道2的输入端口STOP；

而作为级联最末级的顺开通道2的级联端口Series_OUT空置；

所述启动按钮S1的一端连接电源VCC，其另一端连接下拉电阻R1的一端和顺开通道1的输入端口INPUT，下拉电阻R1的另一端连接电源地；

所述停止按钮S2的一端连接电源VCC，其另一端连接下拉电阻R2的一端和顺开通道1的输入端口STOP，下拉电阻R2的另一端连接电源地。

2.根据权利要求1所述的一种顺开总关的级联电路，其特征在于，所述顺开通道的级联数量n大于2，其中n 为整数；

第一个被控制开起的顺开通道为顺开通道1，为级联的首级，其输出端口OUT与负载端Load1相连；第二个被控制开起的顺开通道为顺开通道2，即顺开通道2为级联的第二级，其输出端口OUT与负载端Load2相连；同理，第n个被控制开起的顺开通道为顺开通道n，即顺开通道n为级联的最末级，其输出端口OUT与负载端Loadn相连；

本级的顺开通道的级联端口Series_OUT与下一级的顺开通道的输入端口INPUT连接，所有的顺开通道的级联端口Series_DIC与所有的输入端口STOP相互连接；另外，级联的最末级级联端口Series_OUT不同，即顺开通道n的级联端口Series_OUT空置。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种顺开总关的级联电路，其特征在于，

所述启保停模块包含隔离二极管D1、非门G1、或门G2和与门G3；

隔离二极管D1的阳极接收输入端口S_stop信号后，经其阴极输出信号X1，再输送至非门G1的输入端后，输出信号X2，再输送至与门G3的一个输入端；

或门G2的一个输入端接收输入端口S_in信号后，输出信号X3，再输送至与门G3的另一个输入端；

与门G3接收信号X2和信号X3后，输出信号X4，再输送至或门G2的另一个输入端，且信号X4还经输出端口S_out输出。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种顺开总关的级联电路，其特征在于，

所述延时模块包含延时电阻R5、延时电容C1、隔离二极管D2、非门G4、下拉电阻R3和下拉电阻R4；

延时电阻R5的一端连接输入端口Delay_in和下拉电阻R3的一端，下拉电阻R3的另一端连接电源地；延时电阻R5的另一端连接延时电容C1的一端、输出端口Delay_out和隔离二极管D2的阳极，延时电容C1的另一端连接电源地；隔离二极管D2的阴极连接非门G4的输出端，非门G4的输入端连接输出端口Delay_dic和下拉电阻R4的一端，下拉电阻R4的另一端连接电源地。

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