一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路和设备的制作方法

本实用新型涉及电源或供电仪器设备技术领域，具体涉及一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路和设备。

背景技术：

现有技术中，设备面板处的开关仅仅是根据简单的通断控制电路的供电逻辑控制开关机，其电路逻辑为：通过简单的单刀开关或者单刀双掷开关控制被控设备的通断，这种开关应用逻辑结构简单，可以应对一些要求不高的应用场景。当今的电源或供电仪器设备领域的控制需求日益复杂，比如说针对电源或供电仪器设备的反复快速开关机，现有技术的简单通断控制电路无法有效应对上述控制需求带来的电流应力及控制逻辑上的混乱，存在烧毁被控设备的风险。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路和设备，其目的在于避免反复开关机带来的设备损坏风险。

第一方面，本实用新型提供了一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路，与被控设备连接，用于控制被控设备的启动或关断；包括单刀双掷开关控制电路、置零关机电路、延迟启动计时电路、置零清零电路、状态锁定电路、驱动电路和最高优先级关机电路；单刀双掷开关控制电路的第一输出端、第二输出端分别与置零关机电路的输入端、延迟启动计时电路的输入端连接，置零关机电路的第一输出端与置零清零电路的输入端连接；延迟启动计时电路的输出端和置零清零电路的输出端相互连接后与状态锁定电路的输入端连接；驱动电路的输入端与状态锁定电路的输出端连接，驱动电路的输出端与最高优先级关机电路的输入端连接；置零关机电路的第二输出端、最高优先级关机电路的输出端均与被控设备的控制使能端连接。

优选地，所述单刀双掷开关控制电路包括单刀双掷开关，单刀双掷开关的公共端接第一电源，单刀双掷开关的常闭触点与置零关机电路的输入端连接，单刀双掷开关的常开触点与延迟启动计时电路的输入端连接。

优选地，所述置零关机电路包括第一电阻、第一三极管和第一二极管，第一电阻的第一端与单刀双掷开关控制电路的常闭触点连接，第一电阻的第二端与第一三极管的基极连接，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极与第一二极管的负极连接，第一二极管的正极与被控设备的控制使能端连接；第一三极管的集电极还与置零清零电路的输入端连接。

优选地，所述置零清零电路包括第二二极管，第二二极管的负极与第一三极管的集电极连接，第二二极管的正极分别与延迟启动计时电路的输出端、状态锁定电路输入端连接。

优选地，所述延迟启动计时电路包括第二电阻和第一电容，第二电阻的第一端与单刀双掷开关控制电路的常开触点连接，第二电阻的第二端、第一电容的第一端均与状态锁定电路的输入端连接，第一电容的第二端接地；第一电容的第一端还与第二二极管的正极连接。

优选地，所述状态锁定电路包括比较器、第三电阻和第三二极管，比较器的反向输入端接第二电源，比较器的同向输入端与第一电容的第一端连接，比较器的输出端与驱动电路的输入端连接，比较器的同向输入端还与第三电阻的第一端连接，第三电阻的第二端与第三二极管的负极连接，第三二极管的正极与比较器的输出端连接。

优选地，所述驱动电路包括第四电阻和第二三极管，第四电阻的第一端与比较器的输出端连接，第四电阻的第二端与第二三极管的基极连接，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极与最高优先级关机电路的输入端连接。

优选地，所述最高优先级关机电路包括第三三极管和第四二极管，第三三极管的基极与第二三极管的集电极连接，第三三极管的发射极接地，第三三极管的集电极与第四二极管的负极连接，第四二极管的正极与被控设备的控制使能端连接；所述最高优先级关机电路还包括第五电阻，第五电阻的第一端为优先关机指令输入端(设备输入正)，第五电阻第二端与第三三极管的基极连接。

第二方面，一种设备，包括第一方面所述的一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路。

本实用新型提供的一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路和设备，使用单刀双掷开关反复无规律上电时，可使系统中被控设备延迟开启和受控瞬间关闭。本实用新型解决了预偏置启动时有可能带来的风险，同时也能够有效降低被控设备的启动冲击电流，并屏蔽控制逻辑上的混乱；本实用新型结构简单，成本较低，适用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路，与被控设备连接，用于控制被控设备的启动或关断。包括单刀双掷开关控制电路、置零关机电路、延迟启动计时电路、置零清零电路、状态锁定电路、驱动电路和最高优先级关机电路，单刀双掷开关控制电路的第一输出端、第二输出端分别与置零关机电路的输入端、延迟启动计时电路的输入端连接，置零关机电路的第一输出端与置零清零电路的输入端连接。延迟启动计时电路的输出端和置零清零电路的输出端相互连接后与状态锁定电路的输入端连接。驱动电路的输入端与状态锁定电路的输出端连接，驱动电路的输出端与最高优先级关机电路的输入端连接。置零关机电路的第二输出端、最高优先级关机电路的输出端均与被控设备的控制使能端即rem端连接。

