CN103297014A

CN103297014A - 一种开关机电路和一种电子设备

Info

Publication number: CN103297014A
Application number: CN2013101569138A
Authority: CN
Inventors: 韩盈盈; 吴凡; 李坡
Original assignee: Qingdao Goertek Co Ltd
Current assignee: Qingdao Goertek Co Ltd
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明公开了一种开关机电路和一种电子设备。该电路具体为：拨动开关的第一连接端接地；拨动开关的第二连接端与二极管的正极和第一电阻的一端相连；二极管的负极与第一电阻的另一端、第一电容的一端和N-MOS型场效应晶体管的栅极相连；第一电容的另一端接地；拨动开关的第三连接端与电源连接端、第二电阻的一端和P-MOS型场效应晶体管的源极相连；第二电阻的另一端与N-MOS型场效应晶体管的源极和P-MOS型场效应晶体管的栅极相连；N-MOS型场效应晶体管的漏极接地；P-MOS型场效应晶体管的漏极接供电端。本发明的技术方案能够准确的执行开关机操作，并且在被执行关机操作后，电路在一定的延时时间后才断电关机。

Description

一种开关机电路和一种电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备研发技术领域，特别涉及一种开关机电路和一种电子设备。

背景技术

目前很多电子设备采用拨动开关进行开关机控制。拨动开关有两个档位，一个是开机，另一个是关机。当开机时，拨动开关控制使得供电端上电，电子设备工作；当关机时，拨动开关控制使得供电端断电，电子设备停止工作。

采用拨动开关的好处是关机时可以完全切断供电端的电源，能够延长电子设备关机状态下电池的存放时间。因而通常会用拨动开关来构建电子设备的开关机控制电路。目前电子设备功能越来越多，开机和关机动作以后系统会有很多任务需要处理。例如带有智能操作系统的设备，进入关机进程以后需要进行保存数据等操作；又例如有的电子设备按下关机按钮后需要有一系列的动作，像闪烁指示灯，与其他设备通信上报关机状态及重要数据等等。以上功能要求电子设备在用户进行关机操作后，不能立即断电，还要维持供电一段时间。因而用拨动开关构建的电子设备的开关机控制电路的技术设计方案应该能解决上述的问题。

现有电路的技术设计方案一般采用两种方法来解决上述问题：

1、用户进行关机操作后，不关闭电源，处理器处理完必要的任务后，进入睡眠模式。用户开机时唤醒处理器，进入开机状态。

但是这种方案在电子设备关机以后，处理器仍处于上电状态，其他模块也处于供电状态，系统仍在耗电，这样关机状态下电池的存放时间会大大减少，严重影响电池的使用寿命。

2、采用处理器控制电源的切断，处理器处理完必要任务后，给电源模块发送断电信号，系统断电。用户开机时重新上电。

这种方案中，电子设备需要处理器进行关机，如果处理器出现死机或程序跑飞的情况，就不会下达指令进行关机，此种状态下开关机操作也会失灵。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种开关机电路和一种电子设备。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:

本发明的实施例公开了一种开关机电路，该开关机电路包括拨动开关、二极管、第一电阻、第一电容、N-MOS型场效应晶体管、P-MOS型场效应晶体管、第二电阻、电源连接端和供电端；其中，拨动开关具有第一连接端、第二连接端和第三连接端；

拨动开关的第一连接端接地；

拨动开关的第二连接端与二极管的正极和第一电阻的一端相连；二极管的负极与第一电阻的另一端、第一电容的一端和N-MOS型场效应晶体管的栅极相连；第一电容的另一端接地；

拨动开关的第三连接端与电源连接端、第二电阻的一端和P-MOS型场效应晶体管的源极相连；第二电阻的另一端与N-MOS型场效应晶体管的源极和P-MOS型场效应晶体管的栅极相连；N-MOS型场效应晶体管的漏极接地；P-MOS型场效应晶体管的漏极接供电端。

可选地，本发明实施例公开的电路还包括一个用于消除拨动开关在档位切换过程中出现的电平抖动的第二电容；

所述第二电容的一端与拨动开关的第一连接端相连，另一端接地。

可选地，在本发明实施例公开的电路中，第二电容的电容值为100nF。

可选地，本发明实施例公开的电路还包括一个电池；该电池与电源连接端相连。

可选地，在本发明实施例公开的电路中，电池的电压为3.7V。

可选地，本发明实施例公开的电路还包括一个用于消除电源上纹波的第三电容；

该第三电容的一端与供电端相连，另一端接地。

可选地，在本发明实施例公开的电路中，第三电容的电容值为10μF。

可选地，在本发明实施例公开的电路中，二极管的型号为PMEG2005EB;第一电阻的阻值为1MΩ；第一电容的电容值为4.7μF；N-MOS型场效应晶体管的型号为LSI1012XT1G；P-MOS型场效应晶体管的型号为LP2307LT1G；第二电阻的阻值为1MΩ。

