TWI403731B - 電子定時開關控制電路 - Google Patents

Description

電子定時開關控制電路

本發明係關於一種開關控制電路。

目前對各種電子產品及各種電子系統之可靠性有著很高地要求，為了確保生產之電子產品具有正常功能及可靠性，製造者通常要在將產品送到客戶之前對其進行測試，包括開關測試及老化測試等等，以確保產品品質更具競爭力。惟，習知之開關測試及老化測試都是依賴手動之方式或者藉由較為昂貴之控制晶片來給被測電子元件上電及斷電。依賴手動之方式進行開關測試及老化測試耗時長，而且測試之準確度更不能保證；藉由較為昂貴之控制晶片進行開關測試及老化測試，雖然能保證測試精度及節約測試時間，但測試裝置都比較複雜，操作起來比較繁瑣，而且成本較高。

因是，實有必要對習知之開關測試及老化測試裝置加以改進，以消除上述缺失。

鑒於以上內容，有必要提供一種簡便之電子定時開關控制電路，用於對電子產品進行開關測試或者老化測試，檢測電子產品之可靠性。

一種電子定時開關控制電路，用於控制被測電子元件之上電及斷電，包括一電壓源、一振盪週期控制模組、一振盪發生器及一開關控制模組，該電壓源為該振盪週期控制模組、振盪發生器及開關控制模組提供電壓，該振盪週期控制模組為該振盪發生器提供週期訊號，該振盪發生器根據該週期訊號對應輸出兩種不同之控制訊號給該開關控制模組，該開關控制模組根據輸入之該兩種不同之控制訊號對應控制該被測電子元件處於上電及斷電兩種狀態。

相較習知技術，上述電子定時開關控制電路透過該振盪週期控制模組及振盪發生器控制該開關控制模組之閉合及斷開狀態，來達到對被測電子元件之上電及斷電控制，完成對被測電子元件之測試，保證了測試準確度，而且只需透過控制一控制開關即可完成測試，方便快捷，節省測試時間，同時，該電子定時開關控制電路所需元件少，成本較低。

10‧‧‧振盪週期控制模組

20‧‧‧振盪發生器

30‧‧‧開關控制模組

40‧‧‧濾波電路

50‧‧‧電壓源

60‧‧‧被測電子元件

70‧‧‧電源

100‧‧‧充電電路

200‧‧‧放電電路

300‧‧‧繼電器

R1‧‧‧第一電阻

R2‧‧‧第二電阻

R3‧‧‧第三電阻

R10‧‧‧第一可調電阻

R20‧‧‧第二可調電阻

C1‧‧‧第一電容

C2‧‧‧第二電容

C3‧‧‧第三電容

C4‧‧‧第四電容

D1‧‧‧第一開關二極體

D2‧‧‧第二開關二極體

Q1‧‧‧場效應電晶體

T1‧‧‧定時器

L1‧‧‧電感線圈

K1‧‧‧開關

S1‧‧‧控制開關

圖1係本發明電子定時開關控制電路之較佳實施方式測試一被測電子元件之原理框圖。

圖2係圖1之電路圖。

參閱圖1，本發明電子定時開關控制電路之較佳實施方式包括一振盪週期控制模組10、一振盪發生器20、一開關控制模組30及一電壓源50，該振盪發生器20接收該振盪週期控制模組10提供之週期訊號，該振盪發生器20根據振盪週期控制模 組10提供之週期訊號對應輸出兩種不同之控制訊號給該開關控制模組30，當該開關控制模組30接收到兩種不同之控制訊號時，會對應處於閉合及斷開兩種不同之狀態。另外，為了消除該電壓源50之干擾，使得其供電電壓平滑，於該電壓源50處還設置有一濾波電路40，該電壓源50透過該濾波電路40濾除干擾之後，為該振盪週期控制模組10、振盪發生器20及開關控制模組30供電。

一被測電子元件60之一端與該開關控制模組30相連，另一端與一外接電源70相連，該外接電源70之另一端與該開關控制模組30相連。當該開關控制模組30處於閉合狀態時，該被測電子元件60、外接電源70與開關控制模組30形成一閉合迴路，使得該被測電子元件60上電工作；當該開關控制模組30處於斷開狀態時，該被測電子元件60、外接電源70與開關控制模組30形成一開路，使得該被測電子元件60斷電停止工作。

請一併參閱圖2，該振盪週期控制模組10包括一充電電路100、一放電電路200及一第一電容C1，該充電電路100包括一第一電阻R1、一第一可調電阻R10及一第一開關二極體D1。該第一電阻R1之一端透過該第一可調電阻R10與該第一開關二極體D1之陽極相連，該第一電阻R1之另一端與該電壓源50相連。該放電電路200包括一第二電阻R2、一第二可調電阻R20及一第二開關二極體D2。該第二電阻R2之一端透過該第二可調電阻R20與該第二開關二極體D2之陰極相連，該第二電阻R2之另一端與該第一開關二極體D1之陽極相連，該第一開關 二極體D1之陰極及該第二開關二極體D2之陽極均透過該第一電容C1接地。該第一開關二極體D1及該第二開關二極體D2具有單向導電性，因此在該振盪週期控制模組10中可實現該充電電路100與該放電電路200之分離，使它們不會相互干擾。

