Opis - Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12)
OPIS PATENTOWY
(19)
(21) Numer zgłoszenia: 401701
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
PL
222370
(13) B1
(11)
(51) Int.Cl.
H03K 3/356 (2006.01)
(22) Data zgłoszenia: 21.11.2012
Układ do włączania napięcia zasilania
(54)
(73) Uprawniony z patentu:
(43) Zgłoszenie ogłoszono:
26.05.2014 BUP 11/14
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
PL 222370 B1
29.07.2016 WUP 07/16
INSTYTUT TELE- I RADIOTECHNICZNY,
Warszawa, PL
(72) Twórca(y) wynalazku:
PAWEŁ MICHALSKI, Warszawa, PL
WITOLD KARDYŚ, Warszawa, PL
2
PL 222 370 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest układ do włączania napięcia zasilania, który może być stosowany
w każdym urządzeniu elektronicznym, w którym konieczne jest trwałe odłączanie napięcia zasilania.
Znane są obwody włączania zasilania za pomocą przełączników bistabilnych sterujących kluczem włączającym napięcie zasilania. Wadą takiego rozwiązania jest brak możliwości zastosowania
przełącznika monostabilnego, a także możliwość drgania styków przełącznika, konieczna do wyeliminowania przez dodatkowe obwody filtrujące.
Znane są układy w postaci gotowych układów scalonych realizujących włączanie napięcia zasilania za pomocą dołączonego zewnętrznie przycisku monostabilnego. Takie rozwiązanie ze względu
na swoją budowę jest kosztowne.
Znane są układy do włączania zasilania, które na podstawie poziomu napięcia na wyjściu przycisku monostabilnego lub bistabilnego podłączonego do wejścia odczytującego stan przycisku i obwodu sterującego kluczem włączającym napięcie zasilania. Znany jest także układ do włączania napięcia
zasilania, przedstawiony w patencie WO2012012255 oraz w patencie WO2012012331. Poważną
wadą układu jest brak możliwości zastosowania układu w przypadku zasilania obwodu z napięcia
wyższego niż dopuszczalne przez obwód mikrokontrolera.
W układzie według wynalazku dołączony do masy układu przycisk monostabilny dołączony jest
do wspólnego węzła dzielnika rezystancyjnego złożonego z pierwszego rezystora podciągającego
dołączonego do zasilania obwodu oraz rezystora dołączonego do masy obwodu, przy czym do wspólnego węzła tego dzielnika rezystancyjnego dołączone jest wejście odczytujące obciążenia. Wejście
odczytujące dołączone jest także do pierwszej okładki kondensatora, którego druga okładka dołączona jest do pierwszego zacisku drugiego rezystora podciągającego dołączonego drugim zaciskiem do
zasilania obwodu. Do pierwszego zacisku drugiego rezystora podciągającego dołączony jest pierwszy
zacisk pierwszego klucza sterowanego, którego drugi zacisk dołączony jest do wyjścia sterującego
obciążenia. Trzeci zacisk pierwszego klucza sterowanego jest dołączony do masy obwodu, przy czym
do drugiej okładki kondensatora dołączona jest katoda diody, której anoda dołączona jest do masy
obwodu. Katoda diody dołączona jest do drugiego zacisku klucza załączającego napięcie zasilania,
którego pierwszy zacisk dołączony jest do zasilania obwodu, a trzeci zacisk do pierwszego zacisku
obciążenia, którego drugi zacisk jest dołączony do masy obwodu.
Zaletą wykonania wg wynalazku jest możliwość zastosowania układu w przypadku zasilania
obwodu z napięcia wyższego niż dopuszczalne przez obwód mikrokontrolera, dzięki zastosowaniu
kondensatora bootstrapującego. Zaletą jest również automatyczne filtrowanie drgania styków przełącznika monostabilnego.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat ideowy układu.
