CN220043237U - 一种适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，包含一个集成多个继电器与开关的集成PCB板，与电源内部的输出电压采样单元和开关电源主控芯片相连；包括远程控制开关J1、第一继电器K1、第二继电器K2、二极管D1、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、MOS管Q2、电容C1、光耦控制器U1、第五电阻R5、第六电阻R6；第一电阻R1、第二电阻R2与防止出现反向电流的二极管D1相连，并与第一继电器K1的端子连接组成了控制三极管Q1开关的电路；三极管Q1与第三电阻R3和第四电阻R4组成了控制MOS管Q2开关的控制电路；开关J1、第一继电器K1、第二继电器K2组成集中控制电路。该电路可以有效解决现有技术中的问题，提供集中控制电源开启关断的功能，使得电源操作更方便。

Description

一种适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源电路，尤其涉及一种适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路。

背景技术

随着电子电力技术的创新和发展，开关电源技术同样日新月异。现有的开关电源，一般是对市电进行整流滤波然后输送给电子产品，一般将开关电源输入端连接至市电时，无论其输出端是否有接入负载，电路即开始通电，如要断电则需要手动拔出，给使用带来不便。

同时对一些大功率的设备，需要并联多个开关电源，这就需要多个电源同时开启关断，尤其是一些需要程序来控制设备开关机的设备。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，包含一个集成多个继电器与开关的集成PCB板，该集成PCB板与电源内部的输出电压采样单元和开关电源主控芯片相连；

所述集成PCB板包括远程控制开关J1、第一继电器K1、第二继电器K2、二极管D1、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、MOS管Q2、电容C1、光耦控制器U1、第五电阻R5、第六电阻R6；

所述二极管D1为防止发生反向电流的二极管，设于所述开关电源内部；

所述第一电阻R1、第二电阻R2为分压电阻，与防止出现反向电流的二极管D1相连，并与所述第一继电器K1的端子连接组成了控制三极管Q1开关的电路；

所述三极管Q1与第三电阻R3和第四电阻R4组成了控制MOS管Q2开关的控制电路；

所述开关J1、第一继电器K1、第二继电器K2组成集中控制电路。

与现有技术相比，本实用新型所提供的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，该电路可以有效解决现有技术中所说问题，提供集中控制电源开启关断的功能，使得电源操作更方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的适用于开关电源的集中控制电源开启关断功能的硬件电路结构示意图；

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本实用新型的限制。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：

术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。

术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。

术语“由……组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。

除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明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文的限制。

本实用新型实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本实用新型实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本实用新型实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本实用新型的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，包含一个集成多个继电器与开关的集成PCB板，该集成PCB板与电源内部的输出电压采样单元和开关电源主控芯片相连；

所述集成PCB板包括远程控制开关J1、第一继电器K1、第二继电器K2、二极管D1、三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、MOS管Q2、电容C1、光耦控制器U1、第五电阻R5、第六电阻R6；

所述二极管D1为防止发生反向电流的二极管，设于所述开关电源内部；

所述第一电阻R1、第二电阻R2为分压电阻，与防止出现反向电流的二极管D1相连，并与所述第一继电器K1的端子连接组成了控制三极管Q1开关的电路；

所述三极管Q1与第三电阻R3和第四电阻R4组成了控制MOS管Q2开关的控制电路；

所述开关J1、第一继电器K1、第二继电器K2组成集中控制电路。

所述第一电阻R1一端连接VCC、另一端与第二电阻R2一端相连接，第二电阻R2另一端与二极管D1一端相连接，二极管D1另一端连接到第一继电器K1受控制的一端。

所述三极管Q1的B极连接于第一电阻R1和第二电阻R2连接处，三极管Q1的E极连接VCC，三极管Q1的C极连接第三电阻R3一端，第三电阻R3另一端连接第四电阻R4，第四电阻R4另一端连接GND。

