微電腦電源電路的製作方法
2023-10-31 20:59:27 2
專利名稱：微電腦電源電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種向微電腦提供電源電壓的電源電路，特別涉及一種微電腦電源電路，其中主電源提供給微電腦的電源電壓被控制。
利用了諸如微電腦之類的處理器的控制裝置被廣泛應用在諸如冰箱、洗衣機和盒式錄像機(VCR)之類的電子產品中，以便更精確地控制各種負載，如一個發動機。在用於電子產品的控制裝置中，通常是通過將一個電源插頭插入一個商用電源的插座板中來提供主電源電壓，然後各種負載被接通並按照用戶的鍵控進行工作。
但是，在電源插頭一被插入商用電源插座板中就向微電腦和外圍電路提供電源電壓的狀態下，應用在電子產品中的帶有微電腦的現有控制電路被觸發，並在這樣的狀態下等待用戶的鍵輸入。這樣，在電子產品的電源插頭被插入插座板的過程中，電源電壓被提供給微電腦和與微電腦操作無關的外圍電路，直到一個用戶操作一個鍵為止，從而產生了不必要的微電腦空閒操作。其結果是可能縮短了微電腦的使用壽命。而且，在微電腦等待一個用戶的鍵操作過程中由於某一因素而突然改變電源電壓時，可能頻繁發生誤操作或故障。
為解決上述問題，本發明的一個目的是提供一種用於微電腦的電源電路，它能控制電源電壓，使得儘管在一個電子產品的電源插頭被插入一個電源插座板中時，也不向微電腦和微電腦控制的負載驅動器提供電源，直到一用戶操作一個鍵為止。
為了達到本發明的上述目的，提供了一種用於向控制負載驅動的微電腦提供電壓的電源電路，該電源電路包括一個用於向微電腦提供電源電壓的電源部分；一個用於選擇控制負載驅動的微電腦的控制操作的起動或停止的起動開關；以及一個用於根據起動開關的選擇而接通或切斷從電源部分提供給微電腦的電源電壓的電源開關部分。
電源開關部分可簡單地由一個有源開關設備構成，如一個開關電晶體，其集電極和發射極與電源部分和微電腦的電源電壓端相連，並且它根據起動開關的選擇結果來轉換集電極電流的通或斷。最好，本發明還包括另一個開關電晶體，它連接於開關電晶體和起動開關之間，並且為了穩定一轉換操作而根據起動開關的選擇結果被轉換到控制該開關電晶體操作。
圖1是一個用於利用了本發明的微電腦電源電路的電子產品的控制裝置的方框圖。
圖2是圖1所示的微電腦電源電路的詳細電路圖。
圖3是圖1所示的一個負載驅動器的詳細方框圖。
下面將參照附圖詳細描述本發明的最佳實施例。
在顯示了一個用於利用本發明的微電腦電源電路的電子產品的控制裝置的圖1中，為了控制用於驅動一負載64的負載驅動器63，微電腦70依據一個軟體程序執行一個預定的控制子程序。一個用於向微電腦70提供電源電壓的電源部分10從一個商用電源11向微電腦70輸出一個必需的直流(DC)電壓。一個電源開關20依據起動電源40的選擇結果將電源部分10的輸出加到微電腦70上或中斷該輸出。起動開關40由用戶有選擇地操縱。一個負載延遲器50將交流(AC)電壓從商用電源11加到負載驅動器63上，並通過一個來自微電腦70的信號進行轉換。負載驅動器63也通過一個來自微電腦70的信號進行操作，並通過將負載延遲器50提供的AC電壓從商用電源11加到負載64上而驅動負載64。
即，電源部分10從商用電源11輸出一用於微電腦70的所需電源電壓。電源部分10的輸出被電源開關20中斷並且不輸入到微電腦70直到一用戶選擇了起動開關40為止。直到用戶操作了起動開關40之後才將電源電壓提供給微電腦70。這樣微電腦70不工作。如果用戶操作了起動開關40，則將電源電壓提供給微電腦70，並執行微電腦70的控制操作。然後，微電腦70根據一個預定的控制子程序，通過負載延遲器50和負載驅動器63控制負載64。
