CN202721657U

CN202721657U - 电源控制电路

Info

Publication number: CN202721657U
Application number: CN2012203392345U
Authority: CN
Inventors: 戴奉义; 钱慧良
Original assignee: KECHENG CO Ltd
Current assignee: KECHENG CO Ltd; Godex International Co Ltd
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2012-07-12
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-07-12

Abstract

本实用新型公开一种电源控制电路，为连接于一设备的电源电路，包括开关元件、控制模块、光耦合模块、禁能模块及供电模块；该控制模块连接开关元件与输入电源；该光耦合模块的第一端连接控制模块，该控制模块根据开关元件的一致能讯号驱动光耦合模块；该禁能模块的第一端连接该控制模块，该禁能模块的第二端连接该光耦合模块的第一端，并根据开关元件的一禁能讯号关闭光耦合模块；该供电模块连接于该输入电源与该设备的该电源电路，并根据该光耦合模块的开闭状态对应导通或截止该输入电源与电源电路的电连结路径。该电源控制电路可避免传统机械式开关接点火花的可能，且防止开机时有大电流发生而造成电子元件损坏或电源接点接触时产生火花的缺陷。

Description

电源控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源控制电路，特别是指一种应用于控制设备中电源电路的电源控制电路。

背景技术

打印机是一种常用的办公设备，它主要包括点阵式打印机、喷墨打印机、激光打印机及标签打印机等。同时打印机也是一种容易故障的办公设备，除了一般常见列印的外部机械故障外(例如：送纸轴损坏)，尚有内部电路损毁所导致的故障，而内部电路损毁大多原因在于市面上所使用的打印机，皆直接采用以机械式开关作为电源开关元件。

传统机械式的开关除了本身容易氧化导致故障外，又因其启动方式为直接提供电能，对内部电路瞬间启动能量较大，而常因瞬间能量过大而造成电子元件损坏或电源接点接触时产生火花等问题。

因此，相关打印机制造商无不试图找出一种方式或提供一种控制电路来改善目前的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种应用半导体元件的电源控制电路，舍弃传统直接以机械式开关作为电源导通的方式，改善瞬间大电流的产生而导致设备元件的损坏的问题，以及增加设备使用的耐久度。

根据本实用新型所揭露的一实施例，电源控制电路连接于一设备的一电源电路，其包括一开关元件、一控制模块、一光耦合模块、一禁能模块(di sablemodu l e)及一供电模块；该控制模块连接该开关元件与一输入电源。该光耦合模块的一第一端连接该控制模块，该控制模块根据该开关元件的一致能讯号驱动该光耦合模块；该禁能模块的一第一端连接该控制模块，该禁能模块的一第二端连接该光耦合模块的该第一端，并根据该开关元件的一禁能讯号关闭该光耦合模块；该供电模块连接于该输入电源与该设备的该电源电路，并根据该光耦合模块的开闭状态对应导通或截止该输入电源与电源电路的电连结路径。

