CN208890476U - 一种双延缓上电的信号切换板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双延缓上电的信号切换板，电源输入与第一PMOS管源极连接，第一电阻、第一电容均并联至第一PMOS管源极、栅极之间，电源输入通过第三电阻与第一NPN三极管基极连接，第一NPN三极管集电极与第一PMOS管栅极连接，第一PMOS管漏极与触点一连接；备用电池与第二PMOS管源极连接，第四电阻、第二电容均并联至第二PMOS管源极、栅极之间，备用电池与第二NPN三极管基极连接，第二NPN三极管集电极与第二PMOS管栅极连接，第二PMOS管漏极与触点二连接，切换开关与触点一、触点二连接。本实用新型的有益效果是通过切换开关为负载选择不同的电源激励；电压比较器及第三NPN三极管确保电源输入对备用电池充电，进一步提高整个电路的安全、稳定性能。

Description

一种双延缓上电的信号切换板

技术领域

本实用新型属于信号切换技术领域，具体涉及一种双延缓上电的信号切换板。

背景技术

信号切换是两路或两路以上信号输入，根据用户要求，进行自动切换。由于电力技术的不断发展，同一设备具有双电源供电的方式已普遍运用于各个领域中，为确保设备的正常运行，通常为其设置两个电源，一个为市电输入，另一个则是备用电源。

由于在电源切换过程中，切换瞬间容易产生电源电压抖动，产生尖峰脉冲，该尖峰脉冲可能造成后级电路乃至负载损害，且备用电源的电量应时刻保持有电，以确保设备正常工作。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种双延缓上电的信号切换板，通过切换开关为负载选择不同的电源激励，且电源输入和备用电池均设置有延缓上电电路结构，使切换开关切换不同的电源时避免对负载造成突然上电引起的尖峰脉冲，保护负载及各个激励的输入电压。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种双延缓上电的信号切换板，包括信号切换电路，所述信号切换电路包括备用电池、第一稳压芯片、第二稳压芯片、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一PMOS管、第二PMOS管、切换开关、触点一及触点二；

电源输入与第一PMOS管源极连接，第一电阻、第一电容均并联至第一PMOS管源极、栅极之间，电源输入通过第一稳压芯片与第三电阻一端连接，第三电阻另一端与第一NPN三极管基极连接，第一NPN三极管集电极与第二电阻一端连接，第二电阻另一端与第一PMOS管栅极连接，第一PMOS管漏极与触点一连接；

备用电池正极与第二PMOS管源极连接，第四电阻、第二电容均并联至第二PMOS管源极、栅极之间，备用电池正极通过第二稳压芯片与第五电阻一端连接，第五电阻另一端与第二NPN三极管基极连接，第二NPN三极管集电极与第六电阻一端连接，第六电阻另一端与第二PMOS管栅极连接，第二PMOS管漏极与触点二连接，切换开关一端与触点一、触点二控制连接，切换开关另一端与负载连接。

优选地，所述信号切换电路还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、电压比较器及第三NPN三极管，第一PMOS管漏极与第八电阻一端连接，第八电阻另一端与第三NPN三极管集电极连接，第三NPN三极管发射极与备用电池正极连接，第九电阻一端与备用电池正极连接，其另一端通过第十电阻接地，第九电阻、第十电阻的公共端与电压比较器反相输入端连接，电压比较器同相输入端外接阈值电压，电压比较器输出端与第三NPN三极管基极连接。

优选地，所述信号切换电路还包括第七电阻及第三电容，第七电阻一端与电源输入连接，第七电阻另一端与第一PMOS管源极连接，第七电阻另一端还与第三电容一端连接，第三电容另一端接地。

优选地，所述信号切换电路还包括第十一电阻及发光二极管，第十一电阻一端与第二PMOS管源极连接，第十一电阻另一端与发光二极管正极连接，发光二极管负极接地。

优选地，所述信号切换电路还包括第一击穿二极管及第二击穿二极管，第一击穿二极管负极与第一NPN三极管基极连接，第一击穿二极管正极接地，第二击穿二极管负极与第二NPN三极管基极连接，第二击穿二极管正极接地。

优选地，所述第一稳压芯片及第二稳压芯片的型号均为LM7812。

本实用新型的有益效果是通过切换开关为负载选择不同的电源激励，且电源输入和备用电池均设置有延缓上电电路结构，使切换开关切换不同的电源时避免对负载造成突然上电引起的尖峰脉冲，保护负载及各个激励的输入电压；电压比较器及第三NPN三极管确保电源输入对备用电池充电，确保备用电池电量充足，进一步提高整个电路的安全、稳定性能。

