CN219181495U - 信号控制电路及信号控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号控制电路及信号控制系统，本实用新型涉及信号控制技术领域。其中，信号控制电路包括信号输入模块、延时模块、比较模块、开关模块。信号输入模块提供初始控制信号，延时模块接收该初始控制信号。延时模块设定延时参数，并根据初始控制信号、延时参数进行延时操作，以生成目标控制信号。比较模块根据供电信号设定预设电压，并根据目标控制信号、预设电压生成开关控制信号。开关模块根据开关控制模块切换导通状态，从而控制待控设备输入端的电平状态，以实现对待控设备的控制。本实施例的信号控制电路能够在采用基础的电子元器件，且保证设备的延时精度的情况下，降低了信号控制电路的生产成本。

Description

信号控制电路及信号控制系统

技术领域

本实用新型涉及信号控制技术领域，尤其是涉及一种信号控制电路及信号控制系统。

背景技术

目前，为了对有延时需求的电子设备进行控制，需要采用具有延时功能的信号控制电路。

相关技术中，上述信号控制电路一般通过在控制芯片中设定程序，以精确计算延时时间，从而实现对电子设备的延时控制。然而，采用上述方式需额外设置至少一个控制芯片，从而导致了信号控制电路的生产成本增加。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种信号控制电路，能够降低信号控制电路的生产成本。

本实用新型还提出一种具有上述信号控制电路的信号控制系统。

根据本实用新型的第一方面实施例的信号控制电路，包括：

信号输入模块，所述信号输入模块用于提供初始控制信号；

延时模块，所述延时模块用于与所述信号输入模块电连接，所述延时模块用于设定延时参数，所述延时模块用于根据所述初始控制信号、所述延时参数生成目标控制信号；

比较模块，所述比较模块用于分别与外部电源、所述延时模块电连接；其中，所述外部电源用于提供供电信号，所述比较模块用于根据所述供电信号设定预设电压，所述比较模块用于根据所述目标控制信号、所述预设电压生成开关控制信号；

开关模块，所述开关模块用于分别与所述比较模块、待控设备电连接，所述开关模块用于根据所述开关控制信号切换导通状态，以切换所述待控设备输入端的电平状态。

根据本实用新型实施例的信号控制电路，至少具有如下有益效果：信号输入模块提供初始控制信号，延时模块接收该初始控制信号。延时模块设定延时参数，并根据初始控制信号、延时参数进行延时操作，以生成目标控制信号。比较模块根据供电信号设定预设电压，并根据目标控制信号、预设电压生成开关控制信号。开关模块根据开关控制模块切换导通状态，从而控制待控设备输入端的电平状态，以实现对待控设备的控制。本实施例的信号控制电路能够在采用基础的电子元器件，且保证设备的延时精度的情况下，降低了信号控制电路的生产成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述延时模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端用于与所述信号输入模块电连接，所述第一电阻的另一端用于与所述比较模块电连接；

第一电容，所述第一电容的一端用于与所述第一电阻和所述比较模块的连接节点电连接，所述第一电容的另一端接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述比较模块包括：

比较器，所述比较器的第一输入端口用于与所述第一电阻和所述第一电容的连接节点电连接，所述比较器的输出端口用于与所述开关模块电连接，所述比较器的电源端用于与所述外部电源电连接；

第二电阻，所述第二电阻的一端用于与所述外部电源电连接，所述第二电阻的另一端用于与所述比较器的第二输入端口电连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端用于与所述比较器的第二输入端口和所述第二电阻的连接节点电连接，所述第三电阻的另一端接地；

其中，所述比较器用于根据所述供电信号、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值设定所述预设电压，所述比较器用于根据所述目标控制信号、所述预设电压生成所述开关控制信号。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关模块包括：

控压流元件，所述控压流元件的栅极用于与所述比较器的输出端口电连接，所述控压流元件的漏极用于与所述待控设备电连接，所述控压流元件的源极接地，所述控压流元件用于根据所述开关控制信号切换所述导通状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述控压流元件包括三极管、场效应管中的任一种。

根据本实用新型的一些实施例，所述开关模块还包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端用于与所述比较器的输出端口电连接，所述第四电阻的另一端用于与所述控压流元件的栅极电连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端用于与所述第四电阻和所述控压流元件的连接节点电连接，所述第五电阻的另一端接地。

