CN217718993U - 一种用于叫号***的工控一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工控机技术领域，为了解决现有工控一体机不能调光或调光精度差易对人眼造成伤害的技术问题，本实用新型提供了一种用于叫号***的工控一体机，包括用于调节显示屏背光源的高精度调光电路，高精度调光电路设置有调光控制器，调光控制器的驱动端通过与开关管Q14的栅极连接，开关管Q14的源极通过检流电阻R55接地，并将检测电阻的分压信号反馈至调光控制器，开关管Q14的漏极通过电感L7与负极输出端口连接，还设置有开关管Q15，通过在正极输出端口与负极输出端口之间设置开关管Q15作为精准的电流调控，以消除电感L7充放电时产生的误差电流，提高了调光的精度。通过提高调光精度，灯光是渐变而非突变，眼睛更容易适应。

Description

一种用于叫号***的工控一体机

技术领域

本实用新型涉及工控机技术领域，具体涉及一种用于叫号***的工控一体机。

背景技术

工控机(Industrial Personal Computer—IPC)是计算机技术与自动控制技术结合的产物，是一种加固型计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行，应用于工业生产、银行和政务等领域。

在叫号机系列中，大多是分体机，使用专用的显示屏连接主机。同时也存在工控一体机，将显示组件和工控主机集成在一起，现有的工控一体机，显示屏的背光源或固定亮度不可调光，或调光电路调节精度低，调光时阶梯变化大，即调光不连续存在突变，调亮时太亮，过高的亮度刺激带给我们非常不好的感觉，调暗时屏闪，人眼不适应，也会对眼睛造成伤害，背光源中LED发光的稳定性直接决定了调光和视频图像显示质量。

实用新型内容

为了解决现有工控一体机不能调光或调光精度差易对人眼造成伤害的技术问题，本实用新型提供了一种用于叫号***的工控一体机，通过提高调光精度，使眼睛更舒适。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于叫号***的工控一体机，包括显示组件和与显示组件固定连接的主机，显示组件包括显示屏和用于调节显示屏背光源的高精度调光电路，高精度调光电路设置有调光控制器，调光控制器的驱动端通过电阻R51与开关管Q14的栅极连接，开关管Q14的源极通过检流电阻R55接地，开关管Q14的源极与调光控制器的电流侦测端连接，开关管Q14的漏极通过用于输出滤波的稳压管Z3与电源输入端口连接，开关管Q14的漏极通过电感L7与负极输出端口连接，电源输入端口与正极输出端口连接；还设置有开关管Q15和开关管Q16，开关管Q15的漏极与正极输出端口连接，开关管Q15的源极与负极输出端口连接，开关管Q15的栅极与开关管Q16的漏极连接，开关管Q16的源极接地，开关管Q16的栅极通过并联的电阻R59和二极管D15与调光控制器U19的调光输入端连接。通过在正极输出端口LED+与负极输出端口LED-之间设置开关管Q15作为精准的电流调控，以消除电感L7充放电时产生的误差电流，提高了调光的精度。通过提高调光精度，灯光是渐变而非突变，眼睛更容易适应。

进一步的，还设置有电容C33，电容C33的两端分别正极输出端口与负极输出端口连接，电容C33用于降低输出电流纹波，改善EMI电磁辐射。

进一步的，包括DC输入接口，工控一体机内设置有宽电压稳压电路板，宽电压稳压电路板设置有稳压电路，稳压电路的DC输入端口与DC输入接口连接，稳压电路包括稳压控制电路和电压取样电路，稳压控制电路的驱动输出端通过驱动信号放大电路与开关管Q12的受控端连接，DC输入接口的正极通过开关管Q12的漏极通过电感L6与开关管Q12的电源端连接，开关管Q12的接地端接地，开关管Q12的电源端依次通过电容C25、电感L5接地，开关管Q12的电源端依次通过电容C25、整流二极管与DC输出端口连接，电压取样电路从DC输出端口进行电压采样并反馈至稳压控制电路。通过稳压电路对DC输入电压调节输出DC输出电压，其中，驱动信号放大电路对稳压控制电路的驱动信号进行放大，然后驱动开关管Q12动作，通过电压取样电路采样DC输出电压，反馈至稳压控制电路进行实时调节，使得开关管Q12的开关频率发生变化，以便输出稳定的电压，可以使用不同的电源适配器，解决现有瘦型工控机无法兼容不同输出电压的电源适配器的问题。