本实用新型提出的电源控制电路，其中，该设备可为一打印机，而该电源电路为一般打印机的电源电路。

本实用新型提出的电源控制电路，其中，该控制模块至少包括：

一第一晶体管；

一输入电阻，该输入电阻的一端连接该开关元件；

一第一分压电阻，该第一分压电阻的一第一端连接该输入电源与该供电模块之间，该第一分压电阻R1的一第二端连接该第一晶体管的一第一端；

一第二分压电阻，该第二分压电阻的一第一端连接该第一分压电阻的该第一端，该第二分压电阻的一第二端连接该输入电阻的另一端与该第一晶体管的一第二端；

一延迟电阻，该延迟电阻的一端连接该第一晶体管的一第三端，另一端则接地；

一延迟电容，该延迟电容的一端连接该延迟电阻与该第一晶体管的该第三端；及

一驱动二极管，该驱动二极管的一端连接该延迟电阻与该延迟电容，另一端则连接该光耦合模块。

本实用新型提出的电源控制电路，其中，该驱动二极管为一齐纳二极管，该第一晶体管为一PNP晶体管。

本实用新型提出的电源控制电路，其中，该供电模块至少包括：

一第二晶体管，该第二晶体管的一第一端连接该设备的该电源电路；

一第三分压电阻，该第三分压电阻的一端连接该第二晶体管的一第二端，另一端连接该光耦合模块；

一第四分压电阻，该第四分压电阻的一端连接该第二晶体管的一第二端，另一端连接该第二晶体管的一第三端及该第三分压电阻；及

一充电电容，连接于该第二晶体管的该第二端与该第三端之间，并与该第四分压电阻并联。

本实用新型提出的电源控制电路，其中，该禁能模块至少包括：

一禁能电阻，该禁能电阻的一端连接该第一晶体管的该第三端与该延迟电阻；

一禁能电容，该禁能电容的一端连接该禁能电阻的另一端，另一端接地；

一第一禁能晶体管；

一第二禁能晶体管，与该第一禁能晶体管，共同连接至该禁能电容异于接地的一端；及

一第三禁能晶体管，与该第二禁能晶体管串迭，并共同连接于该驱动二极管与该光耦合模块之间。

本实用新型提出的电源控制电路，其中，该第一禁能晶体管、该第二禁能晶体管与该第三禁能晶体管各为一种NPN晶体管。

一第一禁能晶体管；

因此，根据上述所揭露的结构，本实用新型电源控制电路的有益效果在于，通过控制光耦合器的作动，再间接导通电源与设备电源电路之间的路径，据此可避免传统机械式开关接点火花的可能，且利用电子元件延迟导通的特性，避免开机时有大电流生成的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型电源控制电路的一实施例的方块图。

图2为本实用新型电源控制电路的一实施例的电路图。

图3为本实用新型电源控制电路，其开关元件导通状态的一实施例的部分电路图。

图4为本实用新型电源控制电路，其第二晶体管导通建立了输入电源与电源电路的电连结路径的一实施例的部分电路图。

图5为本实用新型电源控制电路，其输入电阻与该第二分压电阻产生分压的一实施例的部分电路图。

图6为本实用新型电源控制电路，其禁能电容充电导通第三禁能晶体管的一实施例的部分电路图。

附图标记说明：10-控制模块；20-光耦合模块；30-禁能模块；40-供电模块；50-输入电源；7-设备；70-电源电路；SW-开关元件；R1-第一分压电阻；R2-第二分压电阻；R3-第三分压电阻；R4-第四分压电阻；R5-输入电阻；R6-禁能电阻；R7-延迟电阻；C1-延迟电容；C2-充电电容；C3-禁能电容；D1-驱动二极管；Q1-第一晶体管；Q2-第二晶体管；Q3-第一禁能晶体管；Q4-第二禁能晶体管；Q5-第三禁能晶体管

具体实施方式

以下仅以实施例来详细说明本实用新型。

首先，请参考图1及图2所示，图1为本实用新型电源控制电路的一实施例的方块图，图2为本实用新型电源控制电路的一实施例的电路图，其中图2省略图1中设备的电源电路，VPP代表连接该电源电路的节点。于本实施例，电源控制电路连接于一设备7的一电源电路70，其包括一开关元件SW、一控制模块10、一光耦合模块20、一禁能模块(disable module)30及一供电模块40。其中，该设备7可为一打印机，而该电源电路70为一般现有的打印机的电源电路。

该控制模块10连接该开关元件SW与一输入电源50。该光耦合模块20的一第一端连接该控制模块10，该控制模块10根据该开关元件SW的一致能讯号驱动该光耦合模块20。该禁能模块30的一第一端连接该控制模块10，该禁能模块30的一第二端连接该光耦合模块20的该第一端，并根据该开关元件SW的一禁能讯号关闭该光耦合模块20。该供电模块40连接于该输入电源50与该设备7的该电源电路70，并根据该光耦合模块20的开闭状态对应导通或截止该输入电源50与电源电路70的电连结路径。

