CN220342303U - 一种外部信号触发上电自启动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外部信号触发上电自启动电路，包括第一单上升沿D类触发器、第二单上上升沿D类触发器、第一按键开关、第二按键开关、第一二极管、第二二极管、以及开关控制模块，本实用新型可以实现后级系统供电电源的外部触发信号、按键开关的兼容控制，同时还提供按键开关实现人工掉电控制；本实用新型电路采用纯硬件电路组成，运行稳定，可靠性高。

Description

一种外部信号触发上电自启动电路

技术领域

本实用新型涉及智能变电站测试领域，更具体涉及一种外部信号触发上电自启动电路，用于智能变电站测试设备在检测到有外部触发信号时上电自启动进行监测、测试。

背景技术

随着智能电网的不断发展，电力系统设备越来越智能化、数字化，控制系统集成度越来越高。对电力系统设备测试要求也越来越高，一般要求自动化、智能化、节能化。其中有一类应用需求，电力系统设备在没有特定的触发信号输出时，可以不用对此设备进行监测、测试，当此电力系统设备有特定的触发信号输出，测试设备需要对此设备进行监测、测试。目前已有技术一般是采用低功耗MCU来检测触发信号，然后启动后级控制系统进行监测、测试。现有技术方案存在MCU程序运行失控、程序BUG等隐患，尤其是长时间运行，这些隐患比较突出；加之需要给MCU持续供电运行，虽然选用低功耗MCU，但是还是会有一些的功率损耗，尤其是一些电池供电的测试设备，这种损耗会严重影响测试设备内置电池的续航时间。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种外部信号触发上电自启动电路，利用少量的逻辑门、晶体管、电阻、电容等元器件，组成的纯硬件电路。实现通过外部信号触发，控制晶体管导通，给后级系统上电，正常启动运行。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种外部信号触发上电自启动电路，包括第一单上升沿D类触发器、第二单上升沿D类触发器和开关控制模块，

第一单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK与外部触发信号连接，第一单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK还通过电阻R1连接至前级供电电源+VBAT，第一单上升沿D类触发器的数据输入引脚D与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器的参考地引脚GND与系统参考地连接，第一单上升沿D类触发器的数据正输出引脚Q与第一二极管D1阳极连接，第一单上升沿D类触发器的清零引脚分别与第二单上升沿D类触发器的清零引脚/>和第二按键开关的一端连接，第二按键开关的另一端连接系统参考地，第一单上升沿D类触发器的清零引脚/>还通过电阻R2与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器的电源供电引脚VCC和置位引脚/>均与前级供电电源+VBAT连接，

第二单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK与第一按键开关的一端连接，第二单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK还通过电阻R5连接至系统参考地，第一按键开关的另一端通过电阻R3与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器的数据输入引脚D与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器的参考地引脚GND与系统参考地连接，第二单上升沿D类触发器的数据正输出引脚Q与第二二极管阳极连接，第二单上升沿D类触发器的清零引脚通过电阻R4连接前级供电电源+VBAT，第二单上升沿D类触发器的供电电源引脚VCC和置位引脚/>与前级供电电源+VBAT连接，

第一二极管的阴极与第二二极管D2的阴极均与开关控制模块连接。

如上所述开关控制模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、P沟道晶体管、以及NPN三极管，第一二极管的阴极与第二二极管的阴极均与电阻R6一端连接，电阻R6另一端分别与NPN三极管基极和电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与系统参考地连接，NPN三极管发射极与系统参考地连接，NPN三极管集电极通过电阻R8与P沟道晶体管的源极连接，NPN三极管集电极还通过电阻R9与P沟道晶体管的栅极连接，P沟道晶体管的源极与前级供电电源+VBAT连接，P沟道晶体管的漏极与后级系统供电电源+VSYS连接。

