[发明专利]一种开关阵列的控制装置

说明书

本发明公布了一种用于控制开关阵列的控制装置，利用市场上成熟的大规模多分复用器为基础模块，便利的实现大规模的开关阵列控制电路，其包括一个一对多的多分复用器，电能储存单元组和开关单元组，多分复用器的每一个输出端口分别和电能储存单元以及开关单元的控制端口相连，控制多路开关单元的开启/关闭并保持其开关单元的开启/关闭状态，每个开关单元的开启/关闭状态互相独立，利用储能器的放电特性实现开关单元的自动关闭功能。

技术领域

本发明涉及电子电路，尤其涉及一种用于控制开关阵列的控制装置。

背景技术

在电子电路设备中存在很多应用需要控制通道的开/关，这些开关可以驱动高功率或者高电压信号/能量的开关，比如继电器。在实际的应用中经常会用到阵列，有选择的控制阵列单元的开/关来达到特定应用的目的。这些开关的控制信号所需要的信号或者电流一般较小，可以使用多分复用芯片来完成阵列开关的控制目的，比如Analog device公司提供了完整的一系列的多分复用器，其中典型的例子是ADG732可以控制高达32路开关，通过5个地址选址信号，可以灵活的实现多路开关的开启/关闭，配合固态继电器可以实现32路的信号的轮流开启/关闭，用于多路数据采集，光通讯等领域。

图1所示的是一个常用的开关控制电路，一个1对多的多分复用器（图1所表示的是1对4的多分复用器）分别连接4个晶体管的基级，当晶体管的基级上的电压超过导通电压后晶体管的发射极和集电极导通，开关单元开启；同理，基级电压为零（或者远小于基级的导通电压），开关单元断开。需要注意的是在图示中仅仅标出第一个和第四路开关单元，在本领域的技术人员很容易理解完整电路是怎么实施的。开关通道的选择由芯片的地址线控制，每次只能开启一个通道的开关单元。

图2所示的是一种常用的多分复用器外接螺线管式的开关继电器。工作原理简单明了，螺线管加电，电磁铁产生作用，使用机械的方法连通线路。

图3所示的是多分复用器外接光控晶体管的开关单元，由于光控需要的电流较小，所以需要串联一个限流电阻。开关通道的选择通过地址数据线来完成。当通道被选中后控制信号端口D决定后面所接的开关单元的开启或者关闭状态，当切换到其他通道后，原开关单元切换回关闭状态，而且每次只能选择开启一个通道。

上述使用多分复用器来控制开关的优点是技术成熟，芯片价格便宜，体积小，开关阵列的规模比较大，很容易用较小的电路板面积和便宜的价格实现较大规模的开关阵列，单个芯片控制高达32路的通道。其缺点是开关阵列每次只能开启一个通道，而不能有选择的开启多个通道，极大的限制了应用。如果采用自锁式继电器阵列控制器，虽然可以开启多个通道，但是价格贵，而且其阵列规模无法和市场上现有的多分复用器相比拟。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供了一种开关阵列的控制装置，利用现有的成熟的多分复用器灵活的实现多个通道的开启/关闭。

本发明提供的一种开关阵列的控制装置，包括一个一对多的多分复用器，电能储存单元组和开关单元组；

所述多分复用器包括一组用于选择输出端口的地址选择端口、一个控制信号端口以及输出端口组；

所述多分复用器的控制信号端口用于设置所述多分复用器的输出端口的电平状态；

所述开关单元组包括一个或者一个以上的开关单元；

所述开关单元包含有一个控制端口，用于设置开关单元的开启/关闭状态；

所述电能储存单元组至少包括一个或者一个以上的电能储存单元；

所述开关单元组的每一个开关单元的控制端口都有一个所述电能储存单元与之相连；

所述多分复用器的每一个输出端口分别和所述电能储存单元以及所述开关单元的控制端口相连；

所述开关单元和外部待控制的负载电路相连。