一种地线开关控制电路和一种电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地线开关控制电路和电子设备。该控制电路包括：开关器件、驱动电路、MCU控制器和电平匹配电路；开关器件，连接在输入电源的电源地与控制电路的信号地之间；驱动电路，经电平匹配电路连接MCU控制器，控制开关器件的闭合和断开；MCU控制器的接地端连接信号地；电平匹配电路，连接在MCU控制器的输出端与驱动电路的输入端之间，在电源地与信号地导通之前，隔离MCU控制器和驱动电路。通过MCU控制器可实现自动断电，而电平匹配电路，可以解决地线连接之前MCU控制器和驱动电路的电势差问题。

A ground switch control circuit and an electronic device

The utility model discloses a ground switch control circuit and an electronic device. The control circuit includes the switch device, the drive circuit, the MCU controller and the level matching circuit; the switch device is connected between the power source of the input power and the signal ground of the control circuit; the drive circuit connects the MCU controller through the level matching circuit to control the closing and disconnection of the switch device; the grounding end of the MCU controller is connected to the ground. Signal ground; the level matching circuit is connected between the output end of the MCU controller and the input end of the drive circuit, and the MCU controller and the drive circuit are isolated before the power supply and the signal ground are connected. The MCU controller can automatically cut off the power, and the level matching circuit can solve the potential difference between the MCU controller and the drive circuit before the ground wire connection.

【技术实现步骤摘要】
一种地线开关控制电路和一种电子设备
本技术涉及电路设计
，特别涉及一种地线开关控制电路和一种电子设备。
技术介绍
地线开关，是指通过控制地线的导通或断开，以实现电路回路的闭合或断开，从而实现供电或断电。在现有的直流电源电路设计中，采用地线开关可以满足电路更大的电流需求。然而，如图1所示，目前的大电流地线开关通常采用轻触开关控制，通过轻触开关控制驱动电路，驱动串联在地线上的开关器件，打开或切断总电源，从而为负载供电。而轻触开关的手段操作方式，无法实现自动控制，无法自动关机断电，一旦忘记切断会对安全造成隐患。
技术实现思路
鉴于现有技术地线开关需要手动控制无法自动断电的问题，提出了本技术的一种地线开关控制电路和一种电子设备，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：依据本技术的一个方面，提供了一种地线开关控制电路，所述控制电路包括：开关器件、驱动电路、MCU控制器和电平匹配电路；所述开关器件，连接在输入电源的电源地与所述控制电路的信号地之间；所述驱动电路，连接所述开关器件，以及经所述电平匹配电路连接所述MCU控制器，所述驱动电路的接地端连接所述电源地；所述MCU控制器的接地端连接所述信号地；所述电平匹配电路，连接在所述MCU控制器的输出端与所述驱动电路的输入端之间，被配置为在所述电源地与所述信号地导通之前，隔离所述MCU控制器和所述驱动电路。可选地，所述开关器件为NMOS管，所述NMOS管的源极连接所述电源地，漏极连接所述信号地，栅极连接所述驱动电路的输出端。可选地，所述驱动电路包括：第四电阻、第五电阻、三极管、第一二极管、第一电阻、第七电阻和第八电阻；所述第四电阻一端连接所述输入电源的正极，另一端连接所述第五电阻的一端和所述三极管的集电极，所述第五电阻的另一端连接所述电源地和所述三极管的发射极，所述第一二极管的正极连接所述驱动电源的正极，所述第一二极管的负极连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述第八电阻的另一端连接所述电源地；所述第四电阻和所述第五电阻的连接端为所述驱动电路的输出端；所述第一电阻和所述第八电阻的连接端为所述驱动电路的输入端。可选地，所述电平匹配电路包括：第三二极管和第六二极管；所述第三二极管的正极连接所述驱动电路的输入端，负极连接所述MCU控制器的输出端，所述第六二极管的负极连接所述第三二极管的负极，所述第六二极管的正极接所述信号地。可选地，所述控制电路还包括：电源转换电路；所述电源转换电路，连接所述输入电源和所述驱动电路，将所述输入电源降压转换为驱动电源，提供给所述驱动电路。可选地，所述控制电路还包括按键电路；所述按键电路连接所述驱动电路，按键被按下时所述按键电路输出控制信号，控制所述驱动电路驱动所述开关器件闭合。可选地，所述按键电路包括：第二二极管、第四二极管、第三电阻和按键；所述按键的一端连接所述电源地，另一端连接所述第三电阻的一端和所述第二二极管的负极，所述第三电阻的另一端连接所述第四二极管的负极，所述第四二极管的正极连接所述驱动电源的正极，所述第二二极管的正极连接所述驱动电路的输入端。可选地，所述按键电路还包括第九电阻和第五二极管；所述第九电阻的一端连接所述按键与所述第三电阻的连接端，所述第九电阻的另一端连接所述第五二极管的负极和所述MCU控制器的输入端，所述第五二极管的正极连接所述信号地。可选地，所述MCU控制器的电源端与所述输入电源的正极之间还连接有电源管理电路，所述电源管理电路被配置为稳定所述MCU控制器的工作电压。依据本技术的另一个方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括如上一项所述的地线开关控制电路。综上所述，本技术的有益效果是：通过增设MCU控制器，向驱动电路发送控制信号，自动控制开关器件断开，实现自动断电，并且，MCU控制器与驱动电路之间设置有电平匹配电路，以在地线连接之前，隔离MCU控制器和驱动电路，避免MCU控制器和驱动电路之间的电势差烧毁电路。附图说明图1为现有技术地线开关的工作原理示意图；图2为本技术一个实施例提供的一种地线开关控制电路的电路组成结构示意图；图3为本技术另一个实施例提供的一种地线开关控制电路的电路组成结构示意图；图4为图3所示实施例的地线开关控制电路工作原理示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术的技术构思是：在地线开关控制电路中增加MCU控制器，以通过向驱动电路发送控制信号，自动控制开关器件的断开，实现自动断电，并且，MCU控制器与驱动电路之间还设置有电平匹配电路，以在地线连接之前，隔离MCU控制器和驱动电路，避免MCU控制器和驱动电路之间的电势差烧毁电路。实施例1图2示意性地示出了本技术的地线开关控制电路的一种电路组成结构。如图2所示，一种地线开关控制电路，该控制电路包括：开关器件110、驱动电路130、MCU控制器140和电平匹配电路150。开关器件110，连接在输入电源的电源地(GND_WIRE)与控制电路的信号地(GND)之间，通过连接或断开电源地和信号地，实现电源回路的闭合或断开，从而实现供电或断电。驱动电路130，连接开关器件110，以及经电平匹配电路150连接MCU控制器140，驱动电路130的接地端连接电源地(接地端未图示)。驱动电源130接收MCU控制器的控制信号，以驱动开关器件110闭合或断开，实现对电路的电源的自动控制。MCU控制器140的接地端连接信号地。MCU控制器140的电源端连接输入电源的正极，以获取工作电压。通常，MCU控制器140要基于负载的状态以及其他逻辑，实现对电路电源的自动控制，因此，MCU控制器140设置在控制电路中，与负载同样使用信号地，进行后端控制。这种情况下，如图1-2所示，采用地线开关控制电路时，在地线导通之前，虽然电路中未产生电流，但是负载与电源的正极保持连接，起到类似于上拉电阻的作用，会导致负载用于回流的信号地的电压值与电源的正极电压值相近，即：在地线导通之前VGND＝VVBAT，则VGND-vGND_WIRE＝VVBA。由于MCU控制器140也接入信号地，其各输入输出端口也会存在较高的电平，导致与驱动电路130的输入端电平不匹配，因此本技术增加了电平匹配电路150，以解决地线断开状态下驱动电路130与MCU控制器140间的电势差。电平匹配电路150，连接在MCU控制器140的输出端与驱动电路130的输入端之间，被配置为在电源地与信号地导通之前，隔离MCU控制器140和驱动电路130。从而，避免由于电势差的存在，MCU控制器140的输出端与驱动电路130的输入端之间产生大的电流，烧毁电路。通过上述控制电路，可以利用增加的MCU控制器140，根据实际需求和安全策略等进行逻辑控制，自动控制地线的导通与断开，实现用电设备自动关机断电等功能，提高了自动化水平，电源控制更加方便安全。并且，通过电平匹配电路150进行电平匹配，解决了地线断开情况下，驱动电路130与MCU控制器140之间存在电势差导致的电平不匹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地线开关控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：开关器件、驱动电路、MCU控制器和电平匹配电路；所述开关器件，连接在输入电源的电源地与所述控制电路的信号地之间；所述驱动电路，连接所述开关器件，以及经所述电平匹配电路连接所述MCU控制器，所述驱动电路的接地端连接所述电源地；所述MCU控制器的接地端连接所述信号地；所述电平匹配电路，连接在所述MCU控制器的输出端与所述驱动电路的输入端之间，被配置为在所述电源地与所述信号地导通之前，隔离所述MCU控制器和所述驱动电路。