如上所述第一单上升沿D类触发器的电源供电引脚VCC和置位引脚通过电容C1与系统参考地连接，第二单上升沿D类触发器的供电电源引脚VCC和置位引脚/>通过电容C2与系统参考地连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型可以实现后级系统供电电源的外部触发信号、按键开关的兼容控制，同时还提供按键开关实现人工掉电控制；

2、本实用新型电路采用纯硬件电路组成，运行稳定，可靠性高；

3、本实用新型电路实现简单，待机功耗非常低，比较适合内置电池的测试设备。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本实用新型，下面结合实施实例对本实用新型作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本实用新型。

一种外部信号触发上电自启动电路，包括第一单上升沿D类触发器、第二单上上升沿D类触发器、第一按键开关、第二按键开关、第一二极管、第二二极管、以及开关控制模块，如图1所示。

第一单上升沿D类触发器U1和第二单上升沿D类触发器U2，包含时钟引脚CLK、数据输入引脚D、数据反向输出引脚参考地引脚GND、数据正输出引脚Q、清零引脚/>置位引脚/>电源供电引脚VCC。

第一单上升沿D类触发器U1的时钟引脚CLK与外部触发信号连接，第一单上升沿D类触发器U1的时钟引脚CLK还通过电阻R1连接至前级供电电源+VBAT，第一单上升沿D类触发器U1的数据输入引脚D与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器U1的参考地引脚GND与系统参考地连接，第一单上升沿D类触发器U1的数据正输出引脚Q与第一二极管D1阳极A连接，第一单上升沿D类触发器U1的清零引脚分别与第二单上升沿D类触发器U2的清零引脚/>和第二按键开关SW2的一端连接，第二按键开关SW2的另一端连接系统参考地，第一单上升沿D类触发器U1的清零引脚/>还通过电阻R2与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器U1的电源供电引脚VCC和置位引脚/>均与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器U1的电源供电引脚VCC和置位引脚/>还通过电容C1与系统参考地连接。

第二单上升沿D类触发器U2的时钟引脚CLK与第一按键开关SW1的一端连接，第二单上升沿D类触发器U2的时钟引脚CLK还通过电阻R5连接至系统参考地，第一按键开关SW1的另一端通过电阻R3与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器U2的数据输入引脚D与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器U2的参考地引脚GND与系统参考地连接，第二单上升沿D类触发器U2的数据正输出引脚Q与第二二极管D2阳极A连接，第二二极管D2阴极与第一二极管D1阴极连接，第二单上升沿D类触发器U2的清零引脚通过电阻R4连接前级供电电源+VBAT，第二单上升沿D类触发器U2的供电电源引脚VCC和置位引脚与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器U2的供电电源引脚VCC和置位引脚/>还通过电容C2与系统参考地连接。

开关控制模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、P沟道晶体管、以及NPN三极管，第一二极管D1的阴极K与第二二极管D2的阴极K均与电阻R6一端连接，电阻R6另一端分别与NPN三极管Q2基极B和电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与系统参考地连接，NPN三极管Q2发射极E与系统参考地连接，NPN三极管集电极C通过电阻R8与P沟道晶体管Q1的源极S连接，NPN三极管集电极C还通过电阻R9与P沟道晶体管Q1的栅极G连接，P沟道晶体管Q1的源极S与前级供电电源+VBAT连接，P沟道晶体管Q1的漏极D与后级系统供电电源+VSYS连接。

第一单上升沿D类触发器U1主要用于检测外部触发信号，该外部触发信号产生一个上升沿信号后，第一单上升沿D类触发器U1数据位引脚Q输出高电平，该高电平通过第一二极管D1、电阻R6、NPN三极管Q2驱动P沟道晶体管Q1导通，这样前级供电电源+VBAT通过P沟道晶体管Q1连通后级系统供电电源+VSYS，后级系统就可以正常上电启动。第一单上升沿D类触发器U1选用型号为SN74LVC2G74。