附图说明

图1是本实用新型的一种具体实施方式原理示意图。

图2是本实用新型的另一种具体实施方式原理示意图。

图3是本实用新型的另一种具体实施方式原理示意图。

附图标记：U1-第一稳压芯片，U2-第二稳压芯片，U3-电压比较器，Q1-第一NPN三极管，Q2-第一PMOS管，Q3-第二NPN三极管，Q4-第二PMOS管，Q5-第三NPN三极管，C1-第一电容，C2-第二电容，C3-第三电容，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，R6-第六电阻，R7-第七电阻，R8-第八电阻，R9-第九电阻，R10-第十电阻，R11-第十一电阻，K-切换开关，K1-触点一，K2-触点二，E-备用电池，ZD1-第一击穿管，ZD2-第二击穿管，LED-发光二极管，REF-阈值电压。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：参见附图1，附图2，附图3所示的一种双延缓上电的信号切换板，包括信号切换电路，所述信号切换电路包括备用电池E、第一稳压芯片U1、第二稳压芯片U2、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q3、第一PMOS管Q2、第二PMOS管Q4、切换开关K、触点一K1及触点二K2；

电源输入与第一PMOS管Q2源极连接，第一电阻R1、第一电容C1均并联至第一PMOS管Q2源极、栅极之间，电源输入通过第一稳压芯片U1与第三电阻R3一端连接，第三电阻R3另一端与第一NPN三极管Q1基极连接，第一NPN三极管Q1集电极与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2另一端与第一PMOS管Q2栅极连接，第一PMOS管Q2漏极与触点一K1连接；

备用电池E正极与第二PMOS管Q4源极连接，第四电阻R4、第二电容C2均并联至第二PMOS管Q4源极、栅极之间，备用电池E正极通过第二稳压芯片U2与第五电阻R5一端连接，第五电阻R5另一端与第二NPN三极管Q3基极连接，第二NPN三极管Q3集电极与第六电阻R6一端连接，第六电阻R6另一端与第二PMOS管Q4栅极连接，第二PMOS管Q4漏极与触点二K2连接，切换开关K一端与触点一K1、触点二K2控制连接，切换开关K另一端与负载连接。

本实施例中，通过切换开关K为负载选择不同的电源激励，且电源输入和备用电池E均设置有延缓上电电路结构，使切换开关K切换不同的电源时避免对负载造成突然上电引起的尖峰脉冲，保护负载及各个激励的输入电压。

具体的，如附图1所示，当切换开关K与触点一K1连通时，即负载与电源输入接通时，电源输入即常用的市电输入，电源输入通过第一稳压芯片U1稳压后经第三电阻R3为第一NPN三极管Q1提供导通电流，第一NPN三极管Q1导通，第一NPN三极管Q1集电极被拉低，第一电容C1通过第二电阻R2放电，第一PMOS管Q2栅极电压缓慢下降，延缓第一PMOS管Q2的导通，使负载所得的电压不会发生突变，避免对负载造成突然上电引起的尖峰脉冲，保护负载及各个激励的输入电压；

如附图3所示，当切换开关K与触点二K2连通时，即负载与备用电池E接通时，备用电池E通过第二稳压芯片U2稳压后经第五电阻R5为第二NPN三极管Q3提供导通电流，第二NPN三极管Q3导通，第二NPN三极管Q3集电极被拉低，第二电容C2通过第六电阻R6放电，第二PMOS管Q4栅极电压缓慢下降，延缓第二PMOS管Q4的导通，使负载所得的电压不会发生突变，避免对负载造成突然上电引起的尖峰脉冲，保护负载及各个激励的输入电压。

第一稳压芯片U1及第二稳压芯片U2的型号均为LM7812，LM7812是常见的稳压集成电路芯片元器件，该型号的稳压值输出为12V。

优选地，所述信号切换电路还包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、电压比较器U3及第三NPN三极管Q5，第一PMOS管Q2漏极与第八电阻R8一端连接，第八电阻R8另一端与第三NPN三极管Q5集电极连接，第三NPN三极管Q5发射极与备用电池E正极连接，第九电阻R9一端与备用电池E正极连接，其另一端通过第十电阻R10接地，第九电阻R9、第十电阻R10的公共端与电压比较器U3反相输入端连接，电压比较器U3同相输入端外接阈值电压REF，电压比较器U3输出端与第三NPN三极管Q5基极连接。

在另一种实时方案中，第九电阻R9和第十电阻R10串联分压采集备用电池E电量的电压值，该采集值输至电压比较器U3反相输入端，若采集值与阈值电压REF相比较更小，表示备用电池E电量过低，电压比较器U3输出高电平至第三NPN三极管Q5基极，第三NPN三极管Q5导通，电源输入通过第一PNMOS管Q3、第八电阻R8、第三NPN三极管Q5及备用电池E组成回路，备用电池E被充电，若采集值与阈值电压REF相比较更大，表示备用电池E电量正常，电压比较器U3输出低电平至第三NPN三极管Q5基极，第三NPN三极管Q5截止，电源输入、第一PNMOS管Q2、第八电阻R8、第三NPN三极管Q5及备用电池E无法组成回路，备用电池E停止充电；