圖2是示出了用於圖1的微電腦的電源電路的詳細電路圖。在此圖中，電源部分10包括一個降壓器13，其初級線圈通過一個主電源開關12和一個橋式整流器14與商用電源11相連接。此處，主電源開關12表示上述電源插頭。電源插頭被插入商用插座板以接通主電源開關並且通過使前者與後者分離以切斷主電源開關。降壓器13將商用電源11的電壓降到一個微電腦70操作所必需的電平，例如12V。整流器14對經降壓後的AC電壓進行全波整流並輸出一個DC電壓。
起動開關40連接在微電腦70的起動信號輸入端73和整流器14的輸出端和地的連接點之間。即，當切斷起動開關40時，微電腦70的輸入端73變為一個邏輯高狀態。當接通起動開關40時，微電腦70的輸入端73從邏輯高狀態變為等於地電位的邏輯低狀態。
電源開關20包括一個共基極型開關電晶體31，一個齊納二極體33，一個共發射極型輔助開關電晶體23和二極體21。開關電晶體31的集電極連接到整流器14的輸出端，且其發射極與微電腦70的電源電壓輸入端71相連。而且，其基極通過一電阻R3與輔助開關電晶體23的集電極相連，並通過齊納二極體33與地相連。這裡，齊納二極體33將開關電晶體31的基極電位調整到一個恆定電平並將開關電晶體31的輸出電壓保持在一個恆定電壓。輔助開關電晶體23的集電極和發射極分別連接到開關電晶體31的基極和地。輔助開關電晶體23的基極通過二極體21連接在整流器14的輸出端和微電腦70的起動信號輸入端73之間的連接點上，即起動開關40未接地的一側。這裡，二極體21執行電壓降。
在切斷起動開關40的初始狀態下，由於一個邏輯高信號加到基極上而使電源開關20中的輔助開關電晶體23導通。當輔助開關電晶體23導通時，其集電極通過發射極接地而處於導電狀態。因此，開關電晶體31的集電極和基極之間的電壓通過該導通的輔助開關電晶體23而旁通到地。其結果是，由於一邏輯低信號加到基極上而使開關電晶體31截止。當開關電晶體31被截止時，集電極電流被中斷且電源部分10中的整流器14的輸出沒有被加到微電腦70中的電源電壓端71。從而，微電腦70不操作。
如果用戶接通起動開關40，則輔助開關電晶體23的基極通過起動開關40而接地。因此，輔助開關電晶體23被截止。其結果是，由於一個邏輯高信號被加到開關電晶體31的基極上而使得開關電晶體31導通。從而，開關電晶體31的集電極和發射極處於導電狀態，且電源電壓從電源部分10提供到微電腦70的電源電壓端71。
同時，微電腦70的起動信號輸入端73通過起動開關40接地。其結果是，微電腦70通過輸入端73的邏輯低信號識別當前能控制負載驅動器，然後通過一個負載驅動端75輸出一個邏輯高信號作為一個負載驅動信號。如果通過負載驅動端75輸出驅動信號，一個負載開關電晶體53處於導電狀態，該電晶體53的集電極與輔助開關電晶體23的基極相連，其基極接收驅動信號，並且其發射極接地。如果負載開關電晶體53處於導電狀態，輔助開關電晶體23的基極接地。從而，輔助開關電晶體23保持截止狀態且利用接地通路通過負載開關電晶體53和齊納二極體33將整流器14的輸出加到開關電晶體31的基極上作為邏輯高信號，就象起動開關40接通的狀態一樣。其結果是，保持負載開關電晶體53的導通狀態並將電源電壓穩定地提供給微電腦70。
同時，如果負載開關電晶體53導通，連接在負載開關電晶體53的集電極和整流器14的輸出端之間的一個負載延遲器50變為導電狀態並激活延遲觸點51和51′。觸點51和51′分別被連接到商用電源11和後述的負載驅動器。在這種方式下，當延遲器50處於導電狀態且觸點51和51′被激活時，商用電源11的電源電壓被加到負載驅動器63上。因此，該負載能被驅動。
圖3更詳細地示出了微電腦70控制的負載驅動器63。負載驅動器63中的負載驅動電路65通過一個相應的三端雙向可控矽開關(可控矽開關)61從商用電源11接收電源電壓以驅動一個相應的負載。當激活延遲器50的觸點51和51′時，啟動三端雙向可控矽開關61。如果三端雙向可控矽開關61被啟動，微電腦70執行一個預定的控制子程序，以選擇一個與要驅動的負載相連接的驅動端79並將一個觸發信號作為驅動信號輸出到一個相應的負載側三端雙向可控矽開關61的柵極。因此，連接在被選驅動端79上的三端雙向可控矽開關61被激活，使得連接在三端雙向可控矽開關61上的負載驅動電路65驅動該負載。