所述第五电阻R5一端连接VCC、另一端连接光耦控制器U1的发射端1脚，光耦控制器U1的发射端2脚连接MOS管Q2的D极，MOS管Q2的G极连接于第三电阻R3和第四电阻R4连接处，MOS管Q2的S极连接GND；

所述电容C1连接MOS管Q2的G极和S极；

所述第六电阻R6一端连接VCC、另一端连接光耦控制器U1的接收端的4脚，光耦控制器U1的接收端的3脚连接GND。

所述开关J1一端连接VDD、另一端接第一继电器K1和第二继电器K2的控制端一侧，第一继电器K1和第二继电器K2的控制端另一侧接GND。

以下先介绍开关电源内部的电路连接方式及原理：

起分压作用的第一电阻R1、第二电阻R2与防止出现反向电流的二极管D1以及需要连接控制板上继电器K1的端子组成了控制三极管开关的电路。所述第一电阻R1一端连接VCC、第一电阻R1另一端与第二电阻R2一端相连接，第二电阻R2另一端和二极管D1一端相连接，二极管D1另一端连接到继电器K1受控制的一端；

三极管QI与第三电阻R3和第四电阻R4组成了控制MOS管Q2开关的控制电路。三极管Q1的B极连接第一电阻R1和第二电阻R2连接处，三极管Q1的E极连接VCC，三极管Q1的C极连接第三电阻R3一端，第三电阻R3另一端连接第四电阻R4，第四电阻R4另一端连接GND；

第五电阻一端连接VCC，另一端连接光耦控制器U1的发射端1脚，光耦控制器U1的发射端2脚连接MOS管Q2的D极，MOS管Q2的G极连接第三电阻R3和第四电阻R4连接处，MOS管Q2的S极连接GND；电容C1连接MOS管Q2的G极和S极；第六电阻R6一端连接VCC，第六电阻R6另一端连接光耦U1的接收端的4脚，光耦U1的接收端的3脚连接GND。

以上是一个开关电源的内部控制电路，图1中的R7-R12以及三极管Q4,二极管D2，MOS管Q3，光耦U2，电容C2，继电器K2等器件代表第二台同型号的开关电源，内部电路连接方式一样，就不再复述。

集中控制电路由开关J1，继电器K1，继电器K2…等继电器组成(图中只显示了2个集成继电器，实际可以根据需求来更改集成继电器的数量)；开关J1一端VDD，一端接所有集成的继电器控制端一侧，继电器的控制端另一侧接GND，所以可以通过J1来控制所有继电器的开关，如继电器K1，继电器K2。

以下是具体的控制过程，当开关J1闭合以后，继电器成功供电，继电器开启；而继电器被控制一端连接了GND，另一端则连接各个开关电源中的二极管D1，电源中的二极管D1起到了防止出现反向电流的作用。所以当继电器KI开启以后，相当于二极管D1一端接地，三极管Q1发射结正偏，处于打开状态；三极管Q1的开关又可以控制MOS管Q2的开启，当三极管Q1打开以后，MOS管的栅极(G极)与源极(S极)之间电压为正，MOS管Q2开启,且MOS管的漏极(D极)和源极(S极)电压为正，出现漏极电流；MOS管Q2开启以后，MOS管Q2的漏极和源极处于导通状态，光耦U1开始工作。

所以想要集中控制多个开关电源同时开启关闭，可以将多个电源上的继电器K1,K2…集中到一起，由一个开关J1来同时控制供电，这个开关J1就可以同时控制多个来关电源同时开启，大大方便了设备的操作性。

综上可见，本实用新型的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，与输出电压采样和开关电源主控芯片相连，其中包含一个远程控制开关J1，集成的多个继电器的集成控制板与多个开关电源内部三极管Q1，MOS管Q2，光耦U1等控制器件；该电路工作原理是通过控制远程控制开关J1，从而控制集成的多个继电器来控制多个开关电源的开启关断。

为了更加清晰地展现出本实用新型所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本实用新型实施例所提供的进行详细描述(以下用两个开关电源同时测试集中控制关断)。