第二单上升沿D类触发器U2，用于检测第一按键开关SW1信号，第一按键开关SW1按下，产生一个上升沿脉冲信号，该信号输入至第二单上升沿D类触发器U2的时钟引脚CLK，此时第二单上升沿D类触发器U2数据位引脚Q会输出高电平，该高电平通过第二二极管D2、电阻R6、NPN三极管Q2驱动P沟道晶体管Q1导通，这样前级供电电源+VBAT通过P沟道晶体管Q1连通后级系统供电电源+VSYS，后级系统开机启动，第二单上升沿D类触发器U2选用型号为SN74LVC2G74。

第一按键开关SW1用于测试设备按键开机；第二按键开关SW2用于测试设备待机设置，第二按键开关SW2按下后，会输出一个低电平信号，该低电平信号会清除第一单上升沿D类触发器U1和第二单上升沿D类触发器U2的数据位引脚Q的状态，第一单上升沿D类触发器U1和第二单上升沿D类触发器U2的数据位引脚Q都会输出低电平，这样P沟道晶体管Q1就会断开，后级系统供电电源+VSYS会掉电，进入待机状态。第一按键开关SW1和第二按键开关SW2选用轻触开关SKPMAPE010。

P沟道晶体管Q1在图1电路中起到电子开关作用，选用型号为FDS4435BZ；NPN三极管Q2，选用型号为S9013；第一二极管D1、第二二极管D2，选用型号为1N4148；电阻、电容型号选用常规0603贴片封装。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种外部信号触发上电自启动电路，包括第一单上升沿D类触发器，其特征在于，还包括第二单上升沿D类触发器和开关控制模块，

第一单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK与外部触发信号连接，第一单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK还通过电阻R1连接至前级供电电源+VBAT，第一单上升沿D类触发器的数据输入引脚D与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器的参考地引脚GND与系统参考地连接，第一单上升沿D类触发器的数据正输出引脚Q与第一二极管D1阳极连接，第一单上升沿D类触发器的清零引脚分别与第二单上升沿D类触发器的清零引脚/>和第二按键开关的一端连接，第二按键开关的另一端连接系统参考地，第一单上升沿D类触发器的清零引脚/>还通过电阻R2与前级供电电源+VBAT连接，第一单上升沿D类触发器的电源供电引脚VCC和置位引脚/>均与前级供电电源+VBAT连接，

第二单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK与第一按键开关的一端连接，第二单上升沿D类触发器的时钟引脚CLK还通过电阻R5连接至系统参考地，第一按键开关的另一端通过电阻R3与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器的数据输入引脚D与前级供电电源+VBAT连接，第二单上升沿D类触发器的参考地引脚GND与系统参考地连接，第二单上升沿D类触发器的数据正输出引脚Q与第二二极管阳极连接，第二单上升沿D类触发器的清零引脚通过电阻R4连接前级供电电源+VBAT，第二单上升沿D类触发器的供电电源引脚VCC和置位引脚/>与前级供电电源+VBAT连接，

第一二极管的阴极与第二二极管D2的阴极均与开关控制模块连接。

2.根据权利要求1所述一种外部信号触发上电自启动电路，其特征在于，所述开关控制模块包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、P沟道晶体管、以及NPN三极管，第一二极管的阴极与第二二极管的阴极均与电阻R6一端连接，电阻R6另一端分别与NPN三极管基极和电阻R7的一端连接，电阻R7另一端与系统参考地连接，NPN三极管发射极与系统参考地连接，NPN三极管集电极通过电阻R8与P沟道晶体管的源极连接，NPN三极管集电极还通过电阻R9与P沟道晶体管的栅极连接，P沟道晶体管的源极与前级供电电源+VBAT连接，P沟道晶体管的漏极与后级系统供电电源+VSYS连接。

3.根据权利要求2所述一种外部信号触发上电自启动电路，其特征在于，所述第一单上升沿D类触发器的电源供电引脚VCC和置位引脚通过电容C1与系统参考地连接，第二单上升沿D类触发器的供电电源引脚VCC和置位引脚/>通过电容C2与系统参考地连接。