其次，请再参考图2所示，该控制模块10至少包括一输入电阻R5、一第一晶体管Q1、一第一分压电阻R1、一第二分压电阻R2、一延迟电阻R7、一延迟电容C1与一驱动二极管D1。该输入电阻R5的一端连接该开关元件SW。该第一分压电阻R1的一第一端连接该输入电源50与该供电模块70之间，该第一分压电阻R1的一第二端连接该第一晶体管Q1的一第一端。该第二分压电阻R2的一第一端连接该第一分压电阻R1的该第一端，该第二分压电阻R2的一第二端连接该输入电阻R5的另一端与该第一晶体管Q1的一第二端。该延迟电阻R7的一端连接该第一晶体管Q1的一第三端，另一端则接地。该延迟电容C1的一端连接该延迟电阻R7与该第一晶体管Q1的该第三端。该驱动二极管D1的一端连接该延迟电阻R7与该延迟电容C1，另一端则连接该光耦合模块20。其中，于本实施例，该驱动二极管D1为一齐纳二极管，该第一晶体管Q1为一PNP晶体管，其第一端为发射极，第二端为基极，第三端为集电极。然而，本案领域的具有通常技艺人士所知悉，该第一晶体管Q1可置换为其他等效类型的晶体管。

该供电模块40至少包括一第二晶体管Q2、一第三分压电阻R3、一第四分压电阻R4与一充电电容C2。该第二晶体管Q2的一第一端连接该设备7的该电源电路70。该第三分压电阻R3的一端连接该第二晶体管Q2的一第二端，另一端连接该光耦合模块20。该第四分压电阻R4的一端连接该第二晶体管Q2的一第二端，另一端连接该第二晶体管Q2的一第三端及该第三分压电阻R3。该充电电容C2连接于该第二晶体管Q2的第二端与第三端之间，并与该第四分压电阻R4并联。

当该光耦合模块20尚未导通前，该供电模块40形同开路，该第二晶体管Q2无偏压而令连接于另一端的电源电路70无电压，使该设备7处于关机状态。

以下请搭配参考图1至4，通过省略部分元件作为断、开路的示意，以方便说明本实用新型电源控制电路导通该输入电源50与电源电路70的电连结路径。

如图2与图3所示，首先，当使用者第一次按下(导通)该开关元件SW时，该控制模块10与该输入电源50形成一导通回路，使得第一分压电阻R1与第二分压电阻R2产生分压，而让第一晶体管Q1导通。当第一晶体管Q1导通后，于该延迟电阻R7与延迟电容C1形成一延迟电压，该延迟电压通过该驱动二极管D1产生一驱动电流，用以驱动该光耦合模块20。因此，当使用者第一次按下(导通)该开关元件SW时，其导通回路令驱动二极管D1产生驱动电流的作动，于此定义为上述的开关元件SW的致能讯号。

如图2及图4所示，当该控制模块10驱动该光耦合模块20后，于另一端连接该光耦合模块20的该第三分压电阻R3，以及连接该输入电源50的该第四分压电阻R4，两者分压电阻R3,R4产生了分压，让第二晶体管Q2具有偏压而导通，建立了该输入电源50与电源电路70的电连结路径。

然而，在导通的过程中，因为该充电电容C2充电的因素，使得第四分压电阻R4电压呈现缓慢上升，也让第二晶体管Q2导通阻抗减少，藉此，在电源开启的过程中不会出现瞬间大电流的情况。此外，该第四分压电阻R4电压持续上升，直到该电源电路70的***电压与该输入电源50电压相同。当取得电源电路70的***电压后，该光耦合模块20可改由该电源电路70提供所需的工作电压，便可以维持整体设备于开机状态，换言之，该开关元件SW可为一个小讯号开关，本实用新型的电源控制电路只需要瞬间的按压让该控制模块10的第一晶体管Q1导通即可。

接下来，请参考图2、图5与图6，通过省略部分元件作为断、开路的示意，以方便说明本实用新型电源控制电路截止该输入电源50与电源电路70的电连结路径。

该禁能模块30至少包括一禁能电阻R6、一禁能电容C3、一第一禁能晶体管Q3、一第二禁能晶体管Q4与一第三禁能晶体管Q5。该禁能电阻R6的一端连接该第一晶体管Q1的该第三端与该延迟电阻R7，该禁能电阻R6的另一端则连接该禁能电容C3的一端，该禁能电容C3的另一端则接地。该第一禁能晶体管Q3与该第二禁能晶体管Q4形成一电流镜，共同连接至该禁能电容C3异于接地的一端。该第二禁能晶体管Q4串迭(cascode)该第三禁能晶体管Q5，并与该第二禁能晶体管Q4共同连接于该驱动二极管D1与该光耦合模块20之间。

