CN102412814A

CN102412814A - 便携式消费类电子产品的强制关机电路

Info

Publication number: CN102412814A
Application number: CN2010102918147A
Authority: CN
Inventors: 欧阳合; 汪安顺; 谢镇澧
Original assignee: SHANGHAI JIEDE MICROELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI JIEDE MICROELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2010-09-26
Filing date: 2010-09-26
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明公开了一种便携式消费类电子产品的强制关机电路。该电路的输入端由两个轻触按键开关同时控制，一个为电源键SW1，另一个为任意功能按键SW2。当同时按下电源键开关SW1和按键开关SW2时，三极管Q3、Q4同时关断，三极管Q5导通，使作用在二极管D1、D2阳极和三极管Q1、Q2基极的关机信号PWR_OFF1，PWR_OFF2电平同时为低电平，三极管Q1和Q2同时截止，P沟道MOS管Q7关断，使电源断开。本发明能够实现强制断电达到关机的目的，避免误操作；可以非常方便的加到便携式消费类电子产品的电路中。而且本发明全部采用分离式的电子元件电阻、电容、二极管、三极管，降低了成本，可靠性高，且操作简单实用。

Description

便携式消费类电子产品的强制关机电路

技术领域

本发明涉及一种便携式消费类电子产品的强制关机电路，可应用在所有便携式消费类电子产品上面，无论是电池供电产品还是只使用直流电源的产品。

背景技术

在日常生活中，笔记本，MID(移动互联网设备)，上网本，手机等便携式消费类电子产品，经常由于操作不当或软件不完善等原因会产生死机的现象，或因某些原因导致屡次不能开机后正常运行的现象，这时就需要进行强制关机或者复位；通常的关机功能都是通过芯片来实现，但是并没有真正的关机，关机芯片属于睡眠电路，而且仍在消耗电流。有时关机芯片也会由于一些原因导致里面程序跑飞，而不能正常关机，只能拆掉电池重新上电。这样给用户造成了很多不必要的麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便携式消费类电子产品的强制关机电路，能够实现强制断电达到关机的目的，避免误操作。

为解决上述技术问题，本发明的便携式消费类电子产品的强制关机电路包括：

电阻R11，其一端与电源3.3V相连接，另一端与开关SW2相连接，开关SW2的另一端接地；

电阻R13的一端与电阻R11和开关SW2的接点相连接，其另一端与三极管Q4的基极相连接；三极管Q4的集电极通过电阻R12与电源3.3V相连接，发射极接地；

三极管Q3的集电极与三极管Q4的集电极相连接，三极管Q3的发射极接地；三极管Q3的基极与电阻R14的一端相连接；

电阻R15和电阻R16的一端与三极管Q3的集电极相连接，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端与三极管Q5的基极相连接；三极管Q5的发射极接地，其集电极通过电阻R14与电源3.3V相连接；二极管D1、D2的阴极与三极管Q5的集电极相连接；

三极管Q6的集电极通过电阻R10与电源3.3V相连接，且三极管Q6的集电极与CPU相连接，三极管Q6的发射极接地，电阻R10的另一端与三极管Q6的集电极相连接；三极管Q6的基极与电阻R8、R9的一端相连接，电阻R9的另一端接地；电阻R8的另一端与电阻R7、R6，电容C1的一端相连接；电阻R7的另一端通过开关SW1与P沟道MOS晶体管Q7的漏极相连接；电阻R6的另一端与三极管Q1的基极和电阻R5的一端相连接；电阻R5、电容C1的另一端接地；三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极和P沟道MOS晶体管Q7的栅极相连接；三极管Q1、Q2的发射极接地；三极管Q2的基极与电阻R4、R3的一端相连接，电阻R4的另一端接地；电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接后，与CPU相连接，电阻R2的另一端接地；

二极管D1的阳极与三极管Q2的基极相连接，二极管D2的阳极与三极管Q1的基极相连接；

当同时按下电源键开关SW1和按键开关SW2时，三极管Q3、Q4同时关断，三极管Q5导通，使作用在二极管D1、D2阳极和三极管Q1、Q2基极的关机信号PWR_OFF1，PWR_OFF2电平同时为低，三极管Q1和Q2同时截止，P沟道MOS管Q7关断，使电源断开。

