一种开关电路

本发明涉及电力电子，具体涉及一种开关电路。

背景技术：

1、目前，医疗电子设备通常都具有开关机功能，为了避免功能混淆，常要求开机功能和关键功能独立区分。在电子技术领域，目前常用的控制方式主要有自锁开关、mcu控制方式和专用芯片控制方式。其中，自锁开关成本较低，开关机控制方式简单，通用性较高，但是其体积较大，占用电子设备较大空间，不利于电子设备小型化；而mcu控制方式采用mcu和软件控制程序来实现开关机功能，体积较小，成本不高，但是其控制过程复杂，不具备通用性；而专用芯片体积较小，开关机控制方式简单，但是其成本很高，不具备通用性。一些纯硬件开关电路包含继电器控制，而继电器常需要续流二极管，故开关控制过程中会产生大量谐波产生电磁干扰，影响设备的正常工作。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于解决现有技术中开关电路依赖软件控制，不具备通用性且可靠性低的问题，从而提供一种开关电路。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供一种开关电路，包括：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、自锁电路及电压转换电路，其中，第一开关电路，其第一端与第二开关电路的第一端及自锁电路的第一端连接，其第二端接地；第二开关电路，其第二端与外接电源连接，其第三端与外接设备连接，其第三端还与电压转换电路的第一端连接；第三开关电路，其第一端与电压转换电路的第二端及第四开关电路的第一端连接，其第二端与自锁电路第二端连接，其第三端与第四开关电路的第二端连接，其第四端与自锁电路的第三端、第二开关电路的第四端连接后接地；电压转换电路用于对外接电源电压进行降压处理后，为第三开关电路及自锁电路供电；当第一开关电路导通时，第二开关电路导通，外接电源通过第二开关电路为外接设备供电，并通过电压转换电路为第三开关电路供电后，第三开关电路导通、自锁电路导通且其第一端保持第一电压值，第一电压值使得第二开关电路保持导通状态；当第四开关电路导通时，第二开关电路关断，外接电源停止为外接设备及第三开关电路供电后，第三开关电路关断、自锁电路关断且其第一端保持第二电压值，第二电压值使得第二开关电路保持关断状态；第二电压值大于第一电压值。

4、本发明提供的开关电路，当第一开关电路导通时，外接电源通过第二开关电路为外接设备供电，同时自锁电路导通，使得第二开关电路保持导通状态，自锁电路能够使外接电源一直处于为外接设备供电的状态，实现了自锁供电；当第四开关电路导通时，第二开关电路关断，外接电源停止为外接设备供电，同时自锁电路关断使得第二开关电路保持关断状态，自锁电路能够使外接电源一直保持停止为外接设备供电的状态，实现了自锁断电。同时电路仅由硬件电路组成，结构简单，便于集成，且开关电路为外接设备的供电的功能完全由硬件控制，能完全实现和软件控制供电的功能解耦，使控制功能稳定可靠。

5、在一种可选的实施方式中，第一开关电路包括：第一开关及限流单元，其中，第一开关，其第一端接地，其第二端与限流单元的第一端连接；限流单元，其第二端与第二开关电路的第一端连接，其用于抑制电路中的谐波。

6、在一种可选的实施方式中，限流单元为多级二极管串联支路，多级二极管串联支路包括：多个第一二极管，其中，首级的第一二极管的阴极与第一开关的第二端连接，末级的第一二极管的阳极与第二开关电路的第一端连接；除首级的第一二极管及末级的第一二极管之外的每个第一二极管的阴极与相邻第一二极管的阳极连接。

7、本发明提供的开关电路，多级二极管串联支路可以防止当其中一个二极管因过压而损坏时，其他二极管能够继续发挥作用，提高元器件的电压应力；其次，多个二极管的导通压降可以抵消自锁电路导通时的压降，防止第二开关电路的第一端的电压大幅度跳动，从而产生高次谐波引起电磁辐射。

