CN220254489U - 一种信号检测开关电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号检测开关电路，包括：信号端、使能端、电源端、信号检测开关、使能控制开关、驱动开关；信号检测开关的控制端耦接于信号端；信号检测开关的第一端与电源端电连接；使能控制开关的第一端耦接于信号检测开关的第二端；使能控制开关的第二端接地；使能控制开关的控制端耦接于使能端；驱动开关的第一端耦接于电源端，驱动开关的第二端与保护电路的第一端电连接；保护电路的第二端接地；驱动开关的控制端与信号检测开关的第二端电连接；其中，信号检测开关包括光耦。采用上述技术方案，提高了信号检测开关电路的抗干扰能力和适用性。

Description

一种信号检测开关电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种信号检测开关电路。

背景技术

三极管，全称为半导体三极管，是半导体的基本元件之一，其作用是把微弱电流放大或用作无触点开关。其由基极b，发射极e和集电极c组成，根据排列方式又分为PNP型和NPN型。三极管的基极电位和发射极电位差控制三极管的导通或是截止状态，这是三极管能作为开关使用的核心特性。

三极管的开关电路在硬件设计的过程中的比重正在逐渐上升，与传统的开关相比，开关电路能有效减少物理的磨损，提高电路的运行速度，同时，在使用传统机械开关时，在开启的瞬间会有快速动作，之后才能逐渐恢复到稳定状态，而三极管开关电路则很好避开了这一问题。

但是，传统的三极管开关用来驱动感性负载时，在开闭的瞬间，电感上的电流产生变化，容易产生感应电压，引起电弧现象，干扰电路。

实用新型内容

本实用新型提供了一种信号检测开关电路，以解决传统三极管开关的输入信号可能存在干扰的问题。

根据本实用新型的一方面，提供了一种信号检测开关电路，信号检测开关电路与保护电路电连接；所述信号检测开关电路包括：信号端、使能端、电源端、信号检测开关、使能控制开关、驱动开关；

所述信号检测开关的控制端耦接于所述信号端；所述信号检测开关的第一端与所述电源端电连接；所述使能控制开关的第一端耦接于所述信号检测开关的第二端；所述使能控制开关的第二端接地；所述使能控制开关的控制端耦接于所述使能端；

所述驱动开关的第一端耦接于所述电源端，所述驱动开关的第二端与所述保护电路的第一端电连接；所述保护电路的第二端接地；所述驱动开关的控制端与所述信号检测开关的第二端电连接；

其中，所述信号检测开关包括光耦。

可选的，所述光耦包括光电二极管输入端、光电二极管输出端、输出发射极和输入集电极；

所述光电二极管输入端耦接于所述信号端；所述光电二极管输出端接地；所述输入集电极与所述电源端电连接；所述输出发射极耦接于所述使能控制开关的第一端，所述输出发射极还与所述驱动开关的控制端电连接。