該振盪發生器20包括一555計時器T1及一第二電容C2，該555計時器T1之低觸發端(引腳2)及高觸發端(引腳6)均與該第一開關二極體D1之陰極相連，電壓控制端(引腳5)透過該第二電容C2接地，輸出端(引腳3)與該開關控制模組30相連，重定端(引腳4)及電源端(引腳8)均與該電壓源50相連，放電端(引腳7)與該第一開關二極體D1之陽極相連，接地端(引腳1)接地。

該開關控制模組30包括一繼電器300、一場效應電晶體Q1、一第三電阻R3及一第三電容C3，該繼電器300包括一電感線圈L1及一開關K1。該電感線圈L1一端與該場效應電晶體Q1之源極相連，另一端接地，該場效應電晶體Q1之汲極透過該第三電阻R3與該電壓源50相連，閘極與該555計時器T1之輸出端(引腳3)相連，該開關K1一端與該被測電子元件60之一端相連，另一端與一外接電源70之一端相連，該被測電子元件60之另一端與該外接電源70之另一端相連，該第三電容C3與該電感線圈L1並聯連接。其中該第三電容C3為繼電器300之濾波電容，因為該繼電器300在週期性吸合及釋放時，容易產生週期性之高頻干擾，如果不對其進行有效抑制，將會對被測電子元件60及該電子定時開關控制電路上其他用電設 備產生干擾；該場效應電晶體Q1產生開關作用，根據場效應電晶體Q1之工作原理，當該555計時器T1之輸出端(引腳3)輸出為低電壓時，流經汲極之電流截止，當該555計時器T1之輸出端(引腳3)輸出為高電壓時，流經汲極之電流導通；該第三電阻R3為上拉電阻，用於提高該555計時器T1之輸出端(引腳3)之驅動能力。

該濾波電路40包括一第四電容C4，該第四電容C4之一端接地，另一端直接與該電壓源50相連。該第四電容C4為該電壓源50之濾波電容，可濾除干擾，使供電電壓平滑，不會產生誤動作。

該電壓源50還透過一控制開關S1控制其對該振盪週期控制模組10、振盪發生器20及開關控制模組30供電。

下面對該電子定時開關控制電路之工作原理進行說明，本實施方式中該電壓源50取10V電壓，第一電阻R1及第二電阻R2之電阻值均取28.5KΩ，第一可調電阻R10及第二可調電阻R20之可調最大電阻值均取1.7MΩ，第一電容C1之電容值取50μF。

當該控制開關S1閉合時，該電壓源50透過該濾波電路40濾除干擾之後，給該555計時器T1及繼電器300供電，併透過該第一電阻R1、第一可調電阻R10及第一開關二極體D1給該第一電容C1充電。根據555計時器T1之工作原理，當其高觸發端(引腳6)及低觸發端(引腳2)之電壓達到1/3Vcc(Vcc為 該555計時器T1之輸入電壓，即其電源端之接入電壓，亦即本較佳實施方式中該電壓源50之電壓10V)時，該555計時器T1被觸發，其放電端(引腳7)及輸出端(引腳3)均輸出高電壓；當其高觸發端(引腳6)及低觸發端(引腳2)之電壓達到2/3Vcc時，該555計時器T1被重定，其放電端(引腳7)及輸出端(引腳3)均輸出低電壓。在本實施方式中，由於該第一電容C1與該555計時器T1之高觸發端(引腳6)及低觸發端(引腳2)均相連，故該第一電容C1之電壓即為555計時器T1之高觸發端(引腳6)及低觸發端(引腳2)之電壓。當該第一電容C1被充電至電壓達到1/3Vcc時，該555計時器T1被觸發，其放電端(引腳7)及輸出端(引腳3)均輸出高電壓，使得該場效應電晶體Q1導通，在電壓源50及輸出端(引腳3)輸出為高電壓地一併作用下，使得該電感線圈L1吸合該開關K1，即該繼電器300閉合，從而該被測電子元件60與該電源70形成迴路，該被測電子元件60上電正常工作；當該第一電容C1之電壓達到2/3Vcc時，該555計時器T1重定，其放電端(引腳7)及輸出端(引腳3)均輸出低電壓，使得該場效應電晶體Q1不導通，此時該繼電器300斷開，從而該被測電子元件60與該電源70形成開路，該被測電子元件60斷電停止工作，此時，該555計時器T1之放電端(引腳7)輸出也為低電壓，由於開關二極體之正向導通特性，該第一開關二極體D1不導通，該第二開關二極體D2導通，使得該充電電路100停止對該第一電容C1充電，該放電電路200開始給該第一電容C1放電，當該第一電容C1之電壓減少至1/3Vcc時，該 555計時器T1再次被觸發，其放電端(引腳7)及輸出端(引腳3)均輸出高電壓，使得該被測電子元件60上電正常工作，同時，放電端(引腳7)為高電壓，使得該放電過程結束，充電過程重新開始。由於該第一電容C1循環地被充電及被放電，故使該被測電子元件60循環地上電及斷電。

