一种低温治疗仪智能控制电路的利记博彩app
【专利摘要】本实用新型公开了一种低温治疗仪智能控制电路，涉及开关控制电路领域；该电路包括一个由三极管、MOS管、电阻和电容这四类器件组成的开关电路，以及一个控制开关电路工作的MCU；本实用新型的智能控制电路通过选用不同的MOS管可应用于设备中大电流或小电流开关器件的通断控制；该智能控制电路解决了传统智能控制电路PCB布线难，占用空间大，物料采购难度大成本高，编程难度大等问题。
【专利说明】一种低温治疗仪智能控制电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关控制电路，尤其涉及一种采用分立器件组成的可应用于设备中大电流或小电流开关器件的通断控制的电路。
【背景技术】
[0002]传统电路的开关量输出回路一般采用MCU输出一个高低电平控制有触点继电器的方法来实现。通常为了提高抗干扰能力，还要经过光电隔离，典型的一路输出接线如图1所示。
[0003]《微计算机信息》2009年17期，发表一篇文章《一种新型的多路开关量输出控制电路设计》。介绍了基于MOTOROLA公司新的输出开关芯片MC33291，提出一种应用于微控制器的新型输出控制电路。通过对MCU发出的命令字和从MC33291反馈回的状态字进行比较，从而判定出口是否有故障以及故障的类型。MC33291通过串行外围接口 SPI和MCU相连的。MCU通过外设的SI 口(4脚)发送数据，SO (9脚)接收数据，SCLK 口(3脚)用作输出时钟。并行口(ParallelPorts)提供外设从选择线CSB(10脚)及复位线Reset (22脚)和故障时状态控制线SFPD(15脚)，见图2。在MCU写SPI数据寄存器，通过8位移位寄存器(ShiftRegister)向外部设备传输数据；同时从接收缓冲器(ReceiveBuffer)读取从外部设备反馈回来的信息，用于判定外部设备的状态并做出相应的处理。MC33291的输出最大驱动电流为IA。
[0004]由此而见，传统的继电器控制方式，电路复杂，占用电路板空间大，继电器产生的电磁干扰大，影响信号完整性。MC33291虽然是集成芯片，占用空间比传统的继电器控制方式小了，但是MC33291的封装面积仍然较大，图3是根据MC33291的官方资料搜查到的封装面积 10.55mm*15.54mm。
[0005]支持输出的开关信号电流小，最大是IA电流，当开关控制电流需求变大时，无法满足要求；该器件编程复杂，不利于程序编写；器件应用单一，无替代厂家，一旦出现供货紧张，影响产品发货及供应，不利于产品化应用。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是为了解决现有技术中继电器控制电路复杂、占用电路板空间大的问题以及现在技术中基于MOTOROLA公司新的输出开关芯片MC33291多路开关量输出控制电路编程复杂的问题，而提出一种低温治疗仪智能控制电路，该智能控制电路可实现大电流或小电流开关量控制，占用空间小和方便编程。
[0007]本实用新型的技术方案如下:
[0008]本实用新型的技术方案基于一个MCU来控制一个由三级管、MOS管、电阻和电容组成的开关电路。在本实用新型电路中，电阻Rl被接在MCU的控制输入10管脚与三极管Ql的基极之间；三级管Ql的发射极接地；三极管Ql的集电极与电阻R2 —端相连，电阻R2的另一端与电源之间接入一个由电阻R3、电容Cl组成的并联电路；M0S管Q2的源极接电源；一个由电阻R5、电容C2组成的串联电路被接在MOS管Q2的栅极与漏极之间；M0S管Q2的栅极还连接着电阻R4，电阻R4的另一端与电源之间接入一个由电阻R3、电容Cl组成的并联电路；保险丝Fl —端与MOS管Q2的漏极相连，另一端经过一个并联电路与地相连，此并联电路有三条支路，第一条支路为电容C3，第二条支路为外接负载，第三条支路为一个由电阻R6、电阻R7组成的串联电路；MCU的故障检测1管脚与地之间接入电阻R7。
[0009]上述MOS管Q2为P沟道增强型MOS管，型号为A0D4185或A0B2608L，根据本实用新型电路选配的MOS管Q2的型号不同，开关电流的调节范围为I?50安培。