如图1所示，适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，与输出电压采样和开关电源主控芯片相连，其中包含一个远程控制开关J1，集成的多个继电器的集成控制板与多个开关电源内部三极管Q1，MOS管Q2，光耦U1等控制器件。

Q1三个引脚分别是B、C、E，三极管Q1的B极与第一电阻R1和第二电阻R2连接处连接，E极连接VCC，C极连接第三电阻R3一端，VCC和GND分别为输出电压反馈信号的正和负，按照图1所示，VCC与GND之间的第一电阻R1、第二电阻R2与二极管D1以及需要连接控制板上的继电器K1的端子组成了控制三极管Q1开关的电路；VCC经过三极管的C极和E极在经过R3、R4连接到GND形成控制MOS管的电路；VCC经过R5、光耦U1的1、2脚，MOS管的漏极(D极)、源极(S极)、GND形成实际输出电路，VCC经过R6连接光耦U1的接收端的3.4脚连接到GND上形成回路，通过万用表检测光耦接收端的电压可以判断出开关电源是否开启。GND上形成回路，通过万用表检测光耦接收端的电压可以判断出开关电源是否开启。

第一实施例：

本实用新型的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，与输出电压采样和开关电源主控芯片相连，其中包含一个远程控制开关J1，集成的多个继电器的集成控制板与多个开关电源内部三极管Q1，MOS管Q2，光耦U1等控制器件。

Q1三个引脚分别是B、C、E，三极管Q1的B极与第一电阻R1和第二电阻R2连接处连接，E极连接VCC，C极连接第三电阻R3一端，VCC和GND分别为输出电压反馈信号的正和负，按照图1所示，VCC与GND之间的第一电阻R1、第二电阻R2与二极管D1以及需要连接控制板上的继电器K1的端子组成了控制三极管Q1开关的电路；VCC经过三极管的C极和E极在经过R3、R4连接到GND形成控制MOS管的电路；VCC经过R5、光耦U1的1、2脚，MOS管的漏极(D极)、源极(S极)、GND形成实际输出电路，VCC经过R6连接光耦U1的接收端的3.4脚连接到GND上形成回路，通过万用表检测光耦接收端的电压可以判断出开关电源是否开启。GND上形成回路，通过万用表检测光耦接收端的电压可以判断出开关电源是否开启。

因此当J1闭合时，开关电源1内部经过R1分压的作用，此时Ube＝-0.6V，三极管BE之间发射结正偏，同时Uce＞0V，三极管集电结也正偏，此时三级管导通。三级管导通后从VCC经过三极管的集电极，发射极，R3，MOS管的栅极(G极)和源极(S极)到GND形成一个回路，可以得到MOS管的Ugs＞0V，而同时VCC经过R5与光耦的1、2脚连接到MOS管的漏极(D极)上，同时源极(S极)接地，Uds＞0V，MOS管导通。当MOS管导通以后，光耦已经正常工作，光耦U1的接收端开启，此时光耦检测到的电压大概0.12左右，说明光耦正常工作。开关电源2同上，此时开关电源1、2同时开启。

第二实施例：

本实用新型的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，与输出电压采样和开关电源主控芯片相连，其中包含一个远程控制开关J1，集成的多个继电器的集成控制板与多个开关电源内部三极管Q1，MOS管Q2，光耦U1等控制器件。

Q1三个引脚分别是B、C、E，三极管Q1的B极与第一电阻R1和第二电阻R2连接处连接，E极连接VCC，C极连接第三电阻R3一端，VCC和GND分别为输出电压反馈信号的正和负，按照图1所示，VCC与GND之间的第一电阻R1、第二电阻R2与二极管D1以及需要连接控制板上的继电器K1的端子组成了控制三极管Q1开关的电路；VCC经过三极管的C极和E极在经过R3、R4连接到GND形成控制MOS管的电路；VCC经过R5、光耦U1的1、2脚，MOS管的漏极(D极)、源极(S极)、GND形成实际输出电路，VCC经过R6连接光耦U1的接收端的3.4脚连接到GND上形成回路，通过万用表检测光耦接收端的电压可以判断出开关电源是否开启。GND上形成回路，通过万用表检测光耦接收端的电压可以判断出开关电源是否开启。