8、在一种可选的实施方式中，第二开关电路包括：第二开关，其第一端与外接电源连接，其控制端与第一开关电路的第一端连接，其第二端接地。

9、在一种可选的实施方式中，第二开关电路还包括：缓冲电路，其第一端及第二端分别与第二开关的第一端及第二端对应连接，其第二端还与外接设备连接，其用于降低第二开关动作产生的电磁辐射。

10、本发明提供的开关电路，缓冲电路可以降低第二开关动作时的电磁辐射。

11、在一种可选的实施方式中，缓冲电路包括：串联连接的第一电阻及第一电容。

12、在一种可选的实施方式中，自锁电路包括：第二二极管、第三开关及第二电阻，其中，第二二极管，其阳极与第一开关电路的第一端连接，其阴极与第三开关的第一端连接；第三开关，其控制端与第三开关电路的第二端连接，其第二端接地；第二电阻，其与第三开关的控制端及第二端并联连接。

13、本发明提供的开关电路，第二二极管可以提供单向电流，防止第三开关误动作。

14、在一种可选的实施方式中，第三开关电路包括：第四开关、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第一电容，其中，第三电阻，其第一端与第四开关电路的第一端连接，其第二端与第四开关的第一端连接；第四开关，其控制端与第四电阻的第一端连接，其第二端与第五电阻第一端连接；第四电阻，其第二端与第六电阻的第一端及第四开关电路的第二端连接；第五电阻，其第二端与自锁电路的第二端连接；第六电阻，其第二端与自锁电路的第三端连接。

15、在一种可选的实施方式中，开关电路还包括：分压电路，其第一端与外接电源连接，其第二端与第二开关电路的第二端连接，其第三端与第二开关电路的第一端连接，其用于将外接电源分压。

16、本发明提供的开关电路，用于为第二开关各端点提供不同的电压，控制第二开关导通或关断。

17、在一种可选的实施方式中，当第一开关电路及第四开关电路同时导通时，第二开关电路导通，外接电源通过第二开关电路为外接设备及第三开关电路供电，第三开关电路及自锁电路关断，自锁电路的第一端保持第三电压值，第三电压值用于使得第二开关电路保持导通状态，第三电压值小于第二电压值。

18、本发明提供的开关电路，实现了第一开关电路及第四开关电路的优先级控制，即使第一开关电路及第四开关电路同时导通时，外接电源仍以第一开关电路为准，为外接设备供电。

技术特征：

1.一种开关电路，其特征在于，包括：第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、自锁电路及电压转换电路，其中，

2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：第一开关及限流单元，其中，

3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述限流单元为多级二极管串联支路，所述多级二极管串联支路包括：多个第一二极管，其中，

4.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述第二开关电路包括：

5.根据权利要求4所述的开关电路，其特征在于，所述第二开关电路还包括：

6.根据权利要求5所述的开关电路，其特征在于，所述缓冲电路包括：

7.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述自锁电路包括：第二二极管、第三开关及第二电阻，其中，

8.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述第三开关电路包括：第四开关、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻及第一电容，其中，

9.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，

技术总结
本发明涉及电力电子技术领域，公开了一种开关电路，第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路、第四开关电路、自锁电路及电压转换电路，电压转换电路用于对外接电源电压进行降压处理后，为第三开关电路及自锁电路供电；当第一开关电路导通时，第二开关电路导通，外接电源通过第二开关电路为外接设备供电，并通过电压转换电路为第三开关电路供电后，自锁电路导通且其第一端保持第一电压值使得第二开关电路保持导通状态；当第四开关电路导通时，第二开关电路关断，外接电源停止为外接设备及第三开关电路供电后，自锁电路关断且其第一端保持第二电压值使得第二开关电路保持关断状态。本发明开关电路完全由硬件控制，提高系统的可靠性、降低成本。

技术研发人员：涂俊杰,葛金朋,胡慧杰,张英军,宋一之,曾欢,张镇川
受保护的技术使用者：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15