可选的，所述信号检测开关电路还包括：指示灯；

所述指示灯电连接于所述电源端与所述驱动开关的第一端之间。

可选的，所述信号检测开关电路还包括第一限流电阻和第一滤波电容；

所述第一限流电阻的第一端与所述信号端电连接；所述第一限流电阻的第二端与所述信号检测开关的控制端电连接；

所述第一滤波电容的第一极板与所述信号端电连接；所述第一滤波电容的第二极板接地。

可选的，所述使能控制开关包括NPN三极管；所述驱动开关包括PNP三极管；

所述NPN三极管的基极耦接于所述使能端；所述NPN三极管的发射极接地；所述NPN三极管的集电极耦接于所述信号检测开关的第二端；

所述NPN三极管的基极与所述信号检测开关的第二端电连接；所述NPN三极管的发射极耦接于所述电源端；所述NPN三极管的集电极与所述保护电路的第一端电连接。

可选的，所述信号检测开关电路还包括第二滤波电容和第三滤波电容；

所述第二滤波电容电连接于所述NPN三极管的基极与发射极之间；所述第三滤波电容电连接于所述PNP三极管的基极与发射极之间。

可选的，所述信号检测开关电路还包括第二限流电阻；

所述第二限流电阻电连接于所述信号检测开关的第二端与所述使能控制开关的第一端之间。

可选的，所述信号检测开关电路还包括第三限流电阻；

所述第三限流电阻电连接于所述使能控制开关的控制端与所述使能端之间。

可选的，所述信号检测开关电路还包括反向阻止二极管；

所述反向阻止二极管的阳极与所述使能端电连接；所述反向阻止二极管的阴极与所述使能控制开关的控制端电连接。

本实用新型的技术方案，通过使能控制开关可以控制信号检测开关电路工作或不工作，无需设置机械开关进行手动关断，电路功能性强，工作效率高；还通过信号检测开关检测信号端的信号，并且信号检测开关的输出端与驱动开关的控制端电连接，可以通过信号检测开关的检测结果控制驱动开关的通/断，通过两个开关实现对保护电路的驱动控制，避免信号端的信号对信号检测开关电路的干扰，抗干扰能力强，提高了信号检测开关电路的稳定性；采用光耦隔离信号端的信号，进一步提高了信号检测开关电路的抗干扰能力和适用性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种信号检测开关电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是本实用新型实施例提供的一种信号检测开关电路的结构示意图。参考图1，信号检测开关电路10与保护电路20电连接；信号检测开关电路10包括：信号端VIN、使能端PWEN、电源端VCC、信号检测开关U1、使能控制开关Q1、驱动开关Q2；信号检测开关U1的控制端耦接于信号端VIN；信号检测开关U1的第一端与电源端VCC电连接；使能控制开关Q1的第一端耦接于信号检测开关U1的第二端；使能控制开关Q1的第二端接地；使能控制开关Q1的控制端耦接于使能端PWEN；驱动开关Q2的第一端耦接于电源端VCC，驱动开关Q2的第二端与保护电路20的第一端电连接；保护电路20的第二端接地；驱动开关Q2的控制端与信号检测开关U1的第二端电连接。其中，信号检测开关U1包括光耦。

其中，信号端VIN用于接收被检测的信号vin，使能端PWEN用于接收使能信号pwen，电源端VCC用于接收电源信号vcc。信号检测开关电路10用于检测信号端VIN是否存在信号vin，并根据检测结果驱动或不驱动保护电路20工作。

具体的，使能控制开关Q1在使能端PWEN的使能信号pwen的控制下导通，信号检测开关电路10工作，使能端PWEN不存在使能信号pwen时，使能控制开关Q1关断，信号检测开关电路10不工作。信号检测开关U1可以检测信号端VIN存在信号vin，并根据检测结果导通或关断。驱动开关Q2的控制端根据信号检测开关U1的导通或关断可以接收到或未接收到电源信号，驱动开关Q2根据控制端的电位导通或关断，进而实现对信号vin的检测和保护电路20的开关控制。信号检测开关U1包括光耦，光耦包括光电二极管输入端01、光电二极管输出端02、输出发射极03和输入集电极04；光电二极管输入端01耦接于信号端VIN；光电二极管输出端02接地；输入集电极04与电源端VCC电连接；输出发射极03耦接于使能控制开关Q1的第一端，输出发射极03还与驱动开关Q2的控制端电连接。

示例性的，使能控制开关Q1导通时，信号检测开关U1和使能控制开关Q1形成通路，该通路是否通电，取决于信号端VIN是否存在信号vin。在信号端VIN存在信号vin时(与信号端VIN连接的电路正常)，信号检测开关U1的光耦中的二极管发光，使得信号检测开关U1导通，信号检测开关U1和使能控制开关Q1形成的通路通电，与信号检测开关U1的第二端电连接的驱动开关Q2的控制端可以接收到电源信号vcc，此时，驱动开关Q2关断，电源端VCC的电源信号vcc无法传输至保护电路20，保护电路20不工作。在信号端VIN不存在信号vin时(与信号端VIN连接的电路出现故障)，信号检测开关U1的光耦中的二极管不发光，使得信号检测开关U1关断，信号检测开关U1和使能控制开关Q1形成的通路断电，与信号检测开关U1的第二端电连接的驱动开关Q2的控制端被使能控制开关Q1的第二端的拉低，驱动开关Q2导通，电源端VCC的电源信号vcc传输至保护电路20，驱动保护电路20工作。

在一可选的实施例中，使能控制开关Q1包括NPN三极管；驱动开关Q2包括PNP三极管；NPN三极管的基极耦接于使能端PWEN；NPN三极管的发射极接地；NPN三极管的集电极耦接于信号检测开关U1的第二端；NPN三极管的基极与信号检测开关U1的第二端电连接；NPN三极管的发射极耦接于电源端VCC；NPN三极管的集电极与保护电路20的第一端电连接。

本实用新型实施例，通过使能控制开关可以控制信号检测开关电路工作或不工作，无需设置机械开关进行手动关断，电路功能性强，工作效率高；还通过信号检测开关检测信号端的信号，并且信号检测开关的输出端与驱动开关的控制端电连接，可以通过信号检测开关的检测结果控制驱动开关的通/断，通过两个开关实现对保护电路的驱动控制，避免信号端的信号对信号检测开关电路的干扰，抗干扰能力强，提高了信号检测开关电路的稳定性；采用光耦隔离信号端的信号，进一步提高了信号检测开关电路的抗干扰能力和适用性。

可选的，继续参考图1，信号检测开关电路10还包括：指示灯LED2；指示灯LED2电连接于电源端VCC与驱动开关Q2的第一端之间。

示例性的，指示灯LED2为发光二极管，发光二极管的阳极与电源端VCC电连接，发光二极管的阴极与驱动开关Q2的第一端电连接。使能控制开关Q1导通，且信号端VIN存在信号vin时(与信号端VIN连接的电路正常)，信号检测开关U1导通，驱动开关Q2关断，指示灯LED2不发光，保护电路20不工作；使能控制开关Q1导通，且信号端VIN不存在信号vin时(与信号端VIN连接的电路出现故障)，信号检测开关U1关断，驱动开关Q2导通，指示灯LED2发光，保护电路20工作。

