不带锁开关的内部控制电路的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及不带锁开关的内部控制电路。

背景技术：

不带锁开关，是指按一下接通电路、放手后依然接通电路，再按一下断开电路、放手后依然断开电路的按钮开关，例如门铃开关就是一种典型的不带锁开关。

不带锁开关的内部控制电路是否可靠，直接关系到所述不带锁开关能否正常地接通和分断电路。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了不带锁开关的内部控制电路，以保证所述不带锁开关能够正常地接通和分断电路。

一种不带锁开关的内部控制电路，包括双D触发器芯片、开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容，其中：

所述双D触发器芯片的1CLR引脚、2PRE引脚、2CLR引脚和VCC引脚接电源；

所述双D触发器芯片的1D引脚和GND引脚接地；

所述双D触发器芯片的1CLK引脚接所述第一电容的第一端，并且所述第一电容的第一端还经过所述第二电阻接地；

所述第一电容的第二端经过所述第一电阻接地，并且所述第一电容的第二端还经过所述不带锁开关的按钮接所述电源；

所述双D触发器芯片的1PRE引脚接所述第二电容的第一端，所述第二电容的第二端接地；

所述双D触发器芯片的1Q引脚经所述第三电阻接所述第二电容的第一端；

所述双D触发器芯片的1Q'引脚接自身的2CLK引脚；

所述双D触发器芯片的2Q'引脚接自身的2D引脚；

所述双D触发器芯片的2Q'引脚还经所述第四电阻接所述开关管的控制端；

所述开关管的电能输入端接所述电源；所述开关管的电能输出端接后续电路；

其中，所述1CLR、1D、1CLK、1PRE、1Q、1Q'引脚分别表示所述双D触发器芯片中的第一路D触发器的异步复位引脚、数据输入引脚、时钟输入引脚、异步置位引脚、触发器状态输出引脚、与触发器状态输出引脚互补输出的引脚；所述2CLR、2D、2CLK、2PRE、2Q、2Q'引脚分别表示所述双D触发器芯片中的第二路D触发器的异步复位引脚、数据输入引脚、时钟输入引脚、异步置位引脚、触发器状态输出引脚、与触发器状态输出引脚互补输出的引脚。

其中，所述双D触发器芯片为74HC74D型号、74HC273型号或74ALS175型号的双D触发器芯片。

其中，所述开关管为三极管；

具体的，所述三极管的发射极为所述开关管的电能输入端；所述三极管的集电极为所述开关管的电能输出端；所述三极管的基极为所述开关管的控制端。

其中，所述开关管为MOSFET；

具体的，所述MOSFET的漏极为所述开关管的电能输入端；所述MOSFET的源极为所述开关管的电能输出端；所述MOSFET的栅极为所述开关管的控制端。

可选的，所述内部控制电路还包括：第三电容；

具体的，所述第三电容并联在所述不带锁开关的按钮两端。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型利用电容充电瞬间相当于短路的特性，在用户按下不带锁开关的按钮时，为双D触发器芯片U1的1CLK引脚施加一个上升沿脉冲信号，此时U1的2Q'引脚由高电平转为低电平，并进入锁存状态，从而触发开关管导通，实现对后续电路的供电；在用户再此按下不带锁开关的按钮时，再次为U1的1CLK引脚施加一个上升沿脉冲信号，此时U1的2Q'引脚由低电平转为高电平，并进入所述锁存状态，从而关断开关管，终止对后续电路的供电。可见，本实用新型能够保证不带锁开关正常地接通和分断电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种不带锁开关的内部控制电路图；

图2为D触发器的逻辑符号示意图；

图3为本实用新型实施例公开的又一种不带锁开关的内部控制电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型实施例公开了一种不带锁开关的内部控制电路，以保证所述不带锁开关能够正常地接通和分断电路，所述内部控制电路包括双D触发器芯片U1、开关管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2，其中(双D触发器芯片U1可以采用74HC74D、74HC273或74ALS175等型号的双D触发器芯片，图1仅以74HC74D型号作为示例；图1中在元件管脚、导线处标记的p3、p6、p8、VCC表示四个不同的网络标号，具有相同网络标号的点在电气上是连接在一起的；下文中中括号【】内的数字表示双D触发器芯片U1的引脚编号)：

双D触发器芯片U1的1CLR引脚【1】、2PRE引脚【10】、2CLR引脚【13】和VCC引脚【14】接电源；

双D触发器芯片U1的1D引脚【2】和GND引脚【7】接地；

双D触发器芯片U1的1CLK引脚【3】接第一电容C1的第一端，并且第一电容C1的第一端还经过第二电阻R2接地；

第一电容C1的第二端经过第一电阻R1接地，并且第一电容C1的第二端还经过所述不带锁开关的按钮SW1接所述电源；

双D触发器芯片U1的1PRE引脚【4】接第二电容C2的第一端，第二电容C2的第二端接地；

双D触发器芯片U1的1Q引脚【5】经第三电阻R3接第二电容C2的第一端；

双D触发器芯片U1的1Q'引脚【6】接双D触发器芯片U1的2CLK引脚【11】；

双D触发器芯片U1的2Q'引脚【8】接双D触发器芯片U1的2D引脚【12】；

双D触发器芯片U1的2Q'引脚【8】还经第四电阻R4接开关管Q1的控制端；

开关管Q1的电能输入端接所述电源；开关管Q1的电能输出端接后续电路。

双D触发器芯片U1是指具有两路独立的D触发器的芯片。下面，基于D触发器的特点，对所述内部控制电路的工作原理进行详述。

D触发器的逻辑符号如图2所示，各引脚定义如表1所示。

表1-D触发器的引脚含义

D触发器的真值表如表2所示。

表2-D触发器真值表

表2中，H表示高电平信号；L表示高电平信号；×表示随意。

D触发器的特性表如表3所示。

表3-D触发器特性表

表3中，H表示高电平信号；L表示高电平信号；×表示随意；↑表示时钟信号上升沿；Q_n+1表示触发器接收时钟信号上升沿之后Q引脚的新状态；Q_n+1'与Q_n+1状态互补。