进一步的，电压取样电路包括串联的电阻R49和电阻R50，电阻R50的一端接地，电阻R50的另一端与电阻R49的一端连接，电阻R49的另一端与DC输出端口连接。

进一步的，稳压控制电路的电源输入端设置有最低电压开启电路，包括NPN型的三极管Q11，三极管Q11的基极通过电阻R45与DC输入端口的正极连接，三极管Q11的集电极与DC输入端口的正极连接，三极管Q11的发射极通过电容C26接地，三极管Q11的发射极与驱动信号放大电路的电源端连接，还设置有稳压管Z2，稳压管Z2的阳极接地，稳压管Z2的阴极与三极管Q11的基极连接。

进一步的，驱动信号放大电路包括NPN型的三极管Q9和PNP型的三极管Q10，三极管Q9和三极管Q10共基极，基极通过电阻R43与稳压控制电路的驱动输出端连接；三极管Q9和三极管Q10共发射极，与开关管Q12Q12的受控端连接；三极管Q9的集电极与三极管Q11的发射极边接，三极管Q10的发射极接地。

实施本实用新型带来的有益效果为：

通过在正极输出端口LED+与负极输出端口LED-之间设置开关管Q15作为精准的电流调控，以消除电感L7充放电时产生的误差电流，提高了调光的精度。通过提高调光精度，灯光是渐变而非突变，眼睛更容易适应。另外，通过稳压电路对DC输入电压调节输出DC输出电压，其中，驱动信号放大电路对稳压控制电路的驱动信号进行放大，然后驱动开关管Q12动作，通过电压取样电路采样DC输出电压，反馈至稳压控制电路进行实时调节，使得开关管Q12的开关频率发生变化，以便输出稳定的电压，可以使用不同的电源适配器，解决现有瘦型工控机无法兼容不同输出电压的电源适配器的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用于叫号***的工控一体机立体结构图一；

图2为本实用新型实施例提供的用于叫号***的工控一体机立体结构图二；

图3为本实用新型实施例提供的用于叫号***的主机内部结构图；

图4为本实用新型实施例提供的调光控制器***电源和调光信号输入电路结构图；

图5为本实用新型实施例提供的高精度调光电路主电路结构图；

图6为本实用新型实施例提供的高精度调光电路辅电路结构图；

图7为本实用新型实施例提供的稳压电路结构图；

图8为本实用新型实施例提供的电压取样电路和滤波电路结构图；

图9为本实用新型实施例提供的稳压控制电路结构图。

图中：U19、调光控制器；VIN、电源输入端口；LED+、负极输出端口；LED-、负极输出端口；D14、整流二极管；DC_IN、DC输入电压；DC_OUT、DC输出电压；SW_CON、控制信号；10、显示组件；20、主机；21、DC输入接口；22、宽电压稳压电路板；23、以太网接口；24、音频接口；25、HDMI接口；26、VGA接口；27、USB接口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

参阅图1至图6，本实用新型提供了一种用于叫号***的工控一体机，包括显示组件10和主机20，显示组件10包括显示屏和用于调节显示屏背光源的高精度调光电路，高精度调光电路设置有调光控制器U19，调光控制器U19的第1端为调光输入端，用于输入调光信号；第2端和第5端为接地端；第3端为电源端，用于输入电源；第4端为电流侦测端，第6端为驱动端。调光控制器U19具有稳定输出恒流的能力，负载功率调整和高精度电流控制。

具体地，调光控制器U19的驱动端通过电阻R51与开关管Q14的栅极连接，开关管Q14用于控制回路电流，开关管Q14的源极通过检流电阻R55接地，开关管Q14的源极与调光控制器的U19的电流侦测端连接，开关管Q14的漏极通过用于输出滤波的稳压管Z3与电源输入端口VIN连接，稳压管Z3的阳极与开关管Q14的漏极连接，稳压管Z3的阴极与电源输入端口VIN连接。开关管Q14的漏极通过电感L7与负极输出端口LED-连接，电源输入端口VIN直接与正极输出端口LED+连接；还设置有开关管Q15和开关管Q16，开关管Q15的漏极与正极输出端口LED+连接，开关管Q15的源极与负极输出端口LED-连接，开关管Q15的栅极与开关管Q16的漏极连接，开关管Q16的源极接地，开关管Q16的栅极通过并联的电阻R59和二极管D15与调光控制器U19的调光输入端连接。调光信号输入至开关管Q16的栅极，当为高电平时，开关管Q16导通，继而开关管Q15截止，反之开关管Q15导通。

通过在正极输出端口LED+与负极输出端口LED-之间设置开关管Q15作为精准的电流调控，以消除电感L7充放电时产生的误差电流，进一步提高了调光的精度。

正极输出端口LED+与负极输出端口LED-之间还设置有电容C33，电容C33的两端分别正极输出端口LED+与负极输出端口LED-连接，用于降低输出电流纹波，改善EMI电磁辐射。