本发明的实施例还公开了一种电子设备，该电子设备包括权上述所述的电路。

本发明实施例提供的电路具有能够准确的执行开关机操作，并且在被执行关机操作后，电路在一定的延时时间后才断电关机的优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种开关机电路的结构图；

图2为发明实施例提供的电路在被进行关机操作后电路的状态与时间的关系的曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种开关机电路的结构图。

参见图1，该开关机电路包括拨动开关SW1、二极管D1、第一电阻R1、第一电容C1、N-MOS型场效应晶体管Q1、P-MOS型场效应晶体管Q2、第二电阻R2、电源连接端VBAT和供电端VDD；其中，拨动开关SW1具有第一连接端1、第二连接端2和第三连接端3，该拨动开关具有开机和关机两个档位，可以通过拨动实现开关机操作，当拨动开关SW1置于开机档位时，拨动开关SW1的第二连接端2与拨动开关SW1的第三连接端3连接；当拨动开关SW1置于关机档位时，拨动开关SW1的第二连接端2与拨动开关SW1的第一连接端1连接。

这里，二极管D1在拨动开关SW1置于开机档位时导通，在拨动开关SW1置于关机档位时截止，因此也可将其称为开关二极管D1；第一电阻R1和第一电容C1构成延时电路，实现关机时的延时；P-MOS型场效应晶体管Q2起开关作用，用于打开和关闭电池供电；N-MOS型场效应晶体管Q1用于驱动P-MOS型场效应晶体管Q2实现开关机功能；第二电阻R2为上拉电阻，使得N-MOS型场效应晶体管Q1在截止时，N-MOS型场效应晶体管Q1的源极2为高电平。

拨动开关SW1的第一连接端1接地。拨动开关SW1的第二连接端2与二极管D1的正极和第一电阻R1的一端相连；二极管D1的负极与第一电阻R1的另一端、第一电容C1的一端和N-MOS型场效应晶体管Q1的栅极1相连；第一电容C1的另一端接地。拨动开关SW1的第三连接端3与电源连接端VBAT、第二电阻R2的一端和P-MOS型场效应晶体管Q2的源极2相连；第二电阻R2的另一端与N-MOS型场效应晶体管Q1的源极2和P-MOS型场效应晶体管Q2的栅极1相连；N-MOS型场效应晶体管Q1的漏极3接地；P-MOS型场效应晶体管Q2的漏极3接供电端VDD。

以下是本发明实施例提供的开关机电路的工作原理图。

当拨动开关SW1从关机档位变换到开机档位时，拨动开关SW1的第二连接端2与第一连接端1断开，与第三连接端3接通，控制信号流向如图1中曲线21所示，电池电压通过电源连接端VBAT、拨动开关SW1经过二极管D1快速给第一电容C1充电，使得N-MOS型场效应晶体管Q1的栅极1电压迅速上升，当该电压上升到N-MOS型场效应晶体管Q1的开启电压后，即N-MOS型场效应晶体管Q1的栅极1的电压高于其漏极3的电压后，N-MOS型场效应晶体管Q1导通；拨动开关SW1在关机档位时，N-MOS型场效应晶体管Q1是截止的，通过第二电阻R2的作用，N-MOS型场效应晶体管Q1的源极2为高电平，因此，P-MOS型场效应晶体管Q2的栅极1为高电平，当拨动开关SW1从关机档位变换到开机档位时，N-MOS型场效应晶体管Q1导通，由于其漏极3是接地的，故其源极2为低电平，使得P-MOS型场效应晶体管Q2的栅极1为低电平，因而，当拨动开关SW1从关机档位变换到开机档位时，P-MOS型场效应晶体管Q2的栅极1从高电平变为低电平，使得其栅极1的电压小于其源极2的电压，P-MOS型场效应晶体管Q2导通，电池电压通过P-MOS型场效应晶体管Q2输送到电路的供电端VDD，电路上电开机。

