CN101626227A - 一种强制关机电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种强制关机电路，其包括回弹开关、具有电子开关作用的半导体分立元件控制电路以及控制强制关机时间的RC延时电路。本发明提供的强制关机电路利用半导体分立元件控制电路的开关特性和RC延时电路在MCU死机后仍然能够强制关机，并通过适当的放电电路使得系统能够快速开机。

Description

一种强制关机电路

技术领域

本发明涉及一种关机电路，尤其涉及一种内置电池的消费类电子产品的强制性关机电路。

背景技术

目前大部分内置电池的消费类电子产品在系统死机时是通过采用MCU(微处理器)软件控制系统进行强制性关机，原理是通过外部电路发送关机命令指示MCU，MCU接收到命令后，再发送关机指令，控制整个系统关机，例如图1中所示的现有的一种开关机电路，Battery_IN是电池供电端，系统的正常开机状态如下：当回弹开关SW瞬间与地导通时，二极管D2、电阻R6、电阻R7的电压瞬间拉低，根据三极管PNP的开关原理，三极管Q3瞬间导通，三极管Q3瞬间导通后经过电阻R5，三极管Q2也瞬间导通，三极管Q2瞬间导通后电阻R3上的电压也瞬间拉低，三极管Q1也瞬间导通，Battery_IN电压瞬间通过三极管Q2、滤波电容CE1\C1、磁珠FB1输入到LDO(低压差线性稳压器)芯片U1的输入脚，LDO芯片U1瞬间输出电压VDD1，同时电压VDD1经过电阻R4、电阻R5、电阻R16、电容C4使得三极管Q2持续导通，三极管Q2持续导通后，电阻R3上的电压持续被拉低，使得三极管Q1持续导通，Battery_IN电压通过三极管Q2、滤波电容CE1\C1、磁珠FB1持续输入到LDO芯片U1的输入脚，使得LDO芯片U1持续稳定的输出电压VDD1，电压VDD1经过滤波电容CE2、磁珠FB2、滤波电容CE3\C2\C3、输出电压VDD_OUT给MCU供电，MCU上电初始化后，利用MCU的I/O口控制整个系统的电源端，使得系统正常开机，如图1中所示，MCU包括PW_OFF(关机控制输出口)、PW_CHECK(关机检测输入口)、VDD_OUT三个引脚。

系统的正常关机状态如下：当系统处在正常开机状态下时，回弹开关SW瞬间与地导通时，二极管D2、电阻R10的电压瞬间被拉低，MCU检测口PW_CHECK瞬间检测到低电平并通知MCU，MCU通过I/O口控制PW_OFF输出低电平，经过电阻R5、电阻R16、电容C4使得三极管Q2截止，同时三极管Q1也截止，三极管Q1截止后，使得LDO芯片U1的输入端没有电压输入，LDO芯片U1停止输出电压VDD1，系统同时停止输出电压VDD_OUT，由于没有输出电压VDD_OUT，MCU即断电，整个系统也断电并实现关机状态。

然而，上述这种MCU软件控制方式的缺点是当MCU也同时死机时，MCU就无法实现强制性关机功能，同时也无法让整个系统恢复。典型的，如果系统处在正常开机状态下而且MCU死机，则MCU不受控，系统就无法实现关机功能。此时，用户只能通过强行拆除电池来实现关机，这种方式无疑会给用户带来麻烦，部分消费性电子产品甚至需要专业工具或者破坏性拆除才能取出电池，更加剧了使用的不便，而且多次强行拆除电池会极大的影响电子产品的使用寿命。

因此，提供一种能够在MCU死机情况下仍然能够强行关机的产品实属必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种强制关机电路，旨在解决现有技术中存在的MCU死机后无法关机的缺点。

本发明提供的强制关机电路其包括一回弹开关(SW1)、具有电子开关作用的半导体分立元件控制电路以及控制强制关机时间的RC延时电路。

具体的，所述RC延时电路包括电容(CE4)和连接在电容(CE4)正极的电阻(R12)。

具体的，所述半导体分立元件控制电路包括电阻(R8)、二极管(D4)、电阻(R9)、电阻(R11)、三极管(Q4)、电阻(R13)、电阻(R15)、三极管(Q5)，其中电阻R8连接二极管(D4)的阴极，二极管(D4)的阳极与三极管(Q4)的基极之间连接电阻(R11)，三极管(Q4)发射极与二极管(D4)的阳极之间连接电阻(R9)，电阻(R13)通过电阻(R12)连接到三极管(Q4)的集电极，电阻(R13)连接三极管(Q5)的基极，三极管(Q5)基极通过电阻(R15)接地，三极管(Q5)的发射极接地。

