CN218567992U - 一种电源控制电路及工控机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电源控制电路和工控机，其中，电源控制电路包括：电路输入端，电路输入端与电源模块连接；电路输出端，电路输出端用以与用电设备连接；连通电路，连通电路的第一端与电路输入端连接，连通电路的第二端与电路输出端连接；开关电路，开关电路设置在电路输入端与电路输出端之间，以用于电路输入端与电路输出端之间的连接，以实现控制电源模块输出的电流。

Description

一种电源控制电路及工控机

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其是涉及一种电源控制电路及工控机。

背景技术

现有技术中，工控机的电源的输出电流是恒定的，无法满足不同情况下的电源输出需求。例如，在检测到工控机内的模块发生短路等异常问题时，如仍以大电流驱动该模块，则可能造成模块的损坏。

实用新型内容

鉴于现有的工控机的电源的输出电流恒定的问题，本申请提出一种电源控制电路及工控机。

第一方面，提供一种电源控制电路，电源控制电路包括：电路输入端，电路输入端与电源模块连接；电路输出端，电路输出端用以与用电设备连接；连通电路，连通电路的第一端与电路输入端连接，连通电路的第二端与电路输出端连接；开关电路，开关电路设置在电路输入端与电路输出端之间，以用于电路输入端与电路输出端之间的连接。

优选的，连通电路包括第一电阻，第一电阻的第一端作为连通电路的第一端与电路输入端连接，第一电阻的第二端作为连通电路的第二端与电路输出端连接。

优选的，开关电路包括连通开关，连通开关的第一连接端作为开关电路的第一端与电路输入端连接，连通开关的第二连接端作为开关电路的第二端能够连接到电路输出端或者处于零位。

优选的，开关电路包括：P沟道场效应管，P沟道场效应管的第一连接端作为开关电路的第二端，P沟道场效应管的第二连接端作为开关电路的第一端；控制电路，控制电路与P沟道场效应管的控制端连接，以控制P沟道场效应管的导通和断开。

优选的，开关电路还包括：第一电容，第一电容的第一端与P沟道场效应管的第一连接端连接，第一电容的第二端接地；第二电容，第二电容的第一端与P沟道场效应管的第二连接端连接，第二电容的第二端接地；第三电容，第三电容的第一端与P沟道场效应管的第二连接端连接，第三电容的第二端接地。

优选的，电源模块包括第一电源输出端、第二电源输出端、第三电源输出端，电路输入端与第一电源输出端连接，第二电源输出端与P沟道场效应的控制端连接，控制电路包括：第一N沟道场效应管，第一N沟道场效应管的第一连接端与P沟道场效应管的控制端连接，第一N沟道场效应管的第二连接端接地，第一N沟道场效应管的控制端于第三电源输出端连接；第二N沟道场效应管，第二N沟道场效应管的第一连接端与第一N沟道场效应管的控制端连接，第二N沟道场效应管的第二连接端接地，第二N沟道场效应管的控制端与主控芯片输出端连接，以接收主控芯片输出端输出的主控控制信号。

优选的，电源模块还包括第四电源输出端，控制电路还包括：第二电阻，第二电阻的第一端与第二电源输出端连接，第二电阻的第二端与第一N沟道场效应管的第一连接端连接；第三电阻，第三电阻的第一端与第三电源输出端连接，第三电阻的第二端与第二N沟道场效应管的第一连接端连接；第四电阻，第四电阻的第一端与第四电源输出端连接，第四电阻的第二端与第二N沟道场效应管的控制端连接。

优选的，控制电路还包括：第五电阻，第五电阻的第一端与第四电阻的第二端连接，第五电阻的第二端接地；第四电容，第四电容的第一端与第四电阻的第二端连接，第四电容的第二端接地。

优选的，控制电路还包括：第六电阻，第六电阻的第一端与第二N沟道场效应管的控制端连接，第六电阻的第二端与主控芯片输出端连接；还包括所述第六电阻和所述第一电阻为可调电阻。