图2为本实用新型实施例的电路示意图，单刀双掷开关控制电路包括带接大地管脚(4,5)的单刀双掷开关s1，单刀双掷开关s1的公共端2脚接8v供电，常开触点1端为延迟强制置1端，与延迟启动计时电路的输入端连接；常闭触点3端为强制置0端，与置零关机电路的输入端连接；过渡状态为开关悬空(状态保持端)。若8v供电端初次上电时单刀双掷开关s1为悬空状态，rem端为0电平，被控设备被强制停机；若8v供电端初次上电时单刀双掷开关s1为置0或置1的初始状态，状态锁定电路记录单刀双掷开关s1的状态，即使单刀双掷开关s1再次进入悬空状态，rem端电平值保持初始状态不变。本实施例中，rem端为正逻辑形式。

置零关机电路包括电阻r1、三极管vt1和二极管vd1，电阻r1的第一端与单刀双掷开关的常闭触点3端连接，电阻r1的第二端与三极管vt1的基极连接，三极管vt1的发射极接地，三极管vt1的集电极与二极管vd1的负极连接，二极管vd1的正极与被控设备的rem端连接。常闭触点3端加8v电平后，三极管vt1导通，置零关机电路的输出端的电平为0，即rem端电平被拉低到0。其中电阻r1为限流电阻，二极管vd1为防止反灌的二极管。

置零清零电路包括二极管vd2，二极管vd2的负极与三极管vt1的集电极连接，二极管vd2的正极与延迟启动计时电路连接。延迟启动计时电路包括电阻r2和电容c1，电阻r2的第一端与单刀双掷开关控制电路的常开触点1端连接，电阻r2的第二端、电容c1的第一端均与状态锁定电路连接，电容c1的第二端接地，电容c1的第一端还与二极管vd2的正极连接。状态锁定电路包括比较器n1、电阻r3和二极管vd3，比较器n1的反向输入端接5v电源，比较器n1的同向输入端与电容c1的第一端连接，比较器n1的输出端与驱动电路的输入端连接，比较器n1的同向输入端还与电阻r3的第一端连接，电阻r3的第二端与二极管vd3的负极连接，二极管vd3的正极与比较器n1的输出端连接。

二极管vd2为快速泄放二极管，当单刀双掷开关s1触碰常闭触点3后，电容c1的能量通过二极管vd2泄放，电容c1的能量泄放一定量时，比较器同向输入端电压小于反向输入端电压，状态锁定电路输出低电平，即rem端输出为低电平，实现rem端输出电平快速翻转。

当单刀双掷开关s1公共端2脚与常开触点1连接时，8v直流电位通过电阻r2给电容c1充电，充电时间常数由r2、c1确定，电容c1的电位用于与触发比较电平5v进行对比，实现延迟计时，计时时间可以通过r2与c1的值设置。电容c1上的电位触发到5v之前，如果此时又将单刀双掷开关s1置为悬空状态或者将公共端2脚与常闭触点3连接，系统仍然不会进入到开机状态。只有当电容c1上的电位超过5v，比较器n1的4脚状态置1时，最高优先级关机电路的输出端电平不被拉低，即rem端为高电平，被控设备进入开机状态。二极管vd3与电阻r3组成的防反向回差电路给比较器n1的1脚一个反馈电压，一方面，vd3与r3构成正反馈，可以避免比较器n1的4脚在切换过程中出现波动；另一方面，vd3与r3可以保证单刀双掷开关s1置位到过渡状态时(悬空)逻辑不翻转，保证了状态锁定电路的高电平输出逻辑，维持最高优先级关机电路输出端为不被拉低的高阻态。

本实施例中，驱动电路包括三极管vt2和电阻r4，电阻r4的第一端与比较器的输出端连接，三极管vt2的基极与电阻r4的第二端连接，三极管vt2的发射极接地，三极管vt2的集电极与最高优先级关机电路连接。其中，驱动电路的输出用于提供最高优先级关机电路的激励。

最高优先级关机电路包括三极管vt3和二极管vd4，三极管vt3的基极与驱动电路的输出端连接，三极管vt3的发射极接地，三极管vt3的集电极与二极管vd4的负极连接，二极管vd4的正极与被控设备的控制使能端即rem端连接。最高优先级关机电路还包括电阻r5，电阻r5的第一端为优先关机指令输入端(设备输入正)，电阻r5的第二端与三极管vt3的基极连接。

最高优先级关机电路保证了优先关机指令输入端(设备输入正)接收到关机指令后，第一时间控制rem端为低电平，即关闭被控设备，避免被控设备上电过程中可能出现的任何竞争冒险的异常情况出现。

表1：可能出现的单刀双掷开关的各种工况列表

基于同样的发明构思，本实用新型实施例还提供了一种设备，包括以上所述的一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路。

本实用新型实施例实现的一种单刀双掷开关延迟计时启动及瞬间关断电路和设备，包括单刀双掷开关控制电路、置零关机电路、置零清零电路、延迟启动计时电路、状态锁定电路、驱动电路和最高优先级关机电路，使用单刀双掷开关反复无规律上电时，使系统中被控设备延迟开启和受控瞬间关闭。本实用新型实施例解决了预偏置启动时有可能带来的风险，同时也能够有效降低被控设备的启动冲击电流及屏蔽控制逻辑上的混乱；本实用新型结构简单，成本较低，适用范围广。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。