具体的，所述强制关机电路进一步包括对RC延时电路中的电容(CE4)进行放电的放电电路，所述放电电路包括连接在三极管(Q4)集电极与地之间的电阻(R14)和连接在电容(CE4)正极与三极管(Q4)的发射极之间的二极管(D3)。

具体的，所述三极管(Q5)的集电极连接微控制器的PW_OFF引脚。

本发明提供的强制关机电路利用半导体分立元件控制电路的开关特性和RC延时电路在MCU死机后仍然能够强制关机，并通过适当的放电电路使得系统能够快速开机。

附图说明

图1是一种现有的开关机电路示意图；

图2是本发明强制关机电路的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的强制关机电路的不需要采用软件控制，而是采用硬件分立元件，实现控制系统强制性关机，解决MCU死机后系统不受控制而无法正常关机的问题。参见图2中所示，本发明的较佳实施例是利用半导体分立元件的开关特性，通过系统电源的回弹开关，控制半导体分立元件控制电路(电子开关作用)，再通过RC延时电路(控制强制关机时间)，控制另外一部分半导体分立元件控制电路(电子开关作用)，从而使系统电源受到控制，实现系统强制性关机。因此本发明的特点是利用半导体分立元件的开关特性和RC延时电路实现强制关机。

本发明较佳实施例提供的强制关机电路包括一个回弹开关SW1、半导体分立元件控制电路、RC延时电路。所述RC延时电路包括电容CE4和连接在电容CE4正极的电阻R12。所述的半导体分立元件控制电路包括电阻R8、电阻R9、二极管D4、电阻R11、三极管Q4、电阻R13、电阻R15、三极管Q5，RC延时电路包括电阻R12、电容CE4。其中电阻R8连接二极管D4的阴极，二极管D4的阳极与三极管Q4的基极之间连接电阻R11，三极管Q4发射极与二极管D4的阳极之间连接电阻R9，电阻R13通过电阻R12连接到三极管Q4的集电极，电阻R13连接三极管Q5的基极，三极管Q5基极通过电阻R15接地，三极管Q5的发射极接地。

上述较佳实施例提供的强制关机电路的工作原理如下：当回弹开关SW1跟地长时间导通时，电阻R8上的电压被拉低，二极管D4上的电压也被拉低，电阻R9、R11上的电压也被拉低，当电阻R9、电阻R11上的电压被拉低时，根据三极管PNP的开关特性，三极管Q4导通，电压VDD1经过三极管Q4、电阻R12向电容CE4充电，当充到电压Vb达到三极管Q5的导通电压时，三极管Q5导通，结合图1中所示，当三极管Q5导通后，PW_OFF拉低，经过电阻R5使得三极管Q2截止，同时三极管Q1也截止，三极管Q1截止后，使得LDO芯片U1的输入端没有电压输入，LDO芯片U1也不输出电压VDD1，同时停止输出电压VDD_OUT，当停止输出电压VDD_OUT时，MCU(图未示)断电，MCU不工作可使得整个系统强制性关机。

上述电路中还包括放电电路，所述放电电路包括连接在三极管Q4集电极与地之间的电阻R14和连接在电容CE4正极与三极管Q4的发射极之间的二极管D3，放电电路的作用是保证系统实现强制性关机后电容CE4能够迅速放电，以保证回弹开关SW1控制系统能够迅速正常开机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种强制关机电路，其包括一回弹开关(SW1)，其特征在于，所述强制关机电路进一步包括具有电子开关作用的半导体分立元件控制电路以及控制强制关机时间的RC延时电路。

2、根据权利要求1所述的强制关机电路，其特征在于，所述RC延时电路包括电容(CE4)和连接在电容(CE4)正极的电阻(R12)。

3、根据权利要求2所述的强制关机电路，其特征在于，所述半导体分立元件控制电路包括电阻(R8)、二极管(D4)、电阻(R9)、电阻(R11)、三极管(Q4)、电阻(R13)、电阻(R15)、三极管(Q5)，其中电阻R8连接二极管(D4)的阴极，二极管(D4)的阳极与三极管(Q4)的基极之间连接电阻(R11)，三极管(Q4)发射极与二极管(D4)的阳极之间连接电阻(R9)，电阻(R13)通过电阻(R12)连接到三极管(Q4)的集电极，电阻(R13)连接三极管(Q5)的基极，三极管(Q5)基极通过电阻(R15)接地，三极管(Q5)的发射极接地。

4、根据权利要求3所述的强制关机电路，其特征在于，所述强制关机电路进一步包括对RC延时电路中的电容(CE4)进行放电的放电电路，所述放电电路包括连接在三极管(Q4)集电极与地之间的电阻(R14)和连接在电容(CE4)正极与三极管(Q4)的发射极之间的二极管(D3)。

5、根据权利要求3所述的强制关机电路，其特征在于，所述三极管(Q5)的集电极连接微控制器的PW_OFF引脚。

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