双D触发器芯片U1的1CLR引脚【1】、1D引脚【2】、1CLK引脚【3】、1PRE引脚【4】、1Q引脚【5】和1Q'引脚【6】分别表示U1中的第一路D触发器的CLR引脚、D引脚、CLK引脚、PRE引脚、Q引脚和Q'引脚。双D触发器芯片U1的2CLR引脚【13】、2D引脚【12】、2CLK引脚【11】、2PRE引脚【10】、2Q引脚【9】和2Q'引脚【8】分别表示U1中的第二路D触发器的CLR引脚、D引脚、CLK引脚、PRE引脚、Q引脚和Q'引脚。双D触发器芯片U1的GND引脚【7】为两路D触发器共用的地端，VCC引脚【14】为两路D触发器共用的电源端。

基于以上描述，可知所述内部控制电路的工作原理如下。

1)不带锁开关接通电路

用户按下按钮SW1时，电源对第一电容C1充电，第一电容C1在充电瞬间相当于短路，P3点电位突变为高电位，此时相当于在P3点产生了一个上升沿脉冲信号；随着第一电容C1的充电，P3点电位慢慢变低，最后变为零电位。

初始状态下，双D触发器芯片U1的1CLR引脚【1】和1PRE引脚【4】为高电平，1D引脚【2】为低电平，用户按下按钮SW1的瞬间，对1CLK引脚【3】施加了一个上升沿脉冲信号，由表3可知，此时1Q'引脚【6】由低电平转为高电平，即对2CLK引脚【11】施加了一个上升沿脉冲信号，而2PRE引脚【10】、2D引脚【12】和2CLR引脚【13】都为高电平，所以此时2Q'引脚【8】和2D引脚【12】由高电平转为低电平，并进入锁存状态，从而触发开关管Q1导通，实现对后续电路的供电。

在所述锁存状态下，第二电容C2通过第三电阻R3放电，1PRE引脚【4】变为低电平，此时1Q引脚【5】和1Q'引脚【6】分别变为高电平和低电平，并通过第三电阻R3对第二电容C2进行充电，将1PRE引脚【4】变为高电平。

用户松开按钮SW1后，第一电容C1通过第一电阻R1和第二电阻R2放电，从而恢复到电压为零的状态。

2)不带锁开关分断电路

用户再次按下按钮SW1时，电源再次对第一电容C1充电，第一电容C1在充电瞬间相当于短路，P3点电位突变为高电位，此时相当于在P3点产生了一个上升沿脉冲信号；随着第一电容C1的充电，P3点电位慢慢变低，最后变为零电位。

初始状态下，双D触发器芯片U1的1CLR引脚【1】和1PRE引脚【4】为高电平，1D引脚【2】为低电平，用户按下按钮SW1的瞬间，对1CLK引脚【3】施加了一个上升沿脉冲信号，由表3可知，此时1Q'引脚【6】由低电平转为高电平，即对2CLK引脚【11】施加了一个上升沿脉冲信号，而2PRE引脚【10】和2CLR引脚【13】都为高电平，2D引脚【12】为低电平，所以此时2Q'引脚【8】和2D引脚【12】由低电平转为高电平，并进入所述锁存状态，从而关断开关管Q1，终止对后续电路的供电。

由上可知，本实施例利用电容充电瞬间相当于短路的特性，在用户按下按钮SW1时，为双D触发器芯片U1的1CLK引脚【3】施加一个上升沿脉冲信号，此时2Q'引脚【8】由高电平转为低电平，并进入锁存状态，从而触发开关管Q1导通，实现对后续电路的供电；在用户再此按下按钮SW1时，再次为1CLK引脚【3】施加一个上升沿脉冲信号，此时2Q'引脚【8】由低电平转为高电平，并进入所述锁存状态，从而关断开关管Q1，终止对后续电路的供电。可见，本实施例能够保证不带锁开关正常地接通和分断电路。

其中，开关管Q1可以采用三极管、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET，金属氧化物半导体场效应晶体管)或其他任意满足要求的开关管电路。仅以开关管Q1采用三极管作为示例。

具体的，当开关管Q1为三极管时，所述三极管的发射极为开关管Q1的电能输入端；所述三极管的集电极为开关管Q1的电能输出端；所述三极管的基极为开关管Q1的控制端。

当开关管Q1为MOSFET时，所述MOSFET的漏极为开关管Q1的电能输入端；所述MOSFET的源极为开关管Q1的电能输出端；所述MOSFET的栅极为开关管Q1的控制端。

可选地，所述内部控制电路还包括：第三电容C3，如图3所示，第三电容C3并联在所述不带锁开关的按钮SW1两端，用于消除按钮SW1按下时出现的信号抖动。

综上所述，本实用新型利用电容充电瞬间相当于短路的特性，在用户按下不带锁开关的按钮时，为双D触发器芯片U1的1CLK引脚施加一个上升沿脉冲信号，此时U1的2Q'引脚由高电平转为低电平，并进入锁存状态，从而触发开关管导通，实现对后续电路的供电；在用户再此按下不带锁开关的按钮时，再次为U1的1CLK引脚施加一个上升沿脉冲信号，此时U1的2Q'引脚由低电平转为高电平，并进入所述锁存状态，从而关断开关管，终止对后续电路的供电。可见，本实用新型能够保证不带锁开关正常地接通和分断电路。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。