参见图1和图2，当拨动开关SW1从开机档位变换到关机档位时，拨动开关SW1的第二连接端2与第三连接端3断开，与第一连接端1接通，由于拨动开关SW1的第一连接端1是接地的，故其第二连接端2电压是0V，二极管D1截止，控制信号流向如图1中曲线22所示，第一电容C1通过第一电阻R1缓慢放电，致使N-MOS型场效应晶体管Q1的栅极1的电压缓慢下降，参见图2，在时间t0到时间t1的时间段内，N-MOS型场效应晶体管Q1的栅极1的电压仍然大于N-MOS型场效应晶体管Q1的开启电压，因而，在时间t0到时间t1的时间段内，N-MOS型场效应晶体管Q1仍然是导通的，导通时其漏极3与源极2相连，故其源极2为低电平，故P-MOS型场效应晶体管的栅极1为低电平，因而在t0到t1的时间段内P-MOS型场效应晶体管Q2仍然导通，电路仍然处于开机状态；在时间t1到时间t2的时间段内，是N-MOS型场效应晶体管和P-MOS型场效应晶体管Q2从导通到截止的一个中间过程，该时间段非常的短，在该时间段的过程中，N-MOS型场效应晶体管和P-MOS型场效应晶体管的源极和漏极之间的电流均逐渐减小，但N-MOS型场效应晶体管和P-MOS型场效应晶体管仍然是导通的，故电路仍然处于开机状态，在时间t2之后，N-MOS型场效应晶体管Q1的栅极1的电压下降到开启电压之下，N-MOS型场效应晶体管Q1截止，由于第二电阻R2的作用，N-MOS型场效应晶体管Q1的源极2的电压为高电平，使得P-MOS型场效应晶体管Q2的栅极1为高电平，P-MOS型场效应晶体管Q2截止，电路的供电端VDD失去供电，电路断电关机。

根据上述工作原理可以看出本发明实施例提供的电路能够准却的执行开关机工作，并且在被执行关机操作后，电路在一定的延时时间后才断电关机。

本发明实施例提供的电路还包括一个用于消除拨动开关SW1在档位切换过程中出现的电平抖动的第二电容C2；第二电容C2的一端与拨动开关SW1的第一连接端1相连，另一端接地。

在本发明实施例提供的电路中，第二电容C2的电容值可以为100nF。在本发明其它实施例提供的电路中，第二电容C2的电容值还可以为其它的值，只要取其它值的第二电容C2可以起到消除拨动开关SW1在档位切换过程中出现的电平抖动的作用即可。

本发明实施例提供的电路还包括一个电池；该电池与电源连接端VBAT相连。

在本发明的一个实施例中，电池的电压可以为3.7V，即VBAT端的电压为3.7V。

本发明实施例提供的电路还包括一个用于消除电源上纹波的第三电容C3；第三电容C3的一端与供电端VDD相连，另一端接地。在本发明实施例提供的电路中，第三电容C3的电容值可以为10μF。在本发明其它实施例提供的电路中，第三电容C3的电容值可以为其它的值，只要取其它值的第三电容C3可以起到消除电源上纹波的作用即可。

在本发明实施例公开的电路中，二极管的型号可以为PMEG2005EB;第一电阻的阻值可以为1MΩ；第一电容的电容值可以为4.7μF；N-MOS型场效应晶体管的型号可以为LSI1012XT1G；P-MOS型场效应晶体管的型号可以为LP2307LT1G；第二电阻的阻值可以为1MΩ。在本发明其它实施例提供的电路中，上述的参数值均可以取其它的参数值，上述元器件的型号也可以取其它的型号，只要满足电路的需要即可。

参见图2，在本发明的一个实施例中，当二极管的型号为PMEG2005EB;第一电阻的阻值为1MΩ；第一电容的电容值为4.7μF；N-MOS型场效应晶体管的型号可以为LSI1012XT1G；P-MOS型场效应晶体管的型号为LP2307LT1G；第二电阻的阻值可1MΩ时，延时关机时间即t0到t2之间的时间间隔大约为3秒。

需要说明的是：在本发明的其它实施例中，电池的电压（即VBAT端的电压）还可以为其它的值，如可以取几伏到几十伏范围内的电压值，只要满足电路的需要即可。而图1所示电容、二极管、晶体管等器件的参数和型号与VBAT的电压相适应，并不限于上述实施例中举出的数值和规格。

本发明的实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述所述的电路，该电子设备可以为蓝牙耳机，MP3或电脑等。

综上所述，本发明的技术方案具有如下优点：能够准确的执行开关机操作。在被执行关机操作后，电路在一定的延时时间后才断电关机。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种开关机电路，其特征在于，所述开关机电路包括拨动开关、二极管、第一电阻、第一电容、N-MOS型场效应晶体管、P-MOS型场效应晶体管、第二电阻、电源连接端和供电端；其中，拨动开关具有第一连接端、第二连接端和第三连接端；

拨动开关的第一连接端接地；

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括一个用于消除拨动开关在档位切换过程中出现的电平抖动的第二电容；

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二电容的电容值为100nF。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括一个电池；所述电池与电源连接端相连。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电池的电压为3.7V。

6.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括一个用于消除电源上纹波的第三电容；

所述第三电容的一端与供电端相连，另一端接地。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第三电容的电容值为10μF。

8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述二极管的型号为PMEG2005EB;第一电阻的阻值为1MΩ；第一电容的电容值为4.7μF；N-MOS型场效应晶体管的型号为LSI1012XT1G；P-MOS型场效应晶体管的型号为LP2307LT1G；第二电阻的阻值为1MΩ。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至8中任一项所述的电路。