电压比较器U3及第三NPN三极管Q5确保电源输入对备用电池E充电，确保备用电池E电量充足，进一步提高整个电路的安全、稳定性能。

优选地，所述信号切换电路还包括第七电阻R7及第三电容C3，第七电阻R7一端与电源输入连接，第七电阻R7另一端与第一PMOS管Q2源极连接，第七电阻R7另一端还与第三电容C3一端连接，第三电容C3另一端接地。

在另一种实时方案中，第七电阻R7和第三电容C3组成滤波电路，使电源输入的输出电压波纹平整，提高电源输入的输出稳定性。

优选地，所述信号切换电路还包括第十一电阻R11及发光二极管LED，第十一电阻R11一端与第二PMOS管源极连接，第十一电阻R11另一端与发光二极管LED正极连接，发光二极管LED负极接地。

在另一种实时方案中，在电源输入无输出时，备用电池E为负载提供激励，发光二极管LED在备用电池E为负载提供激励时导通，灯亮，第十一电阻R11为限流电阻，保护发光二极管LED，发光二极管LED作为一种显示器件，可提醒工作人员此时负载的供电状况。

优选地，所述信号切换电路还包括第一击穿二极管ZD1及第二击穿二极管ZD2，第一击穿二极管ZD1负极与第一NPN三极管Q1基极连接，第一击穿二极管ZD1正极接地，第二击穿二极管ZD2负极与第二NPN三极管Q3基极连接，第二击穿二极管ZD2正极接地。

在另一种实时方案中，第一击穿二极管ZD1可保护第一NPN三极管Q1不被大电压击穿，第二击穿二极管ZD2可保护第二NPN三极管Q3不被大电压击穿，进一步提高整个信号切换电路的稳定、安全性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种双延缓上电的信号切换板，其特征在于：包括信号切换电路，所述信号切换电路包括备用电池、第一稳压芯片、第二稳压芯片、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一PMOS管、第二PMOS管、切换开关、触点一及触点二；

电源输入与第一PMOS管源极连接，第一电阻、第一电容均并联至第一PMOS管源极、栅极之间，电源输入通过第一稳压芯片与第三电阻一端连接，第三电阻另一端与第一NPN三极管基极连接，第一NPN三极管集电极与第二电阻一端连接，第二电阻另一端与第一PMOS管栅极连接，第一PMOS管漏极与触点一连接；

备用电池正极与第二PMOS管源极连接，第四电阻、第二电容均并联至第二PMOS管源极、栅极之间，备用电池正极通过第二稳压芯片与第五电阻一端连接，第五电阻另一端与第二NPN三极管基极连接，第二NPN三极管集电极与第六电阻一端连接，第六电阻另一端与第二PMOS管栅极连接，第二PMOS管漏极与触点二连接，切换开关一端与触点一、触点二控制连接，切换开关另一端与负载连接。

2.如权利要求1所述的双延缓上电的信号切换板，其特征在于：所述信号切换电路还包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、电压比较器及第三NPN三极管，第一PMOS管漏极与第八电阻一端连接，第八电阻另一端与第三NPN三极管集电极连接，第三NPN三极管发射极与备用电池正极连接，第九电阻一端与备用电池正极连接，其另一端通过第十电阻接地，第九电阻、第十电阻的公共端与电压比较器反相输入端连接，电压比较器同相输入端外接阈值电压，电压比较器输出端与第三NPN三极管基极连接。

3.如权利要求1所述的双延缓上电的信号切换板，其特征在于：所述信号切换电路还包括第七电阻及第三电容，第七电阻一端与电源输入连接，第七电阻另一端与第一PMOS管源极连接，第七电阻另一端还与第三电容一端连接，第三电容另一端接地。

4.如权利要求1所述的双延缓上电的信号切换板，其特征在于：所述信号切换电路还包括第十一电阻及发光二极管，第十一电阻一端与第二PMOS管源极连接，第十一电阻另一端与发光二极管正极连接，发光二极管负极接地。

5.如权利要求1所述的双延缓上电的信号切换板，其特征在于：所述信号切换电路还包括第一击穿二极管及第二击穿二极管，第一击穿二极管负极与第一NPN三极管基极连接，第一击穿二极管正极接地，第二击穿二极管负极与第二NPN三极管基极连接，第二击穿二极管正极接地。

6.如权利要求1所述的双延缓上电的信号切换板，其特征在于：所述第一稳压芯片及第二稳压芯片的型号均为LM7812。