第二方面，提供一种工控机，所述工控机包括：电源模块；如前所述的电源控制电路。

本申请提供的一种电源控制电路及工控机，电源控制电路包括电路输入端，电路输出端，连通电路，开关电路。其中，电路输入端与电源模块连接。电路输出端用以与用电设备连接。连通电路的第一端与电路输入端连接，连通电路的第二端与电路输出端连接。开关电路设置在电路输入端与电路输出端之间，以用于电路输入端与电路输出端之间的连接，从而可以控制电流输出端输出的电流大小。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了一种电源控制电路的电路图。

附图标记：

第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第四电阻R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第五电容C5，P沟道场效应管Q1，第一N沟道场效应管Q2，第二N沟道场效应管Q3。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的每个其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其他的特征。

现有的工控机的电源的输出电流是恒定的，无法满足不同情况下的电源输出需求。例如，在检测到工控机内的模块发生短路等异常问题时，如仍以大电流驱动该模块，则可能造成模块的损坏。

基于上述问题，本申请提出一种电源控制电路和工控机，用于以对工控机中电源输出的电流进行控制，进而实现电路保护。

如图1所示，图1为本申请实施例所提供的一种电源控制电路的电路图。本申请实施例提供的一种电源控制电路，包括电路输入端In、电路输出端Out、连通电路、开关电路。其中，电路输入端In与电源模块连接。电路输出端Out用以与用电设备连接。连通电路的第一端与电路输入端In连接，连通电路的第二端与电路输出端Out连接。开关电路设置在电路输入端In与电路输出端Out之间。

这样，当开关电路断开时，电源模块的电流依次经过电路输入端In、连通电路、电路输出端Out，最后到达用电设备，以为用电设备供电。当开关电路导通时，电源模块的电流依次经过电路输入端In、开关电路、电路输出端Out，最后到达用电设备，以为用电设备供电。从而在不同供电需求的情况下，可以通过控制开关电路，实现对电路输出端Out输出的电流的控制，以对电路进行保护。

具体的，连通电路包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端作为连通电路的第一端与电路输入端In连接，第一电阻R1的第二端作为连通电路的第二端与电路输出端Out连接。

电源模块输入的电流经过第一电阻R1一般限流为500mA。

在本申请的一个实施例中，开关电路包括连通开关，连通开关的第一连接端作为开关电路的第一端与电路输入端In连接，连通开关的第二连接端作为开关电路的第二端能够连接到电路输出端Out或者处于零位。

这里的连通开关可以是二极管等，用于实现开关电路的通断。

在本申请的一个实施例中，开关电路包括P沟道场效应管Q1和控制电路。其中，P沟道场效应管Q1的第一连接端作为开关电路的第二端，P沟道场效应管Q1的第二连接端作为开关电路的第一端。控制电路与P沟道场效应管Q1的控制端连接，以控制P沟道场效应管Q1的导通和断开。

这里的控制电路用于改变P沟道场效应管Q1的输入电压，以控制P沟道场效应管Q1的导通和断开。这里的P沟道场效应管Q1为消耗型P沟道场效应管Q1。这里的P沟道场效应管Q1的型号可以为ME2302A-G。其中，P沟道场效应管Q1的第一连接端为源极，P沟道场效应管Q1的第二连接端为漏极，P沟道场效应管Q1的控制端为栅极。

具体的，开关电路还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3。其中，第一电容C1的第一端与P沟道场效应管Q1的第一连接端连接，第一电容C1的第二端接地。第二电容C2的第一端与P沟道场效应管Q1的第二连接端连接，第二电容C2的第二端接地。第三电容C3的第一端与P沟道场效应管Q1的第二连接端连接，第三电容C3的第二端接地。

这里的第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3的大小相等，示例性的，其中每个电容的规格为10uF，额定电压为6.3V。

具体的，电源模块包括第一电源输出端V1、第二电源输出端V2、第三电源输出端V3，电路输入端In与第一电源输出端V1连接，第二电源输出端V2与P沟道场效应的控制端连接。

