防爆开关接口电路的利记博彩app
【专利摘要】防爆开关接口电路，包括用于驱动负载工作的负载驱动模块，还包括用于防止电源反接的防反接模块、用于将磁输入信号转换成电信号的磁控开关模块、用于根据所述磁控开关模块的输出信号控制自身导通与断开的开关管模块；采用磁控开关模块控制开关管模块的导通与断开，从而开关管模块能够控制负载工作或停止工作。采用防反接模块能够避免人为的接线错误，同时，磁控开关模块自身的唤醒与休眠工作模式能够控制开关管模块的导通与断开，有效降低待机静态功耗，延长负载的使用寿命。开关管模块能够通过大电流，因而能够满足与开关管模块连接的各种负载的工作要求。
【专利说明】
防爆开关接口电路
技术领域
[0001]本发明涉及开关接口电路，特别是涉及一种能通过大电流的防爆开关接口电路。
【背景技术】
[0002]目前在油田、石化、网电等巡检、列检、巡维场所，大多环境恶劣，对防水、防尘、防爆等等都有严格的要求。所以如何解决便携产品的三防问题就是一个必须解决的重大难题。现有便携产品，因为采用的是干簧管开关，只通过磁性开关来控制光源，把关键部件全部密封在壳体内腔与外壳独立开来，所以防水、防尘、防爆效果极好。
[0003]由于干簧管为磁敏接触式机械开关，其玻璃封装件很容易受到剧烈撞击而破裂，影响开关功能。且输出端能够承受的电流很小，只能作为驱动信号使用。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种能通过大电流的防爆开关接口电路。
[0005]—种防爆开关接口电路，包括用于驱动负载工作的负载驱动模块，还包括用于防止电源反接的防反接模块、用于将磁输入信号转换成电信号的磁控开关模块以及用于根据所述磁控开关模块的输出信号控制自身导通与断开的开关管模块；
[0006]所述防反接模块输入端接电源、输出端接所述磁控开关模块的输入端；所述磁控开关模块的输出端接所述开关管模块的输入端；所述开关管模块的输出端接所述负载驱动模块，所述开关管模块通过自身的导通与断开控制所述负载驱动模块工作与停止工作。
[0007]在其中一个实施例中，所述防反接模块包括二极管D1，所述二极管Dl的正极接电源、负极接所述磁控开关模块的输入端。
[0008]在其中一个实施例中，还包括用于降低所述磁控开关模块输入端压降的相移模块，所述相移模块的输出端接所述磁控开关模块的输入端、输入端接所述防反接模块的输出端、接地端接地。
[0009]在其中一个实施例中，所述相移模块包括电阻Rl和电容Cl ;所述电容Cl 一端接地，另一端接所述磁控开关模块的输入端；所述电阻Rl —端接所述二极管Dl的负极，另一端接所述磁控开关模块的输入端。
[0010]在其中一个实施例中，所述磁控开关模块包括霍尔开关芯片Ul和电容C2 ;所述霍尔开关芯片Ul的输入端、输出端对应为所述磁控开关模块的输入端和输出端；所述电容C2一端接地，另一端接所述霍尔开关芯片Ul的输出端。
[0011]在其中一个实施例中，所述开关管模块包括电阻R2、电阻R3和场效应管Ql ;所述电阻R2 —端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接所述场效应管Ql的栅极；所述电阻R3 一端接地，另一端接所述场效应管Ql的栅极；所述场效应管Ql的漏极接负载驱动模块、源极接地。
[0012]在其中一个实施例中，所述开关管模块包括电阻R4和三极管Q2 ;所述电阻R4的一端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的发射极接地、集电极接所述负载驱动模块。
[0013]在其中一个实施例中，所述开关管模块包括电阻R5和双向可控硅Q3 ;所述电阻R5一端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接地；所述双向可控硅Q3的输入端接所述磁控开关模块的输出端、输出端接所述负载驱动模块、接地端接地。
[0014]在其中一个实施例中，所述开关管模块包括电阻R6、电阻R7、绝缘栅双极型晶体管Q4和二极管D2 ;所述电阻R6 —端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接所述绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极；所述电阻R7的一端接所述绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极，另一端接地；所述绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极接地、集电极接所述负载驱动模块；所述二极管D2的正极接地、负极接所述绝缘栅双极型晶体管的Q4集电极。