根据本实用新型的一些实施例，所述信号控制电路还包括：

二极管，所述二极管的阳极用于与所述延时模块和所述比较模块的连接节点电连接，所述二极管的阴极用于与所述信号输入模块电连接。

根据本实用新型的第二方面实施例的信号控制系统，包括：

根据本实用新型上述第一方面实施例的信号控制电路。

根据本实用新型实施例的信号控制系统，至少具有如下有益效果：该信号控制系统通过采用上述信号控制电路，实现了在采用基础的电子元器件，且保证设备的延时精度的情况下，降低了信号控制电路的生产成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型信号控制电路的一具体实施例的模块框图；

图2为本实用新型信号控制电路的一具体实施例的电路原理图。

附图标记：

信号输入模块100、延时模块200、比较模块300、开关模块400、待控设备500。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种信号控制电路，该信号控制电路包括：信号输入模块100、延时模块200、比较模块300、开关模块400。信号输入模块100用于提供初始控制信号；延时模块200用于与信号输入模块100电连接，延时模块200用于设定延时参数，延时模块200用于根据初始控制信号、延时参数生成目标控制信号；比较模块300用于分别与外部电源、延时模块200电连接，外部电源VCC用于提供供电信号，比较模块300用于根据供电信号设定预设电压，比较模块300用于根据目标控制信号、预设电压生成开关控制信号；开关模块400用于分别与比较模块300、待控设备电连接，开关模块400用于根据开关控制信号切换导通状态，以切换待控设备输入端的电平状态。

具体地，信号输入模块100、延时模块200、比较模块300、开关模块400均为由基础的电子元器件组成的模块。信号输入模块100可以包括方波信号源或直流信号源，信号输入模块100用于提供初始控制信号。延时模块200分别与信号输入模块100、比较模块300电连接，比较模块300还分别与外部电源、开关模块400电连接，开关模块400与待控设备的输入端电连接。其中，延时模块200预先设定延时参数，比较模块300根据外部电源的供电信号设定预设电压。延时模块200在接收到初始控制信号后根据延时参数进行延时操作，并实时生成目标控制信号。比较模块300在接收到目标控制信号后，比较模块300将目标控制信号的电压与预设电压进行比较。信号控制电路通过延时模块200设定延时参数、比较模块300设定预设电压，确保了延时控制的精确度。

当目标控制信号的电压小于或等于预设电压时，比较模块300生成高电平的开关控制信号，以控制开关模块400关断，从而控制待控设备输入端为高电平状态，此时待控设备不进行工作状态切换操作；当目标控制信号的电压大于预设电压时，比较模块300生成低电平的开关控制信号，以控制开关模块400导通，从而控制待控设备输入端为低电平状态，进而实现对待控设备工作状态的切换。

根据本实用新型实施例的信号控制电路，信号输入模块100提供初始控制信号，延时模块200接收该初始控制信号。延时模块200设定延时参数，并根据初始控制信号、延时参数进行延时操作，以生成目标控制信号。比较模块300根据供电信号设定预设电压，并根据目标控制信号、预设电压生成开关控制信号。开关模块400根据开关控制模块切换导通状态，从而控制待控设备输入端的电平状态，以实现对待控设备的控制。本实施例的信号控制电路能够在采用基础的电子元器件，且保证设备的延时精度的情况下，降低了信号控制电路的生产成本。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，延时模块200包括：第一电阻R1、第一电容C1。第一电阻R1的一端用于与信号输入模块100电连接，第一电阻R1的另一端用于与比较模块300电连接；第一电容C1的一端用于与第一电阻R1和比较模块300的连接节点电连接，第一电容C1的另一端接地。

具体地，信号输入模块100与第一电阻R1的一端电连接，第一电阻R1的另一端与第一电容C1的一端串联连接，第一电容C1的另一端接地，第一电阻R1和第一电容C1的连接节点与比较模块300电连接。在信号输入模块100生成初始控制信号后，初始控制信号经过第一电阻R1对第一电容C1进行充电。通过预先设置第一电阻R1的阻值为R₁、第一电容C1的容值为C₁，即可得到延时模块200的延时参数τ₀，该延时参数满足：τ₀＝R₁*C₁。参照图2，在接收到初始控制信号的瞬间，第一电容C1和第一电阻R1之间连接节点A的电压为0，即延时模块200生成的目标控制信号的电压为0。此时，目标控制信号的电压小于或等于预设电压，因此比较模块300生成高电平的开关控制信号，以控制开关模块400关断。其后，初始控制信号继续对第一电容C1进行充电，使得第一电容C1和第一电阻R1之间连接节点A的电压逐渐提高，即目标控制信号的电压逐渐提高，当目标控制信号的电压提高至大于预设电压时，比较模块300生成低电平的开关控制信号，以控制开关模块400导通。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，比较模块300包括：比较器U1、第二电阻R2、第三电阻R3。比较器U1的第一输入端口用于与第一电阻R1和第一电容C1的连接节点电连接，比较器U1的输出端口用于与开关模块400电连接，比较器U1的电源端用于与外部电源VCC电连接；第二电阻R2的一端用于与外部电源VCC电连接，第二电阻R2的另一端用于与比较器U1的第二输入端口电连接；第三电阻R3的一端用于与比较器U1的第二输入端口和第二电阻R2的连接节点电连接，第三电阻R3的另一端接地；比较器U1用于根据供电信号、第二电阻R2的阻值、第三电阻R3的阻值设定预设电压，比较器U1用于根据目标控制信号、预设电压生成开关控制信号。