如此，可在与信号端VIN连接的电路出现故障时，通过发光进行直观提醒；同时，仅通过一个指示灯即可实现信号检测结果的显示，无需连接处理器即可实现指示功能，简化了电路，降低了成本。

可选的，继续参考图1，信号检测开关电路10还包括第一限流电阻R1和第一滤波电容C1；第一限流电阻R1的第一端与信号端VIN电连接；第一限流电阻R1的第二端与信号检测开关U1的控制端电连接；第一滤波电容C1的第一极板与信号端VIN电连接；第一滤波电容C1的第二极板接地。

其中，第一限流电阻R1起到限流保护的作用，保护信号检测开关U1不易损坏，还可以减小电流，降低能耗。第一滤波电容C1可以对信号端VIN的信号vin进行滤波，提高信号检测开关电路10的抗干扰能力。

可选的，继续参考图1，信号检测开关电路10还包括第二滤波电容C2和第三滤波电容C3；第二滤波电容C2电连接于NPN三极管的基极与发射极之间；第三滤波电容C3电连接于PNP三极管的基极与发射极之间。第二滤波电容C2和第三滤波电容C3可以分别提高NPN三极管和PNP三极管的抗干扰能力，进而提高信号检测开关电路10的抗干扰能力。

可选的，继续参考图1，信号检测开关电路还包括第二限流电阻R2和第三限流电阻R3；第二限流电阻R2电连接于信号检测开关U1的第二端与使能控制开关Q1的第一端之间；第三限流电阻R3电连接于使能控制开关Q1的控制端与使能端PWEN之间。一方面，第二限流电阻R2和第三限流电阻R3具有限流保护的作用，另一方面，还可以减小NPN三极管和PNP三极管的基极电流，降低能耗。

可选的，继续参考图1，信号检测开关电路10还包括反向阻止二极管D1；反向阻止二极管D1的阳极与使能端PWEN电连接；反向阻止二极管D1的阴极与使能控制开关Q1的控制端电连接。如此，可以避免电流倒灌，保护输出使能信号pwen的电路不被损坏。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种信号检测开关电路，其特征在于，信号检测开关电路与保护电路电连接；所述信号检测开关电路包括：信号端、使能端、电源端、信号检测开关、使能控制开关、驱动开关；

所述信号检测开关的控制端耦接于所述信号端；所述信号检测开关的第一端与所述电源端电连接；所述使能控制开关的第一端耦接于所述信号检测开关的第二端；所述使能控制开关的第二端接地；所述使能控制开关的控制端耦接于所述使能端；

所述驱动开关的第一端耦接于所述电源端，所述驱动开关的第二端与所述保护电路的第一端电连接；所述保护电路的第二端接地；所述驱动开关的控制端与所述信号检测开关的第二端电连接；

其中，所述信号检测开关包括光耦。

2.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述光耦包括光电二极管输入端、光电二极管输出端、输出发射极和输入集电极；

所述光电二极管输入端耦接于所述信号端；所述光电二极管输出端接地；所述输入集电极与所述电源端电连接；所述输出发射极耦接于所述使能控制开关的第一端，所述输出发射极还与所述驱动开关的控制端电连接。

3.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述信号检测开关电路还包括：指示灯；

所述指示灯电连接于所述电源端与所述驱动开关的第一端之间。

4.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述信号检测开关电路还包括第一限流电阻和第一滤波电容；

所述第一限流电阻的第一端与所述信号端电连接；所述第一限流电阻的第二端与所述信号检测开关的控制端电连接；

所述第一滤波电容的第一极板与所述信号端电连接；所述第一滤波电容的第二极板接地。

5.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述使能控制开关包括NPN三极管；所述驱动开关包括PNP三极管；

所述NPN三极管的基极耦接于所述使能端；所述NPN三极管的发射极接地；所述NPN三极管的集电极耦接于所述信号检测开关的第二端；

所述NPN三极管的基极与所述信号检测开关的第二端电连接；所述NPN三极管的发射极耦接于所述电源端；所述NPN三极管的集电极与所述保护电路的第一端电连接。

6.根据权利要求5所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述信号检测开关电路还包括第二滤波电容和第三滤波电容；

所述第二滤波电容电连接于所述NPN三极管的基极与发射极之间；所述第三滤波电容电连接于所述PNP三极管的基极与发射极之间。

7.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述信号检测开关电路还包括第二限流电阻；

所述第二限流电阻电连接于所述信号检测开关的第二端与所述使能控制开关的第一端之间。

8.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述信号检测开关电路还包括第三限流电阻；

所述第三限流电阻电连接于所述使能控制开关的控制端与所述使能端之间。

9.根据权利要求1所述的信号检测开关电路，其特征在于，所述信号检测开关电路还包括反向阻止二极管；

所述反向阻止二极管的阳极与所述使能端电连接；所述反向阻止二极管的阴极与所述使能控制开关的控制端电连接。