参阅图2和图3，该工控一体机的电源模块外置，通过电源适配器给整机供电，设置有用于获取工作电压的DC输入接口21、用于输出图像的视频接口、用于音频输入输出的音频接口24、用于挂载USB存储设备或USB通讯的USB接口27和用于网络通讯的以太网接口23，其中，视频接口包括用于普清图像输出的VGA接口26和用于高清图像输出的HDMI接口25，VGA接口26和HDMI接口25可单独使用或同时使用，同时使用时可实现双屏同步显示或扩展桌面。

为了兼容不同输出电压的电源适配器，工控一体机内设置有宽电压稳压电路板22，宽电压稳压电路板设置有稳压电路，稳压电路的输入端与DC输入接口21连接，可将外部输入的9V至21V直流电源稳压后输出12V直流电源。

参阅图7，稳压电路包括稳压控制电路，稳压控制电路的驱动输出端OUT通过电阻R43连接有驱动信号放大电路，通过驱动信号放大电路驱动开关管Q12通断，开关管Q12优选为NMOS管，开关管Q12的源极接地，开关管Q12的栅极与驱动信号放大的输出端连接，DC输入端口的正极通过电感L6与开关管Q12的漏极连接，开关管Q12的漏极依次通过电容C25、电感L5接地，开关管Q12的漏极通过电容C25与整流二极管D14的阳极连接，整流二极管D14的阴极输出调节后的电压DC_OUT。

当开关管Q12导通时，电流流过电感L6，当开关管Q12断开时，由于电感电流的保持特性，流经电感L6的电流不会马上变为0，而是缓慢地由充电完毕时变为0，而开关管Q12已经断开，于是电感L6只能通过电容C25和电感L5对地放电，即电感L6开始给电容C25充电，电容C25两端的电压发生变化，通过控制开关管Q12的开关速度，在电容C25两端可以获得不同的电压，再经整流二极管D14整流后输出。

参阅图8，整流二极管D14输出后设置有滤波电路，滤波电路包括两个不同容值的电容C30和电容C31，分别用于滤波频率的杂波或纹波，电容C30和电容C31的两端分别与DC输出电压DC_OUT和地连接。

设置有电压取样电路，从DC输出电压DC_OUT的线路上采集电压反馈到稳压控制电路，电压取样电路包括串联的电阻R49和电阻R50，从电阻R49和电阻R50获取分压反馈至稳压控制电路，使DC输出电压DC_OUT保持恒定，达到稳压效果。

参阅图7，稳压控制电路的电源输入端设置有最低电压开启电路，包括NPN型的三极管Q11，三极管Q11的基极通过电阻R45与DC输入端口的正极(即DC输入电压)连接，三极管Q11的集电极与DC输入端口的正极连接，三极管Q11的发射极通过电容C26接地，三极管Q11的发射极与驱动信号放大电路的电源端连接，还设置有稳压管Z2，稳压管Z2的阳极接地，稳压管Z2的阴极与三极管Q11的基极连接。当DC输入电压过低时，如5V时，三极管Q11截止，稳压控制电路和驱动信号放大电路无电压，不工作，避免了电压过低时工作不稳定的状况；当DC输入电压达到最低开启电压，如8.5V时，三极管Q11导通，稳压控制电路和驱动信号放大电路获得电压，开始工作。

参阅图9，稳压控制电路主要包括误差放大器、比较器和输出控制电路，误差放大器的第一输入端与电压取样电路的输出端连接，误差放大器的第二输入端设置有参考电压，误差放大器的输出端与比较器的第一输入端连接，比较器的第二输入端连接有LC振荡回路，比较器的输出端与输出控制电路连接，输出控制电路的输出端亦即稳压控制电路的驱动输出端OUT，通过电阻R43与驱动信号放大电路连接。

参阅图7，驱动信号放大电路包括NPN型的三极管Q9和PNP型的三极管Q10，三极管Q9和三极管Q10共基极，与电阻R43连接；三极管Q9和三极管Q10共发射极，与开关管Q12的栅极连接；三极管Q9的集电极与三极管Q11的发射极边接，三极管Q10的发射极接地。当稳压控制电路的驱动输出端OUT输出低电平时，亦即三极管Q9和三极管Q10的基极为低电平时，三极管Q9截止，三极管Q10导通，此时三极管Q9和三极管Q10的发射极为低电平，开关管Q12关断；当稳压控制电路的驱动输出端OUT输出高电平时，亦即三极管Q9和三极管Q10的基极为高电平时，三极管Q9导通，三极管Q10截止，此时三极管Q9和三极管Q10的发射极为高电平，开关管Q12导通。