[0015]在其中一个实施例中，所述负载驱动模块包括电阻R10、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C4、电感L1、LED驱动芯片U3、贴片三极管Q5及肖特基二极管D3 ;所述LED驱动芯片U3的电源端接电源、接地端接所述开关管模块的输出端、待机控制端接所述电阻R10、感应输入端接电压反馈端及所述贴片三极管Q5的集电极、输出端接所述贴片三极管Q5的基极；所述贴片三极管Q5的发射极接所述肖特基二极管D3的正极；所述肖特基二极管D3的负极接LED的负极，所述肖特基二极管D3的正极接电源，所述电感LI 一端接电源，另一端接LED的正极；所述电容C4的两端分别接LED的正极和负极；所述电阻R8 —端接电源，另一端接所述LED驱动芯片U3的待机控制端；所述电阻RlO远离所述LED驱动芯片U3待机控制端的一端接所述开关管模块的输出端；所述电容C3 —端接电源，另一端接所述开关管模块的输出端；所述电阻R9—端接所述贴片三极管Q5的集电极，另一端接所述开关管模块的输出端。
[0016]上述防爆开关接口电路采用磁控开关模块控制开关管模块的导通与断开，从而开关管模块的能够控制与负载驱动模块连接的负载进行工作或停止工作。采用防反接模块能够避免人为的接线错误。同时，由于采用了磁控开关模块，能够利用磁控开关模块自身的唤醒与休眠工作模式来控制开关管模块的导通与断开，有效降低待机静态功耗，延长负载的使用寿命。且开关管模块能够通过大电流，因而能够满足与开关管模块连接的各种负载的要求。
【附图说明】
[0017]图1为防爆开关接口电路的模块图；
[0018]图2为防爆开关接口电路的原理图；
[0019]图3为开关管模块的原理图之一；
[0020]图4为开关管模块的原理图之二 ；
[0021]图5为开关管模块的原理图之三。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，为防爆开关接口电路的模块图。
[0023]—种防爆开关接口电路，包括用于驱动负载工作的负载驱动模块105、用于防止电源反接的防反接模块101、用于将磁输入信号转换成电信号的磁控开关模块102以及用于根据所述磁控开关模块102的输出信号控制自身导通与断开的开关管模块104。
[0024]所述防反接模块101输入端接电源、输出端接所述磁控开关模块102的输入端；所述磁控开关模块102的输出端接所述开关管模块104的输入端；所述开关管模块104的输出端接所述负载驱动模块105，所述开关管模块104通过自身的导通与断开控制所述负载驱动模块105工作与停止工作。
[0025]请结合图2。
[0026]防反接模块101包括二极管D1，所述二极管Dl的正极接电源、负极接所述磁控开关模块102的输入端。
[0027]防爆开关接口电路还包括用于降低所述磁控开关模块102输入端压降的相移模块103，所述相移模块103的输出端接所述磁控开关模块102的输入端、输入端接所述防反接模块101的输出端、接地端接地。
[0028]相移模块103包括电阻Rl和电容Cl ;所述电容Cl 一端接地，另一端接所述磁控开关模块102的输入端；所述电阻Rl —端接所述二极管Dl的负极，另一端接所述磁控开关模块102的输入端。
[0029]磁控开关模块102包括霍尔开关芯片Ul和电容C2 ;所述霍尔开关芯片Ul的输入端、输出端对应为所述磁控开关模块102的输入端和输出端；所述电容C2 —端接地，另一端接所述霍尔开关芯片Ul的输出端。
[0030]在本实施例中，开关管模块104包括电阻R2、电阻R3和场效应管Ql ;所述电阻R2一端接所述磁控开关模块102的输出端，另一端接所述场效应管Ql的栅极；所述电阻R3 —端接地，另一端接所述场效应管Ql的栅极，所述场效应管Ql的漏极接负载驱动模块、源极接地。
[0031]请结合图3。
[0032]在又一个实施例中，开关管模块104包括电阻R4和三极管Q2 ;所述电阻R4的一端接所述磁控开关模块102的输出端，另一端接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的发射极接地、集电极接所述负载驱动模块105。
[0033]请结合图4。
[0034]在又一个实施例中，开关管模块104包括电阻R5和双向可控娃Q3，所述电阻R5 —端接所述磁控开关模块102的输出端，另一端接地；所述双向可控硅Q3的输入端接所述磁控开关模块102的输出端、输出端接所述负载驱动模块105、接地端接地。
[0035]请结合图5。
[0036]在又一个实施例，开关管模块104包括电阻R6、电阻R7、绝缘栅双极型晶体管Q4和二极管D2 ;所述电阻R6 —端接所述磁控开关模块102的输出端，另一端接所述绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极；所述电阻R7的一端接所述绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极，另一端接地，所述绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极接地、集电极接所述负载驱动模块105 ;所述二极管D2的正极接地、负极接所述绝缘栅双极型晶体管的Q4集电极。