具体地，第二电阻R2的一端与外部电源VCC电连接，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端相互串联连接，第三电阻R3的另一端接地。比较器U1的第一输入端口与第一电阻R1和第一电容C1的连接节点电连接，比较器U1的第二输入端口与第二电阻R2和第三电阻R3的连接节点，比较器U1的输出端口与开关模块400电连接，比较器U1的电源端与外部电源VCC电连接。其中，外部电源VCC提供供电信号。参照图2，第二电阻R2和第三电阻R3之间连接节点B的电压可以根据供电信号的电压值、第二电阻R2的阻值、第三电阻R3的阻值求得，例如，假设外部电源VCC提供的电压为Vcc＝3V、第二电阻R2的阻值R₂＝1kΩ、第三电阻R3的阻值R₃＝2kΩ，则B点的电压Vb＝Vcc*R₃/(R₂+R₃)＝2V。比较器U1将第二输入端口的电压(即图2中B点的电压)设定为预设电压，当目标控制信号的电压小于或等于预设电压时，比较器U1从输出端口输出高电平的开关控制信号，以控制开关模块400关断；当目标控制信号的电压大于预设电压时，比较器U1从输出端口输出低电平的开关控制信号，以控制开关模块400导通，从而控制待控设备500输入端为低电平状态，进而实现对待控设备500工作状态的控制。

参照图2，例如设初始控制信号的电压值V₀＝15V，在第一电容C1接收到初始控制信号的瞬间节点A的电压值Va＝0V，节点B的电压值Vb＝7.5V，第一电容C1的容值C₁＝10uF，第一电阻R1的阻值R₁＝20kΩ。比较器U1生成的开关控制信号由高电平状态切换为低电平状态所需的时间τ，可以由下式(1)求取：

τ＝R₁*C₁*Ln[(V₀-Va)/(V₀-Vb)]..............式(1)

将上述V₀＝15V、Va＝0V、Vb＝7.5V、C₁＝10uF、R₁＝20kΩ代入上式(1)中，即可求得τ＝138.6ms。即在信号输入模块100生成初始控制信号，并经过τ＝138.6ms的时间后，比较器U1生成的开关控制信号由高电平状态切换为低电平状态，此时开关模块400导通，以使待控设备500输入端切换为低电平状态，进而实现对待控设备500工作状态的控制。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，开关模块400包括控压流元件Q1。控压流元件Q1的栅极用于与比较器U1的输出端口电连接，控压流元件Q1的漏极用于与待控设备500电连接，控压流元件Q1的源极接地，控压流元件Q1用于根据开关控制信号切换导通状态。

具体地，控压流元件Q1的栅极与比较器U1的输出端口电连接，以接收比较器U1生成的开关控制信号。控压流元件Q1的漏极与待控设备500的输入端电连接，控压流元件Q1的源极接地。当比较器U1输出高电平的开关控制信号时，控压流元件Q1的栅极为高电平状态，使控压流元件Q1关断，从而使得待控设备500的输入端为高电平状态，此时待控设备500的工作状态不发生改变。当比较器U1输出的开关控制信号切换为低电平信号时，控压流元件Q1的栅极电平置低，使控压流元件Q1导通，从而使得待控设备500的输入端电平置低，此时待控设备500根据低电平信号切换工作状态。

在本实用新型的一些具体实施例中，控压流元件Q1包括三极管、场效应管中的任一种。

具体地，控压流元件Q1可以选择为三极管或场效应管。例如参照图2，控压流元件Q1可以选择为场效应管。可以理解的是，控压流元件Q1的类型具体可以根据实际需求进行适应性选取。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，开关模块400还包括：第四电阻R4、第五电阻R5。第四电阻R4的一端用于与比较器U1的输出端口电连接，第四电阻R4的另一端用于与控压流元件Q1的栅极电连接；第五电阻R5的一端用于与第四电阻R4和控压流元件Q1的连接节点电连接，第五电阻R5的另一端接地。