当集成控制板上的J1断开，继电器不吸合，二极管D1不能连接GND，导致VCC与第一电阻R1、第二电阻R2与二极管D1连接的电路不能形成回路，此时的Ube＞0V，三极管的发射结反偏；三极管不能开启，MOS管的Ugs＝0V，即使Uds＞0V，MOS管依然不能导通。所以光耦U1不能工作，导致VCC经过R6连接光耦U1的接收端的3.4脚再连接到GND上形成的回路不能连通。通过万用表检测光耦接收端的电压应当趋近于VCC。此时开关电源1、2关断。

技术术语：

V(伏)：伏特，电压大小单位；

A(安培)：安培，电流大小单位；

VCC：在电子电路中，VCC是电路的供电电压

VDD：在以上电路中，专门用来给集成控制板供电的电压。

GND：在电子电路中，GND是电路的参考电压

Ube电压：晶体三极管BE极间电压

Uds电压：MOS管的DS极间电压

Ugs电压：MOS管的GS极间电压

PNP三极管：PNP型三极管，是由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管，所以称为PNP型三极管。也可以描述成，电流从发射极E流入的三极管。三极管是电子电路中最重要的器件，它最主要的功能是电流放大和开关作用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，其特征在于，包含一个集成多个继电器与开关的集成PCB板，该集成PCB板与电源内部的输出电压采样单元和开关电源主控芯片相连；

所述集成PCB板包括远程控制开关(J1)、第一继电器(K1)、第二继电器(K2)、二极管(D1)、三极管(Q1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、MOS管(Q2)、电容(C1)、光耦控制器(U1)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)；

所述二极管(D1)为防止发生反向电流的二极管，设于所述开关电源内部；

所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)为分压电阻，与防止出现反向电流的二极管(D1)相连，并与所述第一继电器(K1)的端子连接组成了控制三极管(Q1)开关的电路；

所述三极管(Q1)与第三电阻(R3)和第四电阻(R4)组成了控制MOS管(Q2)开关的控制电路；

所述开关(J1)、第一继电器(K1)、第二继电器(K2)组成集中控制电路。

2.如权利要求1所述的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，其特征在于，所述第一电阻(R1)一端连接VCC、另一端与第二电阻(R2)一端相连接，第二电阻(R2)另一端与二极管(D1)一端相连接，二极管(D1)另一端连接到第一继电器(K1)受控制的一端。

3.如权利要求2所述的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，其特征在于，所述三极管(Q1)的B极连接于第一电阻(R1)和第二电阻(R2)连接处，三极管(Q1)的E极连接VCC，三极管(Q1)的C极连接第三电阻(R3)一端，第三电阻(R3)另一端连接第四电阻(R4)，第四电阻(R4)另一端连接GND。

4.如权利要求3所述的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，其特征在于，所述第五电阻(R5)一端连接VCC、另一端连接光耦控制器(U1)的发射端1脚，光耦控制器(U1)的发射端2脚连接MOS管(Q2)的D极，MOS管(Q2)的G极连接于第三电阻(R3)和第四电阻(R4)连接处，MOS管(Q2)的S极连接GND；

所述电容(C1)连接MOS管(Q2)的G极和S极；

所述第六电阻(R6)一端连接VCC、另一端连接光耦控制器(U1)的接收端的4脚，光耦控制器(U1)的接收端的3脚连接GND。

5.如权利要求4所述的适用于开关电源的集中控制电源开启关断的硬件电路，其特征在于，所述开关(J1)一端连接VDD、另一端接第一继电器(K1)和第二继电器(K2)的控制端一侧，第一继电器(K1)和第二继电器(K2)的控制端另一侧接GND。