一种低功耗低成本开关控制自锁电路及其控制方法
本发明公开了一种低功耗低成本开关控制自锁电路及其控制方法，属于开关控制电路技术领域，其连接在负载运行控制信号的输入线路或负载接地端与GND之间，包括：触发源输入支路、RC延时支路以及开关控制支路；触发源输入支路包括高、低电平触发源输入端，两者分别接入RC延时支路；开关控制支路包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，Q2的源极和漏极串接在主电路上，RC延时支路充放电控制Q1通断，进而控制Q2通断，使得所述负载运行控制信号的输入线路或负载接地端与GND之间通断，本发明中的电路无需程序控制，仅通过最基本的硬件搭建实现了开关控制自锁的功能，还根据两个触发源的条件不断切换实现了通断两种状态的循环，适用于低成本低功耗场景并可大范围应用。
发明专利
CN202311416964.X
2023-10-30
CN117544145A
2024-02-09
H03K17/06(2006.01)
苏州雾联医疗科技有限公司
李成为
215300 江苏省苏州市昆山市祖冲之南路1699号工业技术研究院1309室
南京纵横知识产权代理有限公司
许婉静
江苏;32
1.一种低功耗低成本开关控制自锁电路，连接在负载运行控制信号的输入线路或负载的接地端与GND之间上，其特征是，包括：触发源输入支路（1）、RC延时支路（2）以及开关控制支路（3）； 所述触发源输入支路（1）包括高电平触发源输入端以及低电平触发源输入端，两者分别接入所述RC延时支路（2），并分别用于接收用于控制所述RC延时支路（2）充电或放电的电平触发信号； 所述开关控制支路（3）包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的源极和漏极串接在所述负载运行控制信号的输入线路或负载的接地端与GND之间上；所述RC延时支路（2）充电或放电用于对所述第一MOS管Q1进行导通或关断控制，所述第一MOS管Q1导通或关断能够控制所述第二MOS管Q2的导通或关断，使得所述负载运行控制信号的输入线路或负载的接地端与GND之间导通或断开。 2.根据权利要求1所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述RC延时支路（2）包括充放电电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3以及电阻R5；电阻R1、电阻R2、电阻R5依次串接于负载的运行控制信号输入端与GND之间，充放电电容C1并接在电阻R1和电阻R3上； 所述高电平触发源输入端以及低电平触发源输入端分别通过电阻R5和电阻R2接入电阻R1与充放电电容C1的连接点上。 3.根据权利要求2所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述第一MOS管Q1为N沟道MOS管，第二MOS管Q2为P沟道MOS管； 所述第一MOS管Q1栅极和源极分别通过电阻R3两端连接至所述充放电电容C1两端，Q1源极与电阻R3的连接点连接至GND且Q1栅极通过电阻R3连接至GND； 所述第二MOS管Q2栅极连接所述第一MOS管Q1漏极，Q2漏极连接所述电阻R5输入端，Q2源极连接至负载的VCC且Q2栅极通过一上拉电阻R4连接至Q2源极。 4.根据权利要求3所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述电阻R5连接负载运行控制信号输入端的线路上还串接有二极管D1，所述二极管D1阳极连接所述负载的运行控制信号输入端，阴极连接R5输入端，所述第二MOS管Q2的漏极和二极管D1阳极的连接点连接至负载的运行控制信号输入端。 5.根据权利要求1所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述RC延时支路（2）包括充放电电容C1、电阻R1和电阻R2；电阻R1、电阻R2依次串接于负载的接地端与VCC之间，充放电电容C1串接在所述电阻R1和电阻R2的连接点与GND之间； 所述高电平触发源输入端以及低电平触发源输入端分别接入电阻R1与充放电电容C1的连接点上。 6.根据权利要求5所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述第一MOS管Q1为P沟道MOS管，第二MOS管Q2为N沟道MOS管； 所述第一MOS管Q1栅极与所述充放电电容C1和电阻R1的连接点连接至GND且Q1栅极通过所述电阻R1连接至VCC，Q1源极与电阻R1的连接点连接至VCC； 所述第二MOS管Q2栅极连接所述第一MOS管Q1漏极，Q2漏极连接所述电阻R2输出端，Q2源极连接至GND。 7.根据权利要求6所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述电阻R2连接负载的接地端的线路上还串接有二极管D1，所述二极管D1阴极连接所述负载的接地端，阳极连接R2输出端，所述第二MOS管Q2的漏极和二极管D1阴极的连接点连接至负载的接地端。 8.根据权利要求1-7任一项所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，所述电平触发源输入支路（1）外接传感器，分别用于提供高电平触发信号给所述高电平触发源输入端以及提供低电平触发信号给所述低电平触发源输入端。 9.一种控制方法，应用于权利要求2-4任一项所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，包括： 向所述高电平触发源输入端输入高电平信号，该高电平信号控制所述RC延时支路（2）充电至：所述充放电电容C1两端的压差达到使所述第一MOS管Q1导通的阈值，进而使得所述第二MOS管Q2导通，所述第二MOS管Q2导通控制所述充放电电容C1维持其两端压差使得所述开关控制支路（3）始终处于导通状态，以实现对所述负载运行控制信号输入线路的导通自锁控制； 向所述低电平触发源输入端输入低电平信号，该低电平信号控制所述RC延时支路（2）放电至：所述充放电电容C1两端的压差降到使所述第一MOS管Q1关断的阈值，进而使得所述第二MOS管Q2关断，所述第二MOS管Q2关断控制所述充放电电容C1放电至GND使得所述开关控制支路（3）处于关断状态，以实现对所述负载运行控制信号输入线路的关断自锁控制。 10.一种控制方法，应用于权利要求5-7任一项所述的低功耗低成本开关控制自锁电路，其特征是，包括： 向所述低电平触发源输入端输入低电平信号，该低电平信号控制所述RC延时支路（2）放电至：所述充放电电容C1一端与VCC的压差达到使所述第一MOS管Q1导通的阈值，进而使得所述第二MOS管Q2导通，所述第二MOS管Q2导通控制所述充放电电容C1一端维持其低压使得所述开关控制支路（3）始终处于导通状态，以实现对负载接地端与GND之间的导通自锁控制； 向所述高电平触发源输入端输入高电平信号，该高电平信号控制所述RC延时支路（2）充电至：所述充放电电容C1一端与VCC的压差降到使所述第一MOS管Q1关断的阈值，进而使得所述第二MOS管Q2关断，所述第二MOS管Q2关断控制所述充放电电容C1一端始终维持其高压使得所述开关控制支路（3）始终处于关断状态，以实现对负载接地端与GND之间的关断自锁控制。