一种智能软开关电源实现方法及智能软开关电源

摘要

本发明公开了一种智能软开关电源实现方法，其包括工频供电模块将市电转换为6V直流电，为触发模块供电，于触发模块设置外接按键“ON/OFF”，当短按“ON/OFF”按键时，触发模块输出高电平，电源开始工作，长按“ON/OFF”按键时，触发模块输出低电平，电源停止工作；当触发模块检测到电器负载部分长时间无人操作时，触发模块自动输出低电平，电源停止工作。本发明还公开了实施该方法的智能软开关电源。

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源领域，具体涉及一种智能软开关电源实现方法，及实施该方法的智能软开关电源。

背景技术

开关电源已经广泛应用于各种仪器和设备中，但其开关按键通常采用的是硬开关方式，硬开关一般连接市电，电压较高，人体直接接触可能存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能软开关电源实现方法，及实施该方法的智能软开关电源，解决现有开关电源直接连接市电，使用不安全，且功能单一，不能适应物联网发展的需要的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种智能软开关电源实现方法，其包括以下步骤：

(1)设置电器负载部分；

(2)于电器负载连接市电处设置待机电源软开关装置；

(3)于待机电源软开关装置内设置工频供电模块，触发模块和隔离光耦模块，其中，工频供电模块输入端连接市电，工频供电模块的输出端与触发模块的输入端连接，触发模块的输出端连接隔离光耦模块的输入端，隔离光耦模块的输出端连接电器负载部分的电源端；

(4)于触发模块处还设有一智能控制装置，该智能控制装置包括中央控制模块，电器负载部分工作状态监测模块，通讯模块和过流保护模块；

(5)工作时，所述工频供电模块将市电转换为6V直流电，为触发模块 供电，于触发模块设置外接按键“ON/OFF”，当短按“ON/OFF”按键时，触发模块输出高电平，电源开始工作，长按“ON/OFF”按键时，触发模块输出低电平，电源停止工作；

(6)当触发模块检测到电器负载部分长时间无人操作时，触发模块自动输出低电平，电源停止工作。

所述工频供电模块包括变压器T2、整流桥BD2、稳压芯片IC1、电阻R30、电阻R31、电容E21和电容E22，其中，所述整流桥的第2脚和低4脚分别连接变压器T2输出端，整流桥的第1脚与电容E21正极及稳压芯片IC1第3脚相连接，稳压芯片IC1第2脚输出6V电压，并连接电阻R30一端及电容E22正极，稳定芯片IC1第1脚与电阻R30另一端及电阻R31一端相连接，整流桥第3脚、电容E21负极、电阻R31另一端及电容E22负极均接地。

所述触发模块包括电阻R8，电阻R9，电阻R17，电阻R15，电阻R21，电阻R22，电阻R16，电阻R20，电阻R34，电阻R27，电阻R26，电阻R23，电容C35，电容E18，电容C33，三极管Q1，三极管Q7，三极管Q3，三极管Q4，三极管Q2，二极管D17，二极管D15，二极管D18；其中，所述电阻R8一端与电阻R9一端、三极管Q7基极、电容C35一端相连接，三极管Q7集电极连接电阻R34一端，电阻R34另一端与电阻R23一端及三极管Q3基极相连接，电阻R23另一端与电阻R21一端、电容E18一端及电阻E27一端相连接，电阻R21另一端与二极管D17正极及三极管Q1集电极相连接，三极管Q1基极于电阻R17一端及电阻R15一端相连接，二极管D17负极于电阻R22一端及二极管D15负极相连接，电阻R22另一端与三极管Q3集电极、三极管Q4基极、电阻R26一端及电容C33一端相连接，二极管D15正极连接三极管Q2集电极，三极管Q4集电极连接电阻R20一端，电阻R20另一端与电阻R16一端及三极管Q2基极相连接，三极管Q4发射极连接二极管D18正极，所述电容C35另一端、电容E18另一端、电阻R27另一端、三极管Q3发射极、电阻R26另一端、电容C33、二极管D18负极均接地，电阻R8另一端、三极管Q7发射极、电阻R15另一端、电阻R16另一端、 三极管Q1发射极、三极管Q2发射极均接6V电源，所述电阻R9另一端连接“POWER_KILL”信号端，所述电阻R17另一端连接“POWER_Switch”信号端，所述二极管D15正极及三极管Q2集电极连接“ON/OFF”开关信号。