本发明的实现电路全部采用分离式元件，而且采用的是轻触开关，实行强制断电，操作十分简单，提升了电路的可靠性。本发明不需像其他产品一样，需要触动复位孔，用户操作起来十分不方便。本发明没有添加多余的按键，采用和其他按键复用的方式，大大简化了设计。强制关机时只需要同时按下电源键和某个定义用来配合强制关机的普通功能键就能达到关机的目的，同时还可以避免误操作。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1-3是本发明的强制关机电路一实施例电路原理图；

图4是电源键按下上电开机流程图；

图5是电源键按下断电关机流程图；

图6是双键按下强制关机断电流程图。

具体实施方式

在一实施例中所述强制关机电路如图1-3所示。

P沟道MOS晶体管Q7的漏极与栅极之间连接有电阻R18，P沟道MOS晶体管Q7的源极作为直流电压的输出端即DC_OUT端。

输出信号PWRR_ON#由两个NPN三极管Q1、Q2共同控制，当三极管Q1或三极管Q2导通时，其集电极输出的PWRR_ON#信号电平就会被拉低，成低电平信号，P沟道MOS管Q7则导通，直流电源就会接通。只由当两个三极管Q1、Q2同时关断的情况下，输出信号PWRR_ON#才会悬浮经上拉电阻R10拉高，P沟道MOS管Q7就会关断，直流电源即会断开。

结合图4所示，所述强制关机电路的上电开机控制流程如下。

图2中SW1为电源键，DC_IN(开关SW1与P沟道MOS晶体管Q7的漏极的连接接点)为系统的前端直流输入电压，只有当P沟道MOS晶体管Q7导通，直流电压的输出端DC_OUT供电之后，系统才能上电继而CPU开始运行，所有整个电源的控制其实就是控制DC_OUT端的直流电压供给。在P沟道MOS管Q7导通以前，系统的各级供电电压是不存在的。当SW1键按下去的时候DC_IN电压分压后拉高三极管Q1的基极，三极管Q1导通，PWRR_ON#信号对地导通为低电平，P沟道MOS管Q7的栅极电平变低，P沟道MOS管Q7导通，电源打开，DC_OUT端有直流电压输出，开始对系统各级电压进行供电，CPU上电。当CPU运行程序到处理开机部分的时候，会将PWR_ONOFF信号(电阻R3的输入端)拉高，即将三极管Q2基极电平置高，三极管Q2导通。所以在松开SW1键的时候，P沟道MOS管Q7仍旧导通，系统仍然处于供电的状态。

结合图5所示，所述强制关机电路的正常断电关机控制流程如下。

正常关机时，需要长按电源键SW1，当SW1键按下去的时候，三极管Q6的基极得到DC_IN分压传过来的高电平。这时三极管Q6导通，三极管Q6集电极输出的PWR_KET_DET#信号被拉低。当CPU检测到PWR_KEY_DET#信号被拉低后就开始计时，当计时满足设定条件后，会将PWR_ONOFF信号拉低，这时三级管Q2的基极就为低电平，使三极管Q2截止。当SW1键松开的时候，三级管Q1的基极电平也为低，三级管Q1仍关断，这样三级管Q1、Q2都进入了截止关断，所以输出信号PWRR_ON#信号被置高，P沟道MOS管Q7关断，总的电源断开，系统掉电关机。

结合图6所示，所述强制关机电路的强制关机断电的控制流程如下。

如上所述，只有当三极管Q1、Q2同时截止的时候，输出信号PWRR_ON#才会被置高导致P沟道MOS晶体管Q7关断。当同时按住电源键SW1和普通功能按键SW2的时候，系统就会马上掉电强制关机。具体实现的过程如下：

当SW1键按下去的时候，三极管Q6的基极电压被拉高，使三极管Q6导通，PWR_KEY_DET#信号被拉低至低电平，因而三极管Q3截止关断。

当按键SW2按下去的时候，三极管Q4的基极电平被拉低，因而三极管Q4也截止关断。

这时，由于SW1键和SW2键是同时按下去，所以三极管Q3、Q4一同进入到了截止关断，因此三极管Q5的基极电平不再为低电平而是为高电平，三极管Q5导通。这时关机信号PWR_OFF1，PWR_OFF2通过二极管D1、D2对地只有二极管的压降，该压降远远小于NPN三极管导通电压0.6V。由于PWR_OFF1，PWR_OFF2同时拉低，所以三极管Q1、Q2的基极电平就同时低于0.6V，三极管Q1和Q2都不再导通，而是一同进入到了截止状态，这样输出信号PWRR_ON#信号被拉高。P沟道MOS管Q7关断，电源断开。