这里的电源模块可以为工控机的ATX电源，一般输出电流范围为500mA-720mA，具有3.3V、5VSB、5V、12V、24V等多个不同的供电接口。

控制电路包括第一N沟道场效应管Q2和第二N沟道场效应管Q3。第一N沟道场效应管Q2的第一连接端与P沟道场效应管Q1的控制端连接，第一N沟道场效应管Q2的第二连接端接地，第一N沟道场效应管Q2的控制端于第三电源输出端V3连接。第二N沟道场效应管Q3的第一连接端与第一N沟道场效应管Q2的控制端连接，第二N沟道场效应管Q3的第二连接端接地，第二N沟道场效应管Q3的控制端与主控芯片输出端SLP连接，以接收主控芯片输出端SLP输出的主控控制信号。

这里的主控控制信号是主控芯片输出的高电平或低电平。当主控控制信号为高电平时，第二N沟道场效应管Q3导通，第一N沟道场效应管Q2截止，P沟道场效应管Q1截止，开关电路断开，电源模块的电流依次经过电路输入端In、连通电路、电路输出端Out，最后到达用电设备，以为用电设备供电。此时，用电设备接收到的电流小于等于500mA，可以起到对用电设备很好的电路保护作用。

进一步的，在工控机检测到电路异常，如发生短路等情况时，可以控制主控芯片输出高电平，以使得电路输出端Out输出的电流小于等于500mA，防止用电设备烧毁。

当主控控制信号为低电平时，第二N沟道场效应管Q3截止，第一N沟道场效应管Q2导通，P沟道场效应管Q1导通，开关电路导通，电源模块的电流依次经过电路输入端In、开关电路、电路输出端Out，最后到达用电设备，以为用电设备供电。此时，用电设备接收到的电流大于500mA，可以满足用电设备的正常用电需求。

这里的电源模块的第二电源输出端V2和第三电源输出端V3电压可以为5V。第一N沟道场和第二N沟道场均为增强型N沟道场效应管。具体的，电源模块还包括第四电源输出端V4，这里的第四电源输出端V4电压可以为3V。

控制电路还包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4。第二电阻R2的第一端与第二电源输出端V2连接，第二电阻R2的第二端与第一N沟道场效应管Q2的第一连接端连接。第三电阻R3的第一端与第三电源输出端V3连接，第三电阻R3的第二端与第二N沟道场效应管Q3的第一连接端连接。第四电阻R4的第一端与第四电源输出端V4连接，第四电阻R4的第二端与第二N沟道场效应管Q3的控制端连接。

这里的第二电阻R2、第三电阻R3的大小为100K欧姆、第四电阻R4的大小为10K欧姆。这里的第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4用于分压。

控制电路还包括第五电阻R5和第四电容C4。第五电阻R5的第一端与第四电阻R4的第二端连接，第五电阻R5的第二端接地。第四电容C4的第一端与第四电阻R4的第二端连接，第四电容C4的第二端接地。

这里的第五电阻R5为下拉电阻，用于在断电时，分担P沟道场效应管Q1和第四电容C4的电压。这里的第五电阻R5的大小可以为100K欧姆，第四电容C4的大小为0.1uF，额定电压为25V。

具体的，控制电路还包括第六电阻R6。第六电阻R6的第一端与第二N沟道场效应管Q3的控制端连接，第六电阻R6的第二端与主控芯片输出端SLP连接。

这里的第六电阻R6设置在主控芯片与第二N沟道场效应管Q3之间，起分压作用。在本申请的一个实施例中，第六电阻R6和第一电阻R1为可调电阻。通过调节第六电阻R6和第一电阻R1的阻值，当第一电阻R1的阻值为零，第六电阻R6的阻值不为零时，电源模块的电流依次经过电路输入端In、开关电路、电路输出端Out，最后到达用电设备，以为用电设备供电。从而实现了对连通电路的导通和断开的控制。此时主控芯片输出端SLP输出高电平时，电路输出端Out没有电流输出，当主控芯片输出端SLP输出低电平时，电源模块正常输出。