[0037]负载驱动模块105包括电阻R10、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C4、电感L1、LED驱动芯片U3、贴片三极管Q5及肖特基二极管D3 ;所述LED驱动芯片U3的电源端接电源、接地端接所述开关管模块104的输出端、待机控制端接所述电阻R10、感应输入端接电压反馈端及所述贴片三极管Q5的集电极、输出端接所述贴片三极管Q5的基极；所述贴片三极管Q5的发射极接所述肖特基二极管D3的正极；所述肖特基二极管D3的负极接LED的负极，所述肖特基二极管D3的正极接电源，所述电感LI 一端接电源，另一端接LED的正极；所述电容C4的两端分别接LED的正极和负极；所述电阻R8 —端接电源，另一端接所述LED驱动芯片U3的待机控制端；所述电阻RlO远离所述LED驱动芯片U3待机控制端的一端接所述开关管模块104的输出端；所述电容C3 —端接电源，另一端接所述开关管模块104的输出端；所述电阻R9 —端接所述贴片三极管Q5的集电极，另一端接所述开关管模块104的输出端。
[0038]上述防爆开关接口电路解决了常规开关易跌落损坏的问题。
[0039]基于上述所有实施例，防爆开关接口电路的工作原理如下:
[0040]电源经过二极管D1、电阻R1、电容Cl后，输出到霍尔开关芯片U1，霍尔开关芯片Ul输出高电平驱动后续开关管模块104。开关管模块104中场效应管Ql或三极管Q2或可控硅Q3或绝缘栅双极型晶体管Q4导通后，驱动负载驱动模块105正常工作，进而驱动与负载驱动模块105连接的LED点亮。
[0041]在霍尔开关芯片Ul输出低电平时，开关管模块104中场效应管Ql或三极管Q2或可控硅Q3或绝缘栅双极型晶体管Q4截止，负载驱动模块105停止工作，进而LED熄灭。
[0042]针对防爆开关接口电路中的霍尔开关输出特性，设计了 4种开关管模块104，分别为场效应管、三极管、可控硅和绝缘栅双极型晶体管四种开关电路。四种开关电路囊括了大部分接口驱动电路。场效应管是电压型控制器件，根据现行的技术水平，其驱动控制电压需要3V以上，可用于霍尔开关输出3V以上的场合。三极管是电流控制型器件，对于霍尔开关输出3V以下的场合也适用。可控硅既是电压驱动也是电流控制的器件，可用于一次驱动的特殊场合。绝缘栅双极型晶体管结合了场效应管和三极管的特性，能够通过较大的电流。四种开关电路各有用途，基本满足了当前的霍尔开关输出连接各种负载的需求。
[0043]电源一般为电池，电池正极端串接二极管D1，防止电池反接。降压电路采用相移模块103，磁控开关模块采用芯片HAL2481L，该芯片HAL2481输入工作电压范围在3V_5.5V之间，对于电压高于5.5V的锂电池供电，需要在前端增加降压电路。微功耗霍尔开关采用周期性的“休眠”与“唤醒”工作模式，“唤醒”时间远小于“休眠”时间。因此在霍尔开关前端采用相移模块101实现降压功能。这样既保证了霍尔开关的正常供电，同时也降低了整机的待机功耗。霍尔开关的输出端可根据负载的不同选择这四种开关电路。当磁通密度高于“工作点”阈值时，输出高电平驱动开关管模块104，开关管模块104导通接地，后续负载驱动模块105工作，因而与负载驱动模块连接的LED点亮。
[0044]上述四种开关电路结合负载驱动模块105具有可行性，从而解决了现有干簧管磁性开关抗跌落、抗震差的问题，大大提升了产品的价值，而且给用户带来更好的使用体验、满足更多使用场所。
[0045]上述防爆开关接口电路采用磁控开关模块102控制开关管模块104的导通与断开，从而开关管模块104的能够控制与负载驱动模块105连接的负载进行工作或停止工作。采用防反接模块101能够避免人为的接线错误。同时，由于采用了磁控开关模块102，因此，能够利用磁控开关模块102自身的唤醒与休眠工作模式来控制开关管模块104的导通与断开，有效降低待机静态功耗，延长负载的使用寿命。且开关管模块104能够通过大电流，因而能够满足与开关管模块104连接的各种负载的要求。