电容C1(参见图2)在这里起到防止开机键SW1抖动的作用，在这里选取0.1μF小电容滤除开关抖动时所产生的高频交流杂波。电阻R6、R7、R8是为了分压，确保三极管Q1和Q6在截止或导通时基极电平保持稳定，在这里选择较大的电阻以降低功耗。电阻R2和R4的取值是为了确保下拉可靠并保证CPU输出高电平后三极管Q2能正常导通。与每个三极管的基极串联的电阻R3、R6、R8、R13、R14、R16为限流电阻，防止电流过大将三极管烧毁。二极管D1、D2在这里起隔离作用，防止其他电路对关机信号PWR_OFF1，PWR_OFF2造成不必要的干扰，并起到将关机信号PWR_OFF1，PWR_OFF2拉低至远远低于0.6V的作用。要注意二极管D1、D2的选型，二极管D1、D2的正向导通电压要在远低于0.6V以下，确保三极管能进入到截止区。为确保电路的稳定性，上述实施例中三极管选取一致的型号，MMBT3904；NPN型三极管。当然采用PNP型三极管也是可以的，电路会有简单的变化，但整个电路控制工作原理没有变化。

本发明可以非常方便的加到便携式消费类电子产品的电路中。而且本发明全部采用分离式的电子元件电阻、电容、二极管、三极管，降低了成本，可靠性高，且操作简单实用。

本发明利用了三极管在饱和区与截止区切换的开关特性，用这种特性来实现所需要的逻辑关系。虽然MOS管有更好的开关特性，但三极管比MOS管价格便宜，所有设计中控制开关信号的地方都用NPN型三极管。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种便携式消费类电子产品的强制关机电路，其特征在于，包括：

电阻R11，其一端与电源相连接，另一端与按键开关SW2相连接，按键开关SW2的另一端接地；

电阻R13的一端与电阻R11和按键开关SW2的接点相连接，其另一端与三极管Q4的基极相连接；三极管Q4的集电极通过电阻R12与电源相连接，发射极接地；

电阻R15和电阻R16的一端与三极管Q3的集电极相连接，电阻R15的另一端接地，电阻R16的另一端与三极管Q5的基极相连接；三极管Q5的发射极接地，其集电极通过电阻R14与电源相连接；二极管D1、D2的阴极与三极管Q5的集电极相连接；

三极管Q6的集电极通过电阻R10与电源相连接，且三极管Q6的集电极与CPU相连接，三极管Q6的发射极接地，电阻R10的另一端与三极管Q6的集电极相连接；三极管Q6的基极与电阻R8、R9的一端相连接，电阻R9的另一端接地；电阻R8的另一端与电阻R7、R6，电容C1的一端相连接；电阻R7的另一端通过电源键开关SW1与P沟道MOS晶体管Q7的漏极相连接；电阻R6的另一端与三极管Q1的基极和电阻R5的一端相连接；电阻R5、电容C1的另一端接地；三极管Q1的集电极与三极管Q2的集电极和P沟道MOS晶体管Q7的栅极相连接；三极管Q1、Q2的发射极接地；三极管Q2的基极与电阻R4、R3的一端相连接，电阻R4的另一端接地；电阻R3的另一端与电阻R2的一端连接后，与CPU相连接，电阻R2的另一端接地；

2.根据权利要求1所述的强制关机电路，其特征在于：开机时按下电源键开关SW1，三极管Q1导通，三极管Q1集电极的输出信号PWRR_ON#为低电平，P沟道MOS管Q7导通，P沟道MOS管Q7的源极，即DC_OUT端有直流电压输出，开始对系统各级电压进行供电，CPU上电；当CPU运行程序到处理开机部分时，将通过电阻R3输入到三极管Q2基极的PWR_ONOFF信号变为高电平，三极管Q2导通，使得在松开电源键开关SW1后，P沟道MOS管Q7仍旧导通，系统仍然处于供电的状态。

3.根据权利要求1所述的强制关机电路，其特征在于：正常关机时，当电源键开关SW1被按下时，三极管Q6导通，三极管Q6集电极输出的PWR_KET_DET#信号为低电平，当CPU检测到PWR_KEY_DET#信号为低电平后则开始计时，当计时满足设定条件后，将通过电阻R3输入到三极管Q2基极的PWR_ONOFF信号变为低电平，使三极管Q2截止；当电源键开关SW1键松开后，三级管Q1、Q2均处于关断状态，三级管Q1、Q2集电极输出信号PWRR_ON#信号为高电平，P沟道MOS管Q7关断，系统电源断开，系统掉电关机。