【技术特征摘要】
1.一种地线开关控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：开关器件、驱动电路、MCU控制器和电平匹配电路；所述开关器件，连接在输入电源的电源地与所述控制电路的信号地之间；所述驱动电路，连接所述开关器件，以及经所述电平匹配电路连接所述MCU控制器，所述驱动电路的接地端连接所述电源地；所述MCU控制器的接地端连接所述信号地；所述电平匹配电路，连接在所述MCU控制器的输出端与所述驱动电路的输入端之间，被配置为在所述电源地与所述信号地导通之前，隔离所述MCU控制器和所述驱动电路。2.根据权利要求1所述的地线开关控制电路，其特征在于，所述开关器件为NMOS管，所述NMOS管的源极连接所述电源地，漏极连接所述信号地，栅极连接所述驱动电路的输出端。3.根据权利要求1所述的地线开关控制电路，其特征在于，所述驱动电路包括：第四电阻、第五电阻、三极管、第一二极管、第一电阻、第七电阻和第八电阻；所述第四电阻一端连接所述输入电源的正极，另一端连接所述第五电阻的一端和所述三极管的集电极，所述第五电阻的另一端连接所述电源地和所述三极管的发射极，所述第一二极管的正极连接驱动电源的正极，所述第一二极管的负极连接所述第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接所述第七电阻的一端和所述第八电阻的一端，所述第七电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述第八电阻的另一端连接所述电源地；所述第四电阻和所述第五电阻的连接端为所述驱动电路的输出端；所述第一电阻和所述第八电阻的连接端为所述驱动电路的输入端。4.根据权利要求1所述的地线开关控制电路，其特征在于，所述电平匹配电路包括：第三二极管和第六二极管；所述第三二极...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雪刚，池进彬，
申请(专利权)人：上海歌尔泰克机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31