再參照圖2，如果起動開關40由用戶從接通狀態變為切斷狀態，一個邏輯高信號被加到微電腦70的起動信號輸入端73。微電腦70通過該輸入的邏輯高信號判斷用戶停止控制負載，並立刻中斷來自負載驅動端75的驅動信號。然後，一個邏輯低信號被輸入到負載開關電晶體53的基極，且負載開關電晶體53被截止。從而，負載延遲器50變為不導電狀態且觸點51和51′被斷開，使得不能進行負載控制操作。同時，輔助開關電晶體23和開關電晶體31變為初始狀態，且微電腦70的電源電壓被中斷。在圖2中，標記C1到C4分別表示一個電容器，R1到R8分別表示一個電阻，D1到D3分別表示一個防回流二極體。
如上所述，儘管電源插頭被插入商用插座板中，即主電源開關12被接通以將電源電壓從電源部分10輸出到微電腦70，從而將商用電源11的電源電壓加到微電腦70上，但仍通過電源開關20中斷電源電壓，除非不接通起動開關40，在此情況下微電腦70不操作。從而，本發明只在用戶出於使用電子產品的目的而激活起動開關40時允許微電腦70操作。
因此，本發明簡單地解決了由於在用戶不希望使用電子產品時而將電源電壓加到微電腦70和外設上所引起的微電腦壽命縮短、誤操作和故障問題，並提高了系統可靠性。
權利要求
1.一種用於向控制負載驅動的微電腦提供電源電壓的電源電路，該電源電路包括一個用於向微電腦提供電源電壓的電源部分；一個用於選擇控制負載驅動的微電腦的控制操作的起動或停止的起動開關；以及一個用於根據起動開關的選擇而接通或切斷從電源部分提供給微電腦的電源電壓的電源開關部分。
2.如權利要求1所述的電源電路，其特徵在於所述電源開關部分包括一個開關器件，它根據起動開關的選擇結果轉換從電源部分提供給微電腦的電源電壓的通或斷。
3.如權利要求2所述的電源電路，其特徵在於所述開關器件包括一個開關電晶體，其集電極和發射極分別與電源部分的輸出端和微電腦的電源電壓端相連，並且其基極根據起動開關的選擇結果接收信號，以便根據輸入到基極的輸入信號來切換集電極電流。
4.如權利要求3所述的電源電路，還包括一個齊納二極體，它與所述開關電晶體的基極相連以使得開關電晶體處於導電狀態，從而將輸入到基極的電流限制到一預定電平，使得輸出電壓保持為一恆定電壓。
5.如權利要求1所述的電源電路，其特徵在於所述電源開關部分包括一個用於接通或切斷從所述電源部分提供給微電腦的電源電壓的開關器件；以及一個根據所述起動開關的選擇結果激活開關設備的輔助開關器件。
6.如權利要求5所述的電源電路，其特徵在於所述開關器件包括一個開關電晶體，其具有一個與電源部分的輸出端相連的集電極，一個與微電腦的電源電壓端相連的發射極，和一個基極，所述輔助開關器件包括一個輔助開關電晶體，它具有一個與電源部分的輸出端相連並通過所述起動開關接地的基極，一個與所述開關電晶體的基極相連的集電極，以及一個接地的發射極。
7.如權利要求6所述的電源電路，還包括一個齊納二極體，它與所述開關電晶體的基極相連以使得開關電晶體處於導電狀態，從而將輸入到基極的電流限制到一預定電平，使得輸出電壓保持為一恆定電壓。
8.如權利要求6所述的電源電路，還包括一個降壓二極體，它與所述輔助開關電晶體的基極相連。
全文摘要
提供了一種向微電腦提供電源電壓的電源電路,該電源電路包括:一個用於向微電腦提供電源電壓的電源部分;一個用於選擇微電腦的控制操作的起動或停止的起動開關;以及一個用於根據起動開關的選擇而接通或切斷從電源部分提供給微電腦的電源電壓的電源開關部分。因此,直到用戶接通了起動開關才向微電腦提供電源電壓,從而防止了微電腦的空閒操作。
文檔編號G05F1/10GK1180183SQ9712272
公開日1998年4月29日 申請日期1997年8月22日 優先權日1996年8月22日
發明者張鳳安, 砂田正文 申請人:三星電子株式會社