Dołączony do masy obwodu GND układu dowolny przycisk monostabilny S dołączony jest do
wspólnego węzła dzielnika rezystancyjnego złożonego z pierwszego rezystora podciągającego R1
dołączonego do zasilania obwodu ZAS oraz rezystora R3 dołączonego do masy obwodu GND, przy
czym do wspólnego węzła dzielnika rezystancyjnego złożonego z pierwszego rezystora podciągającego R1 oraz rezystora R3 dołączony jest do wejścia odczytującego odczyt obciążenia OBC, którym
jest obwód mikroprocesorowy. Wejście odczytujące odczyt dołączone jest także do pierwszej okładki
kondensatora C, którego druga okładka dołączona jest do pierwszego zacisku drugiego rezystora
podciągającego R2 dołączonego drugim zaciskiem do zasilania obwodu ZAS. Do pierwszego zacisku
drugiego rezystora podciągającego R2 dołączony jest pierwszy zacisk pierwszego klucza sterowanego Q1, który jest tranzystorem półprzewodnikowym, którego drugi zacisk dołączony jest do wyjścia
sterującego sterowanie obciążenia OBC, a trzeci zacisk pierwszego klucza sterowanego Q1 jest
dołączony do masy obwodu GND. Do drugiej okładki kondensatora C dołączona jest katoda diody D,
której anoda dołączona jest do masy obwodu GND. Katoda diody D dołączona jest do drugiego zacisku klucza załączającego napięcie zasilania Q2, który jest tranzystorem półprzewodnikowym, którego
pierwszy zacisk dołączony jest do zasilania obwodu ZAS, a trzeci zacisk do pierwszego zacisku obciążenia OBC, którego drugi zacisk jest dołączony do masy obwodu GND. Każdy ze sterowanych
kluczy półprzewodnikowych może być tranzystorem unipolarnym lub bipolarnym.
2
PL 222 370 B1
3
Zastrzeżenie patentowe
Układ do włączania napięcia zasilania zawierający dzielnik rezystancyjny, rezystor podciągający, przycisk monostabilny, diodę zabezpieczającą, dwa półprzewodnikowe klucze sterowane oraz
obciążenie z wejściem odczytującym i wyjściem sterującym, znamienny tym, że dołączony do masy
obwodu (GND) układu przycisk monostabilny (S) dołączony jest do wspólnego węzła dzielnika rezystancyjnego złożonego z pierwszego rezystora podciągającego (R1) dołączonego do zasilania obwodu (ZAS) oraz rezystora (R3) dołączonego do masy obwodu (GND), przy czym do wspólnego węzła
dzielnika rezystancyjnego złożonego z pierwszego rezystora podciągającego (R1) oraz rezystora (R3)
dołączony jest do wejścia odczytującego (odczyt) obciążenia (OBC), przy czym wejście odczytujące
(odczyt) dołączone jest także do pierwszej okładki kondensatora (C), którego druga okładka dołączona jest do pierwszego zacisku drugiego rezystora podciągającego (R2) dołączonego drugim zaciskiem
do zasilania obwodu (ZAS), przy czym do pierwszego zacisku drugiego rezystora podciągającego (R2) dołączony jest pierwszy zacisk pierwszego klucza sterowanego (Q1), którego drugi zacisk
dołączony jest do wyjścia sterującego (sterowanie) obciążenia (OBC), a trzeci zacisk pierwszego
klucza sterowanego (Q1) jest dołączony do masy obwodu (GND), przy czym do drugiej okładki kondensatora (C) dołączona jest katoda diody (D), której anoda dołączona jest do masy obwodu (GND),
przy czym katoda diody (D) dołączona jest do drugiego zacisku klucza załączającego napięcie zasilania (Q2), którego pierwszy zacisk dołączony jest do zasilania obwodu (ZAS), a trzeci zacisk do pierwszego zacisku obciążenia (OBC), którego drugi zacisk jest dołączony do masy obwodu (GND).
Rysunek
3
4
PL 222 370 B1
Departament Wydawnictw UPRP
Cena 2,46 zł (w tym 23% VAT)
4