[0010]上述三级管Ql为NPN管。
[0011]上述智能开关控制电路中，MCU的第一个1管脚发出一个高电平，通过选配各个电阻的阻值，使三级管和MOS管导通，相当于电子开关闭合，从而使负载正常工作，同时，MCU的第二个1管脚检测开关电路的某点电压来判断电路工作状态是否正常，若检测到为高电平，则电路正常，若检测到低电平，则可判断电路状态不正常。反之，MCU的第一个1管脚发出一个低电平，使三级管和MOS管不导通，相当于电子开关断开，从而使负载不工作。
[0012]通过对MCU简单编程，当检测到电路正常时，维持原状，继续由MCU的1管脚发出高电平；当检测到电路不正常时，由MCU的1管脚发出低电平，从而使三级管和MOS管不导通，相当于电子开关断开，起到了保护电路的作用。
[0013]另外，还可以用MCU的两个1管脚控制多路开关，从而解决MCU的1管脚不足的问题。不妨以三路为例，三路原理一致，并联在一起，同时开关；三路故障检测，可以采用与门逻辑器件，所以当有任一路或多路出现故障时，即可检测到一个低电平，从而判断出电路异常。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]有益效果一:本实用新型提供的一种低温治疗仪智能控制电路，对于同样控制IA的开关量，本实用新型电路成本由市场中电阻、电容、三极管、MOS管和MC33291的价格可知是MC33291的约二十分之一。
[0016]有益效果二:同等级电流控制中，本实用新型电路PCB布线空间比MC33291小，图4是用PADS软件，根据本实用新型电路器件的标准封装计算出来的面积9.99mm。MC33291的官方资料搜查到的封装面积10.55mm*15.54mm。MC33291还不算上其他外围电路的面积，已经比本实用新型电路占用的空间大。采用本实用新型电路，可以在有限的布板空间发挥更大作用。
[0017]有益效果三:上述MCU控制的方式:输出一个高电平，则开头电路闭合，负载工作；输出一个低电平，则开关电路断开，负载不工作；检测到一个高电平，说明电路正常，则继续输出高电平；检测到一个低电平，说明电路异常，则输出一个低电平来断开电路。由MCU的控制方式可以看出，对MCU的编程十分简单，并且不需要开发新的程序，现有技术即可轻松解决，明显降低了程序人员的编程量和编程难度。
[0018]
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为光耦隔离控制继电器电路；
[0020]图2为MC33291引脚图；
[0021]图3为MC33291官方资料尺寸图；
[0022]图4为本实用新型电路布线空间图；
[0023]图5为本实用新型的实施例一的电路图；
[0024]图6为本实用新型的实施例二的电路图。
【具体实施方式】
[0025]为了更好的说明本实用新型，现结合实施例与附图作进一步说明。
[0026]低温治疗仪智能控制电路的组成有四类器件:三极管Q1、M0S管Q2、电阻、电容，见图5。
[0027]实施例一
[0028]两个1控制单路开关，如图5所示:MCU控制输入1管脚输出一个高电平到电阻Rl左端，三极管Ql导通，合理配置电阻R2、电阻R3的大小，分配一个低压到电阻R4左端；这样MOS管Q2的栅极、源极产生一个-1OV左右的电压，MOS管Q2的源极、漏极导通，相当于电子开关打开；负载开始工作。此时电阻R6上端电压基本等于电源电压，通过合理配置电阻R6、电阻R7的大小，输出一个3.3V左右电压到MCU的故障检测1管脚，MCU通过检测此管脚是否为高电平，判断电路的正常与否。反之，MCU控制输入1管脚输出一个低电平到电阻Rl左端，三极管Ql关闭，MOS管Q2栅极、源极之间的压降为0，M0S管Q2不导通，负载不工作，此时，电阻R7上端管脚应该输出一个低电平。电路设计简单，只用2个MCU的1管脚，即可做到开关控制与故障状态检测，编程应用逻辑也简单，只需输出一个高低电平，判断一个高低电平，即可以解决控制与告警两不误，明显降低程序编写工作量和难度。