当第六电阻R6的阻值为零，第一电阻R1的阻值不为零时，电源模块的电流依次经过电路输入端In、连通电路、电路输出端Out，最后到达用电设备，以为用电设备供电。从而一直为供电设备提供小于500mA的电流。

本申请的另一个实施例提供一种工控机，工控机包括电源模块和如前所述的电源控制电路，可以通过工控机的主控芯片的输出信号，调整电源模块输出的电流，实现多种输出模式和电流输出。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是在本申请的创新构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源控制电路，其特征在于，所述电源控制电路包括：

电路输入端，所述电路输入端与电源模块连接；

电路输出端，所述电路输出端用以与用电设备连接；

连通电路，所述连通电路的第一端与所述电路输入端连接，所述连通电路的第二端与所述电路输出端连接；

开关电路，所述开关电路设置在所述电路输入端与所述电路输出端之间，以用于所述电路输入端与所述电路输出端之间的连接。

2.根据权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，所述连通电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端作为所述连通电路的第一端与所述电路输入端连接，所述第一电阻的第二端作为所述连通电路的第二端与所述电路输出端连接。

3.根据权利要求2所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关电路包括连通开关，连通开关的第一连接端作为所述开关电路的第一端与所述电路输入端连接，连通开关的第二连接端作为所述开关电路的第二端能够连接到所述电路输出端或者处于零位。

4.根据权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关电路包括：

P沟道场效应管，所述P沟道场效应管的第一连接端作为所述开关电路的第二端，所述P沟道场效应管的第二连接端作为所述开关电路的第一端；

控制电路，所述控制电路与所述P沟道场效应管的控制端连接，以控制所述P沟道场效应管的导通和断开。

5.根据权利要求4所述的电源控制电路，其特征在于，所述开关电路还包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述P沟道场效应管的第一连接端连接，所述第一电容的第二端接地；

第二电容，所述第二电容的第一端与所述P沟道场效应管的第二连接端连接，所述第二电容的第二端接地；

第三电容，所述第三电容的第一端与所述P沟道场效应管的第二连接端连接，所述第二电容的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的电源控制电路，其特征在于，电源模块包括第一电源输出端、第二电源输出端、第三电源输出端，所述电路输入端与所述第一电源输出端连接，所述第二电源输出端与所述P沟道场效应的控制端连接，所述控制电路包括：

第一N沟道场效应管，所述第一N沟道场效应管的第一连接端与所述P沟道场效应管的控制端连接，所述第一N沟道场效应管的第二连接端接地，所述第一N沟道场效应管的控制端于所述第三电源输出端连接；

第二N沟道场效应管，所述第二N沟道场效应管的第一连接端与所述第一N沟道场效应管的控制端连接，所述第二N沟道场效应管的第二连接端接地，所述第二N沟道场效应管的控制端与主控芯片输出端连接，以接收主控芯片输出端输出的主控控制信号。

7.根据权利要求6所述的电源控制电路，其特征在于，电源模块还包括第四电源输出端，所述控制电路还包括：

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二电源输出端连接，所述第二电阻的第二端与所述第一N沟道场效应管的第一连接端连接；

第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第三电源输出端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二N沟道场效应管的第一连接端连接；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第四电源输出端连接，所述第四电阻的第二端与所述第二N沟道场效应管的控制端连接。

8.根据权利要求7所述的电源控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述第五电阻的第二端接地；

第四电容，所述第四电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述第四电容的第二端接地。

9.根据权利要求8所述的电源控制电路，其特征在于，所述控制电路还包括：

第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二N沟道场效应管的控制端连接，所述第六电阻的第二端与所述主控芯片输出端连接；

还包括:

所述第六电阻和所述第一电阻为可调电阻。

10.一种工控机，其特征在于，所述工控机包括：

电源模块；

如权利要求1至9中任一项所述的电源控制电路。

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