所述步骤(5)具体包括：当短按外接开关“ON/OFF”时，“POWER_Switch”信号短暂接地，此时电流经过三极管Q1、二极管D17、电阻R22和三极管Q4，使得三极管Q2被打开，同时“ON/OFF”转为高电平输出，“ON/OFF”转为高电平输出时,导致二极管D15打开，给三极管Q4提供持续供电，使得即使放开按键开关后“ON/OFF”信号被锁定为高电平；当使用完毕后，长按外接开关“ON/OFF”，“POWER_Switch”信号长时间接地，电流会经过电阻R21给电容E18充电，使得三极管Q3基极电位缓慢抬高，当达到约0.7V时，三极管Q3开启，将三极管Q4的基极电位拉低至关断，“ON/OFF”转为低电平输出。

所述步骤(6)具体包括：当检测到长时间无人使用时，会由电器负载部分产生一个信号，将“POWER_KILL”信号接地，此时电流经三极管Q7，电阻R34，三极管Q3，将“ON/OFF”信号拉至低电平，从而关闭电源。

所述智能控制装置通过通讯模块，将电源工作信息及电器负载部分工作信息，实时反馈至移动终端，移动终端通过APP实时了解电源工作状态，可以通过APP对电源实现打开和关闭，从而避免误操作。

一种实施所述方法的智能软开关电源，其包括设于电器负载连接市电处的待机电源软开关装置，于该待机电源软开关装置内，设有工频供电电路，触发电路和隔离光耦电路，其中，工频供电电路输入端连接市电，工频供电电路的输出端与触发模块的输入端连接，触发电路的输出端连接隔离光耦电路的输入端，隔离光耦电路的输出端连接电器负载部分的电源端，于触发模块处还设有一智能控制装置，该智能控制装置包括中央控制电路，电器负载部分工作状态监测电路，通讯电路和过流保护电路。

所述工频供电电路包括变压器T2、整流桥BD2、稳压芯片IC1、电阻R30、电阻R31、电容E21和电容E22，其中，所述整流桥的第2脚和低4脚分别连接变压器T2输出端，整流桥的第1脚与电容E21正极及稳压芯片 IC1第3脚相连接，稳压芯片IC1第2脚输出6V电压，并连接电阻R30一端及电容E22正极，稳定芯片IC1第1脚与电阻R30另一端及电阻R31一端相连接，整流桥第3脚、电容E21负极、电阻R31另一端及电容E22负极均接地。

所述触发电路包括电阻R8，电阻R9，电阻R17，电阻R15，电阻R21，电阻R22，电阻R16，电阻R20，电阻R34，电阻R27，电阻R26，电阻R23，电容C35，电容E18，电容C33，三极管Q1，三极管Q7，三极管Q3，三极管Q4，三极管Q2，二极管D17，二极管D15，二极管D18；其中，所述电阻R8一端与电阻R9一端、三极管Q7基极、电容C35一端相连接，三极管Q7集电极连接电阻R34一端，电阻R34另一端与电阻R23一端及三极管Q3基极相连接，电阻R23另一端与电阻R21一端、电容E18一端及电阻E27一端相连接，电阻R21另一端与二极管D17正极及三极管Q1集电极相连接，三极管Q1基极于电阻R17一端及电阻R15一端相连接，二极管D17负极于电阻R22一端及二极管D15负极相连接，电阻R22另一端与三极管Q3集电极、三极管Q4基极、电阻R26一端及电容C33一端相连接，二极管D15正极连接三极管Q2集电极，三极管Q4集电极连接电阻R20一端，电阻R20另一端与电阻R16一端及三极管Q2基极相连接，三极管Q4发射极连接二极管D18正极，所述电容C35另一端、电容E18另一端、电阻R27另一端、三极管Q3发射极、电阻R26另一端、电容C33、二极管D18负极均接地，电阻R8另一端、三极管Q7发射极、电阻R15另一端、电阻R16另一端、三极管Q1发射极、三极管Q2发射极均接6V电源，所述电阻R9另一端连接“POWER_KILL”信号端，所述电阻R17另一端连接“POWER_Switch”信号端，所述二极管D15正极及三极管Q2集电极连接“ON/OFF”开关信号。