[0046]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0047]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种防爆开关接口电路，包括用于驱动负载工作的负载驱动模块，其特征在于，还包括用于防止电源反接的防反接模块、用于将磁输入信号转换成电信号的磁控开关模块以及用于根据所述磁控开关模块的输出信号控制自身导通与断开的开关管模块； 所述防反接模块输入端接电源、输出端接所述磁控开关模块的输入端； 所述磁控开关模块的输出端接所述开关管模块的输入端； 所述开关管模块的输出端接所述负载驱动模块，所述开关管模块通过自身的导通与断开控制所述负载驱动模块工作与停止工作。2.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述防反接模块包括二极管D1，所述二极管Dl的正极接电源、负极接所述磁控开关模块的输入端。3.根据权利要求2所述的防爆开关接口电路，其特征在于，还包括用于降低所述磁控开关模块输入端压降的相移模块，所述相移模块的输出端接所述磁控开关模块的输入端、输入端接所述防反接模块的输出端、接地端接地。4.根据权利要求3所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述相移模块包括电阻Rl和电容Cl ;所述电容Cl 一端接地，另一端接所述磁控开关模块的输入端；所述电阻Rl —端接所述二极管Dl的负极，另一端接所述磁控开关模块的输入端。5.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述磁控开关模块包括霍尔开关芯片Ul和电容C2 ;所述霍尔开关芯片Ul的输入端、输出端对应为所述磁控开关模块的输入端和输出端；所述电容C2 —端接地，另一端接所述霍尔开关芯片Ul的输出端。6.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述开关管模块包括电阻R2、电阻R3和场效应管Ql ;所述电阻R2 —端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接所述场效应管Ql的栅极；所述电阻R3—端接地，另一端接所述场效应管Ql的栅极；所述场效应管Ql的漏极接负载驱动模块、源极接地。7.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述开关管模块包括电阻R4和三极管Q2 ;所述电阻R4的一端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接所述三极管Q2的基极；所述三极管Q2的发射极接地、集电极接所述负载驱动模块。8.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述开关管模块包括电阻R5和双向可控硅Q3 ;所述电阻R5 —端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接地；所述双向可控硅Q3的输入端接所述磁控开关模块的输出端、输出端接所述负载驱动模块、接地端接地。9.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述开关管模块包括电阻R6、电阻R7、绝缘栅双极型晶体管Q4和二极管D2 ;所述电阻R6 —端接所述磁控开关模块的输出端，另一端接所述绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极；所述电阻R7的一端接所述绝缘栅双极型晶体管Q4的栅极，另一端接地；所述绝缘栅双极型晶体管Q4的发射极接地、集电极接所述负载驱动模块；所述二极管D2的正极接地、负极接所述绝缘栅双极型晶体管的Q4集电极。10.根据权利要求1所述的防爆开关接口电路，其特征在于，所述负载驱动模块包括电阻R10、电阻R8、电阻R9、电容C3、电容C4、电感LULED驱动芯片U3、贴片三极管Q5及肖特基二极管D3 ;所述LED驱动芯片U3的电源端接电源、接地端接所述开关管模块的输出端、待机控制端接所述电阻R10、感应输入端接电压反馈端及所述贴片三极管Q5的集电极、输出端接所述贴片三极管Q5的基极；所述贴片三极管Q5的发射极接所述肖特基二极管D3的正极；所述肖特基二极管D3的负极接LED的负极，所述肖特基二极管D3的正极接电源，所述电感LI 一端接电源，另一端接LED的正极；所述电容C4的两端分别接LED的正极和负极；所述电阻R8 —端接电源，另一端接所述LED驱动芯片U3的待机控制端；所述电阻RlO远离所述LED驱动芯片U3待机控制端的一端接所述开关管模块的输出端；所述电容C3 —端接电源，另一端接所述开关管模块的输出端；所述电阻R9—端接所述贴片三极管Q5的集电极，另一端接所述开关管模块的输出端。
【文档编号】H03K17/90GK105846805SQ201510023622
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年1月16日
【发明人】周明杰, 李海廷
【申请人】海洋王照明科技股份有限公司, 海洋王（东莞）照明科技有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司