[0029]选取以下参数，试举一例说明:P0WER= 12V，R1 = IKΩ，三极管Ql选MMBT5551型号三极管，R2 = IK Ω，R3 = 4.7Κ Ω，Cl = 4.7uF, R4 = 33 Ω，R5 = 2K Ω，C2 = 10nF, Fl=1A快熔，MOS管Q2选用美国万代A03401型号，R6 = 3.3K Ω，R7 = IK Ω ;选用这些参数，可以支持小于IA电流的开关控制。
[0030]性能优势:具有缓启动功能，电阻R3、电容Cl、电阻R4、电阻R5和电容C2组成一个缓启动回路，拟制时间可以通过修改电容Cl、电阻R5和电容C2的大小来调配；缓启动时间T = kt = kRC,其中k对于一个电路元件参数都确定的电路来说是一个常数,可通过实际电路测试中推算出来，R是此缓启动回路总阻抗，C是此缓启动回路总容抗；经过缓启动控制的MOS管Q2，可以缓慢开启源极、漏极的导通阻抗，防止容性负载瞬时冲击电流过大而烧坏前端保险丝Fl或者MOS管Q2本身。并且，在负载过载或者短路时，保险丝Fl可以及时起到保护作用。
[0031]电流大小选配:若负载电流过大，可以通过选配大电流MOS管Q2，或者并联多个MOS管解决。电路的其他部分不需要修改，设计简单，通用性强。同样封装的MOS管，可以有多个厂家供货，例如IR、英飞凌、美国万代等厂家。
[0032]实施例二
[0033]两个1控制多路开关，不妨以三路为例，如图6所示:输入控制端只有一个MCU管脚，控制三路开关状态，解决MCU接口不足问题。三路原理一致，可以合理分配负载，同时开关，起到均流作用。例如控制30A大电流开关时，一个MOS管可能导致发热过大而产生高温告警，这种情况，可以用三路开关，分别分配1A电流，降低风险。三路故障检测，可以采用与门逻辑器件，当有一路出现故障时，输出一个低电平告警，这样可以在一个MCU管脚的有限条件下，监控三路电路的异常状态。同样的原理，不管多少路开关，只需要MCU两个1 口便可以启动控制与监控作用。编程应用逻辑也简单，只需输出一个高低电平，判断一个高低电平，即可以解决控制与告警两不误。电流出现过流，保险丝可以及时切断负载，保护这个电路板或者设备不受更大的破坏。
[0034]在本实用新型电路的应用场景，即医用冷疗设备中，采用小电流封装MOS管A0D4185,可以安全稳定地控制小电流泵的运转,控制小电流风扇的运转；采用大电流MOS管A0B2608L，可靠控制大电流制冷片的开与关。
【权利要求】
1.一种低温治疗仪智能控制电路，其特征在于:包括一个由三极管、MOS管、电阻和电容这四类器件组成的开关电路，以及一个控制开关电路工作的MCU ;电阻Rl被接在MCU的控制输入1管脚与三极管Ql的基极之间；三级管Ql的发射极接地；三极管Ql的集电极与电阻R2 —端相连，电阻R2的另一端与电源之间接入一个由电阻R3、电容Cl组成的并联电路；M0S管Q2的源极接电源；一个由电阻R5、电容C2组成的串联电路被接在MOS管Q2的栅极与漏极之间；M0S管Q2的栅极还连接着电阻R4，电阻R4的另一端与电源之间接入一个由电阻R3、电容Cl组成的并联电路；保险丝Fl —端与MOS管Q2的漏极相连，另一端经过一个并联电路与地相连，此并联电路有三条支路，第一条支路为电容C3，第二条支路为外接负载，第三条支路为一个由电阻R6、电阻R7组成的串联电路；MCU的故障检测1管脚与地之间接入电阻R7。
2.如权利要求1所述的低温治疗仪智能控制电路，其特征在于:所述MOS管Q2为P沟道增强型MOS管，型号为A0D4185或A0B2608L。
3.如权利要求1或2所述的低温治疗仪智能控制电路，其特征在于:根据选配的MOS管Q2的型号不同，开关电流的调节范围为I?50安培。
4.如权利要求1所述的低温治疗仪智能控制电路，其特征在于:所述三极管Ql为NPN管。
【文档编号】G05B19/04GK203950136SQ201420124930
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】韦东 申请人:深圳市普润康生物科技有限公司