所述过流保护电路包括电流采样电路和电流比较封锁电路。

本发明的有益效果是：可有效解决传统的仪器开关直接连接市电，若发生漏电可能危及使用者安全的问题。本发明的电源软开关可实现超低待机功耗，且软开关电路连接直流低压6V，且通过变压器隔离市电，不会对使用者造成影响，且实现成本较低可广泛应用于各种仪器电源中。

另外，通过设置智能控制电路，能够通过移动终端连接电源，实时掌握电源工作情况，可进行远程操作，使用方便，且能够避免误操作。通过过流保护电路，能够有效保护电源的正常工作，延长电源的使用寿命。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明结构框图；

图2为工频供电电路电路图；

图3为触发电路电路图；

图4为电流采样电路；

图5为电流比较封锁电路。

具体实施方式

实施例：参见图1至图3，本实施例提供一种智能软开关电源实现方法，其包括以下步骤：

(1)设置电器负载部分；

(2)于电器负载连接市电处设置待机电源软开关装置；

(3)于待机电源软开关装置内设置工频供电模块，触发模块和隔离光耦模块，其中，工频供电模块输入端连接市电，工频供电模块的输出端与触发模块的输入端连接，触发模块的输出端连接隔离光耦模块的输入端，隔离光耦模块的输出端连接电器负载部分的电源端；

(4)于触发模块处还设有一智能控制装置，该智能控制装置包括中央控制模块，电器负载部分工作状态监测模块，通讯模块和过流保护模块；

(5)工作时，所述工频供电模块将市电转换为6V直流电，为触发模块供电，于触发模块设置外接按键“ON/OFF”，当短按“ON/OFF”按键时，触发模块输出高电平，电源开始工作，长按“ON/OFF”按键时，触发模块输出低电平，电源停止工作；

(6)当触发模块检测到电器负载部分长时间无人操作时，触发模块自动 输出低电平，电源停止工作。

所述工频供电模块包括变压器T2、整流桥BD2、稳压芯片IC1、电阻R30、电阻R31、电容E21和电容E22，其中，所述整流桥的第2脚和低4脚分别连接变压器T2输出端，整流桥的第1脚与电容E21正极及稳压芯片IC1第3脚相连接，稳压芯片IC1第2脚输出6V电压，并连接电阻R30一端及电容E22正极，稳定芯片IC1第1脚与电阻R30另一端及电阻R31一端相连接，整流桥第3脚、电容E21负极、电阻R31另一端及电容E22负极均接地。

所述触发模块包括电阻R8，电阻R9，电阻R17，电阻R15，电阻R21，电阻R22，电阻R16，电阻R20，电阻R34，电阻R27，电阻R26，电阻R23，电容C35，电容E18，电容C33，三极管Q1，三极管Q7，三极管Q3，三极管Q4，三极管Q2，二极管D17，二极管D15，二极管D18；其中，所述电阻R8一端与电阻R9一端、三极管Q7基极、电容C35一端相连接，三极管Q7集电极连接电阻R34一端，电阻R34另一端与电阻R23一端及三极管Q3基极相连接，电阻R23另一端与电阻R21一端、电容E18一端及电阻E27一端相连接，电阻R21另一端与二极管D17正极及三极管Q1集电极相连接，三极管Q1基极于电阻R17一端及电阻R15一端相连接，二极管D17负极于电阻R22一端及二极管D15负极相连接，电阻R22另一端与三极管Q3集电极、三极管Q4基极、电阻R26一端及电容C33一端相连接，二极管D15正极连接三极管Q2集电极，三极管Q4集电极连接电阻R20一端，电阻R20另一端与电阻R16一端及三极管Q2基极相连接，三极管Q4发射极连接二极管D18正极，所述电容C35另一端、电容E18另一端、电阻R27另一端、三极管Q3发射极、电阻R26另一端、电容C33、二极管D18负极均接地，电阻R8另一端、三极管Q7发射极、电阻R15另一端、电阻R16另一端、三极管Q1发射极、三极管Q2发射极均接6V电源，所述电阻R9另一端连接“POWER_KILL”信号端，所述电阻R17另一端连接“POWER_Switch”信号端，所述二极管D15正极及三极管Q2集电极连接“ON/OFF”开关信号。