于一实施例，第一禁能晶体管Q3、第二禁能晶体管Q4与第三禁能晶体管Q5各为一种NPN晶体管，然而，本案领域的具有通常技艺人士所知悉，该些禁能晶体管可通过等效置换为其他类型的晶体管。

如图5与图6所示，当开关元件SW于设备70开机状态下再次导通时，该控制电路10的该输入电阻R5与该第二分压电阻R2产生分压，使得该延迟电阻R7的电压下降，而让该延迟电容C1开始对该禁能电容C 3充电，直到禁能电容C 3充电电压的电位(亦即电流镜中共同接点电位)高于该第二禁能晶体管Q4串迭(ca s code)该第三禁能晶体管Q5，让第二禁能晶体管Q4与该第三禁能晶体管Q5导通，进而关闭光耦合模块20。

当光耦合模块20被关闭后，供电模块40的第二晶体管Q2自导通变成断路，让电源电路70无电压而达到关机的效果。因此，于开机装状态下，当使用者再次按下(导通)该开关元件SW时，其导通回路开始对该禁能电容C3充电直到导通该第三禁能晶体管Q5的作动，于此定义为上述的开关元件SW的禁能讯号。

值得注意的是，该禁能讯号所对应的通过禁能电阻对禁能电容C3充电行为，势必需要经过一RC时间常数的持续按压时间后，方能导通该该第二禁能晶体管Q4与该第三禁能晶体管Q5；相较开启设备的仅需瞬间按压时间，使用者欲关闭设备时，需要较长的按压，而其间未到该RC时间常数的持续按压时间则会被忽略，也就是说，此设计可以降低开关元件SW误触的可能。

综上所述，本实用新型电源控制电路通过控制光耦合器的作动(即光耦合模块20)，再间接导通电源与设备电源电路之间的路径，据此可避免传统机械式开关接点火花的可能，且利用电子元件延迟导通(RC电子电路)的特性，避免开机时有大电流生成的情况发生。

此外，值得注意的是，于上述实施例中得知，该设备7的该电源电路70可为一现有的打印机的电源电路，简言的，本实用新型仅控制前端输入电源的部分，故具有与设备电源电路的高相容性，且于关闭电源时，与现有应用机械式开关的电路相同，皆完全不会有额外功耗的产生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，当不能用以限定本实用新型可实施的范围，凡熟悉本案领域的普通技术人员所明显可做的变化与修饰，皆应视为不悖离本实用新型的实质内容。

Claims

1.一种电源控制电路，其特征在于，包括：

一开关元件；

一控制模块，连接该开关元件与一输入电源；

一光耦合模块，该光耦合模块的一第一端连接该控制模块，其中，该控制模块根据该开关元件的一致能讯号驱动该光耦合模块；

一禁能模块，包括一第一端与一第二端，该第一端连接该控制模块，该第二端连接该光耦合模块的该第一端，并根据该开关元件的一禁能讯号关闭该光耦合模块；及

一供电模块，连接于该输入电源与该设备的该电源电路，并根据该光耦合模块的开闭状态对应导通或截止该输入电源与该电源电路的电连结路径。

2.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，该设备为一打印机。

3.如权利要求1所述的电源控制电路，其特征在于，该控制模块至少包括：

一第一晶体管；

一输入电阻，该输入电阻的一端连接该开关元件；

4.如权利要求3所述的电源控制电路，其特征在于，该驱动二极管为一齐纳二极管，该第一晶体管为一PNP晶体管。

5.如权利要求1、3或4所述的电源控制电路，其特征在于，该供电模块至少包括：

6.如权利要求1、3或4所述的电源控制电路，其特征在于，该禁能模块至少包括：

一第一禁能晶体管；

7.如权利要求6所述的电源控制电路，其特征在于，该第一禁能晶体管、该第二禁能晶体管与该第三禁能晶体管各为一种NPN晶体管。

8.如权利要求5所述的电源控制电路，其特征在于，该禁能模块至少包括：

一第一禁能晶体管；

9.如权利要求8所述的电源控制电路，其特征在于，该第一禁能晶体管、该第二禁能晶体管与该第三禁能晶体管各为一种NPN晶体管。