當該控制開關S1斷開後，該電子定時開關控制電路停止工作，該被測電子元件60也處於非工作狀態，這樣即可完成對該被測電子元件60之測試過程。在本實施方式中，該被測電子元件60之上電時間為充電過程中該第一電容C1電壓從10/3V到20/3V之時間，該被測電子元件60之斷電時間為充電過程中該第一電容C1電壓從0到10/3V之時間以及放電過程中該第一電容C1之20/3V到10/3V之時間總和。

該電子定時開關控制電路可以透過調節該第一可調電阻R10及第二可調電阻R20之電阻值來實現該繼電器300處於斷開狀態從1-60s可調，並且處於閉合狀態也是從1-60s可調。其中，斷開及閉合之時間主要是由該振盪週期控制模組10之充放電時間來決定，而該振盪週期控制模組10之充放電時間可以透過調節該第一可調電阻R10及第二可調電阻R20之電阻值來實現。

上述電子定時開關控制電路採用之電子元器件較少且較易獲得，成本低，並且使用者只需要調整該第一可調電阻R10、第二可調電阻R20之電阻值及控制該控制開關S1之閉合及斷開即可完成對該被測電子元件60之測試，不僅保證了測試之 準確度，而且方便快捷，節省了測試時間及測試成本，達到成本最佳利用率。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧振盪週期控制模組

20‧‧‧振盪發生器

30‧‧‧開關控制模組

40‧‧‧濾波電路

50‧‧‧電壓源

60‧‧‧被測電子元件

70‧‧‧電源

Claims (8)

1. 一種電子定時開關控制電路，用來控制被測電子元件之上電及斷電，包括一電壓源、一振盪週期控制模組、一振盪發生器及一開關控制模組，該電壓源為該振盪週期控制模組、該振盪發生器及該開關控制模組提供電壓，該振盪週期控制模組為該振盪發生器提供週期訊號，該振盪發生器根據該週期訊號對應輸出兩種不同之控制訊號給該開關控制模組，該開關控制模組根據輸入之該兩種不同之控制訊號對應控制該被測電子元件處於上電及斷電兩種狀態；其中該振盪週期控制模組包括一第一電容，及為該第一電容充電及放電之一充電電路及一放電電路；該充電電路包括一第一電阻、一第一可調電阻及一第一開關二極體，該第一電阻之一端透過該第一可調電阻與該第一開關二極體之陽極相連，該第一電阻之另一端與該電壓源相連；該放電電路包括一第二電阻、一第二可調電阻及一第二開關二極體，該第二電阻之一端透過該第二可調電阻與該第二開關二極體之陰極相連，該第二電阻之另一端與該第一開關二極體之陽極相連；該第一開關二極體之陰極及該第二開關二極體之陽極均透過該第一電容接地。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電子定時開關控制電路，其中該振盪發生器包括一計時器，該計時器之高觸發端引腳及低觸發端引腳均與該第一開關二極體之陰極相連，該計時器之電源端引腳及重定端引腳均與該電壓源相連，該計時器之接 地端引腳及電壓控制端引腳均接地，該計時器之輸出端引腳與該開關控制模組相連，該計時器之放電端引腳與該第一開關二極體之陽極相連。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電子定時開關控制電路，其中該計時器為555計時器。
4. 如申請專利範圍第2項所述之電子定時開關控制電路，其中該振盪發生器還包括一第二電容，該計時器之電壓控制端引腳透過該第二電容接地。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電子定時開關控制電路，其中該開關控制模組包括一繼電器、一場效應電晶體及一第三電阻，該繼電器包括一電感線圈及一開關，該電感線圈一端與該場效應電晶體之源極相連，該電感線圈之另一端接地，該場效應電晶體之汲極透過該第三電阻與該電壓源相連，該場效應電晶體之閘極與該振盪發生器之輸出端相連，該開關一端與該被測電子元件之一端相連，該開關之另一端與一外接電源之一端相連，該被測電子元件之另一端與該外接電源之另一端相連。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子定時開關控制電路，其中該開關控制模組還包括一第三電容，該第三電容與該電感線圈並聯連接。
7. 如申請專利範圍第1-6項中任意一項所述之電子定時開關控制電路，其還包括一濾波電路，該濾波電路之一端與該電壓源相連，該濾波電路之另一端接地。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電子定時開關控制電路，其還 包括一控制開關，該電壓源透過該控制開關控制其對該振盪週期控制模組、該振盪發生器及該開關控制模組提供電壓。