所述步骤(5)具体包括：当短按外接开关“ON/OFF”时，“POWER_Switch” 信号短暂接地，此时电流经过三极管Q1、二极管D17、电阻R22和三极管Q4，使得三极管Q2被打开，同时“ON/OFF”转为高电平输出，“ON/OFF”转为高电平输出时,导致二极管D15打开，给三极管Q4提供持续供电，使得即使放开按键开关后“ON/OFF”信号被锁定为高电平；当使用完毕后，长按外接开关“ON/OFF”，“POWER_Switch”信号长时间接地，电流会经过电阻R21给电容E18充电，使得三极管Q3基极电位缓慢抬高，当达到约0.7V时，三极管Q3开启，将三极管Q4的基极电位拉低至关断，“ON/OFF”转为低电平输出。

所述步骤(6)具体包括：当检测到长时间无人使用时，会由电器负载部分产生一个信号，将“POWER_KILL”信号接地，此时电流经三极管Q7，电阻R34，三极管Q3，将“ON/OFF”信号拉至低电平，从而关闭电源。

所述智能控制装置通过通讯模块，将电源工作信息及电器负载部分工作信息，实时反馈至移动终端，移动终端通过APP实时了解电源工作状态，可以通过APP对电源实现打开和关闭，从而避免误操作。

一种实施所述方法的智能软开关电源，其包括设于电器负载连接市电处的待机电源软开关装置，于该待机电源软开关装置内，设有工频供电电路，触发电路和隔离光耦电路，其中，工频供电电路输入端连接市电，工频供电电路的输出端与触发模块的输入端连接，触发电路的输出端连接隔离光耦电路的输入端，隔离光耦电路的输出端连接电器负载部分的电源端，于触发模块处还设有一智能控制装置，该智能控制装置包括中央控制电路，电器负载部分工作状态监测电路，通讯电路和过流保护电路。

所述工频供电电路包括变压器T2、整流桥BD2、稳压芯片IC1、电阻R30、电阻R31、电容E21和电容E22，其中，所述整流桥的第2脚和低4脚分别连接变压器T2输出端，整流桥的第1脚与电容E21正极及稳压芯片IC1第3脚相连接，稳压芯片IC1第2脚输出6V电压，并连接电阻R30一端及电容E22正极，稳定芯片IC1第1脚与电阻R30另一端及电阻R31一端相连接，整流桥第3脚、电容E21负极、电阻R31另一端及电容E22负极均接地。

所述触发电路包括电阻R8，电阻R9，电阻R17，电阻R15，电阻R21，电阻R22，电阻R16，电阻R20，电阻R34，电阻R27，电阻R26，电阻R23，电容C35，电容E18，电容C33，三极管Q1，三极管Q7，三极管Q3，三极管Q4，三极管Q2，二极管D17，二极管D15，二极管D18；其中，所述电阻R8一端与电阻R9一端、三极管Q7基极、电容C35一端相连接，三极管Q7集电极连接电阻R34一端，电阻R34另一端与电阻R23一端及三极管Q3基极相连接，电阻R23另一端与电阻R21一端、电容E18一端及电阻E27一端相连接，电阻R21另一端与二极管D17正极及三极管Q1集电极相连接，三极管Q1基极于电阻R17一端及电阻R15一端相连接，二极管D17负极于电阻R22一端及二极管D15负极相连接，电阻R22另一端与三极管Q3集电极、三极管Q4基极、电阻R26一端及电容C33一端相连接，二极管D15正极连接三极管Q2集电极，三极管Q4集电极连接电阻R20一端，电阻R20另一端与电阻R16一端及三极管Q2基极相连接，三极管Q4发射极连接二极管D18正极，所述电容C35另一端、电容E18另一端、电阻R27另一端、三极管Q3发射极、电阻R26另一端、电容C33、二极管D18负极均接地，电阻R8另一端、三极管Q7发射极、电阻R15另一端、电阻R16另一端、三极管Q1发射极、三极管Q2发射极均接6V电源，所述电阻R9另一端连接“POWER_KILL”信号端，所述电阻R17另一端连接“POWER_Switch”信号端，所述二极管D15正极及三极管Q2集电极连接“ON/OFF”开关信号。

所述过流保护电路包括电流采样电路和电流比较封锁电路。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的方法步骤及等效结构变化，均包含在本发明的保护范围。