参阅图7，为了方便对稳压控制电路的启动控制，还设置有启动控制电路，包括NPN型的三极管Q13，三极管Q13的发射极接地，三极管Q13的集电极通过电阻R46与稳压控制电路连接，三极管Q13的基极通过电阻R47连接地控制信号SW_CON，控制信号SW_CON可以由单片机输出或按键电路产生，通过高低电平两种状态启动或关闭稳压控制电路。

实施本实用新型带来的有益效果为：

通过在正极输出端口LED+与负极输出端口LED-之间设置开关管Q15作为精准的电流调控，以消除电感L7充放电时产生的误差电流，提高了调光的精度。通过提高调光精度，灯光是渐变而非突变，眼睛更容易适应。另外，通过稳压电路对DC输入电压调节输出DC输出电压，其中，驱动信号放大电路对稳压控制电路的驱动信号进行放大，然后驱动开关管Q12动作，通过电压取样电路采样DC输出电压，反馈至稳压控制电路进行实时调节，使得开关管Q12的开关频率发生变化，以便输出稳定的电压，可以使用不同的电源适配器，解决现有瘦型工控机无法兼容不同输出电压的电源适配器的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于叫号***的工控一体机，包括显示组件(10)和与显示组件(10)固定连接的主机(20)，所述显示组件(10)包括显示屏和用于调节显示屏背光源的高精度调光电路，其特征在于，所述高精度调光电路设置有调光控制器(U19)，调光控制器(U19)的驱动端通过电阻R51与开关管Q14的栅极连接，开关管Q14的源极通过检流电阻R55接地，开关管Q14的源极与调光控制器(U19)的电流侦测端连接，开关管Q14的漏极通过用于输出滤波的稳压管Z3与电源输入端口(VIN)连接，开关管Q14的漏极通过电感L7与负极输出端口(LED-)连接，电源输入端口(VIN)与正极输出端口(LED+)连接；还设置有开关管Q15和开关管Q16，开关管Q15的漏极与正极输出端口(LED+)连接，开关管Q15的源极与负极输出端口(LED-)连接，开关管Q15的栅极与开关管Q16的漏极连接，开关管Q16的源极接地，开关管Q16的栅极通过并联的电阻R59和二极管D15与调光控制器(U19)的调光输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于叫号***的工控一体机，其特征在于，还设置有电容C33，所述电容C33的两端分别正极输出端口(LED+)与负极输出端口(LED-)连接，所述电容C33用于降低输出电流纹波，改善EMI电磁辐射。

3.根据权利要求2所述的一种用于叫号***的工控一体机，其特征在于，包括DC输入接口(21)，所述工控一体机内设置有宽电压稳压电路板(22)，所述宽电压稳压电路板(22)设置有稳压电路，所述稳压电路的DC输入端口与DC输入接口(21)连接，所述稳压电路包括稳压控制电路和电压取样电路，所述稳压控制电路的驱动输出端通过驱动信号放大电路与开关管Q12的受控端连接，所述DC输入接口(21)的正极通过开关管Q12的漏极通过电感L6与开关管Q12的电源端连接，所述开关管Q12的接地端接地，所述开关管Q12的电源端依次通过电容C25、电感L5接地，所述开关管Q12的电源端依次通过电容C25、整流二极管(D14)与DC输出端口连接，所述电压取样电路从DC输出端口进行电压采样并反馈至稳压控制电路。

4.根据权利要求3所述的一种用于叫号***的工控一体机，其特征在于，所述电压取样电路包括串联的电阻R49和电阻R50，电阻R50的一端接地，电阻R50的另一端与电阻R49的一端连接，电阻R49的另一端与DC输出端口连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于叫号***的工控一体机，其特征在于，所述稳压控制电路的电源输入端设置有最低电压开启电路，包括NPN型的三极管Q11，三极管Q11的基极通过电阻R45与DC输入端口的正极连接，所述三极管Q11的集电极与DC输入端口的正极连接，三极管Q11的发射极通过电容C26接地，三极管Q11的发射极与驱动信号放大电路的电源端连接，还设置有稳压管Z2，稳压管Z2的阳极接地，稳压管Z2的阴极与三极管Q11的基极连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于叫号***的工控一体机，其特征在于，所述驱动信号放大电路包括NPN型的三极管Q9和PNP型的三极管Q10，所述三极管Q9和三极管Q10共基极，基极通过电阻R43与稳压控制电路的驱动输出端连接；所述三极管Q9和三极管Q10共发射极，与开关管Q12Q12的受控端连接；三极管Q9的集电极与三极管Q11的发射极边接，三极管Q10的发射极接地。

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