具体地，第四电阻R4的一端与比较器U1的输出端口电连接，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端串联连接，第五电阻R5的另一端接地。第四电阻R4能够防止因控压流元件Q1导通和关断速率过快而导致其它元器件被击穿损坏。第五电阻R5用于泄放控压流元件Q1栅极和源极产生的静电，以防止控压流元件Q1被击穿而造成损坏。

如图2所示，在本实用新型的一些具体实施例中，信号控制电路还包括二极管D1。二极管D1的阳极用于与延时模块200和比较模块300的连接节点电连接，二极管D1的阴极用于与信号输入模块100电连接。

具体地，二极管D1与第一电阻R1并联连接，二极管D1的阴极与信号输入模块100电连接，二极管D1的阳极与第一电阻R1和比较器U1之间的连接节点电连接。二极管D1用于为第一电容C1提供放电线路，以此实现在初始控制信号不稳定时，也能使第一电容C1快速放电的效果。可以理解的是，二极管D1的型号可以根据实际需要进行适应性选取。

本实用新型实施例还提供了一种信号控制系统，该信号控制系统包括如上述任一实施例所描述的信号控制电路。

可见，上述信号控制电路实施例中的内容均适用于本信号控制系统的实施例中，本信号控制系统实施例所具体实现的功能与上述信号控制电路实施例相同，并且达到的有益效果与上述信号控制电路实施例所达到的有益效果也相同。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.信号控制电路，其特征在于，包括：

信号输入模块，所述信号输入模块用于提供初始控制信号；

延时模块，所述延时模块用于与所述信号输入模块电连接，所述延时模块用于设定延时参数，所述延时模块用于根据所述初始控制信号、所述延时参数生成目标控制信号；

比较模块，所述比较模块用于分别与外部电源、所述延时模块电连接；其中，所述外部电源用于提供供电信号，所述比较模块用于根据所述供电信号设定预设电压，所述比较模块用于根据所述目标控制信号、所述预设电压生成开关控制信号；

开关模块，所述开关模块用于分别与所述比较模块、待控设备电连接，所述开关模块用于根据所述开关控制信号切换导通状态，以切换所述待控设备输入端的电平状态。

2.根据权利要求1所述的信号控制电路，其特征在于，所述延时模块包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端用于与所述信号输入模块电连接，所述第一电阻的另一端用于与所述比较模块电连接；

第一电容，所述第一电容的一端用于与所述第一电阻和所述比较模块的连接节点电连接，所述第一电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的信号控制电路，其特征在于，所述比较模块包括：

比较器，所述比较器的第一输入端口用于与所述第一电阻和所述第一电容的连接节点电连接，所述比较器的输出端口用于与所述开关模块电连接，所述比较器的电源端用于与所述外部电源电连接；

第二电阻，所述第二电阻的一端用于与所述外部电源电连接，所述第二电阻的另一端用于与所述比较器的第二输入端口电连接；

第三电阻，所述第三电阻的一端用于与所述比较器的第二输入端口和所述第二电阻的连接节点电连接，所述第三电阻的另一端接地；

其中，所述比较器用于根据所述供电信号、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值设定所述预设电压，所述比较器用于根据所述目标控制信号、所述预设电压生成所述开关控制信号。

4.根据权利要求3所述的信号控制电路，其特征在于，所述开关模块包括：

控压流元件，所述控压流元件的栅极用于与所述比较器的输出端口电连接，所述控压流元件的漏极用于与所述待控设备电连接，所述控压流元件的源极接地，所述控压流元件用于根据所述开关控制信号切换所述导通状态。

5.根据权利要求4所述的信号控制电路，其特征在于，所述控压流元件包括三极管、场效应管中的任一种。

6.根据权利要求5所述的信号控制电路，其特征在于，所述开关模块还包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端用于与所述比较器的输出端口电连接，所述第四电阻的另一端用于与所述控压流元件的栅极电连接；

第五电阻，所述第五电阻的一端用于与所述第四电阻和所述控压流元件的连接节点电连接，所述第五电阻的另一端接地。

7.根据权利要求1至6任一项所述的信号控制电路，其特征在于，还包括：

二极管，所述二极管的阳极用于与所述延时模块和所述比较模块的连接节点电连接，所述二极管的阴极用于与所述信号输入模块电连接。

8.信号控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任一项所述的信号控制电路。

Images