CN105141297A - 定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路。其中，所述定时控制芯片包括：比较器、逻辑运算模块和振荡模块，所述比较器将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块，并持续判断控制信号的有效性；当控制信号有效则控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；在定时期间内判断控制信号无效或定时时间到达时，关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端，使定时控制芯片进入休眠状态；其中，振荡模块的振荡频率由外部电阻调整，利用外部电阻调整振荡频率来改变定时时间，而且该定时控制芯片为专用芯片不会存在死机风险。

Description

定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路

技术领域

本发明涉及定时芯片设计技术，特别涉及定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路。

背景技术

目前，很多环境需要使用定时功能控制芯片，使系统使用到一定时间能够自动关闭电源，增加系统的安全性。譬如，充电器需要一个定时开关，保证给电池充电到一定时间时能够自动关闭充电功能，防止对电池长时间充电造成电池损坏，或者对已损坏的电池长时间充电造成爆炸等风险。

目前，定时功能多数情况下是使用单片机来实现，利用单片机内部的计数器进行计数，通过频率和计数值计算出定时时间，达到定时效果。

但是，单片机存在一定的死机风险，会造成单片机内部计数器无法计数，使定时失效。而且，单片机写入程序后，定时时间相对固定，当需要调整定时时间时，需要重新编写单片机程序，这将造成资源的浪费。

另外，单片机的静态电流为上百微安，单片机长期处于休眠状态时累计消耗的功耗也不能忽略。单片机端检测电压高（大于1V），无法适应较敏感的环境。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路，利用外部电阻调整振荡频率来改变定时时间，而且不会存在死机风险。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种定时控制芯片，其包括：比较器、逻辑运算模块和振荡模块，所述比较器将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块，并持续判断控制信号的有效性；当控制信号有效则控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；在定时期间内判断控制信号无效或定时时间到达时，关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端，使定时控制芯片进入休眠状态；其中，振荡模块的振荡频率由外部电阻调整。

所述的定时控制芯片中，所述外部输入信号电压小于内部基准电压时，比较器输出低电平，由逻辑运算模块关闭振荡模块。

所述的定时控制芯片中，所述内部基准电压比较为0.3V。

所述的定时控制芯片中，所述比较器的正输入端连接定时控制芯片的外部信号输入端，振荡模块连接定时控制芯片的外部振荡电阻连接端，逻辑运算模块的输出端连接定时控制芯片的输出端。

所述的定时控制芯片中，所述定时控制芯片的型号为LC3611。

一种如上所述的定时控制芯片的控制方法，其包括如下步骤：

A、当有外部输入信号时，将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块；

B、所述逻辑运算模块持续判断控制信号是否有效；若是，则执行步骤C；否则，执行步骤D；

C、所述逻辑运算模块控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；

D、关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端输出，使定时控制芯片进入休眠状态。

所述的控制方法，还包括：在定时期间判断控制信号无效或定时时间到达时，执行步骤D。

一种电池充电电路，其包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、电池接口和如上所述的定时控制芯片；所述定时控制芯片的外部振荡电阻连接端通过第一电阻连接电池接口的正极，所述定时控制芯片的外部信号输入端连接电池接口的负极，所述定时控制芯片的电源输入端连接电池接口的正极，所述定时控制芯片的输出端通过第三电阻连接三极管的基极，所述三极管的集电极通过第二电阻连接电池接口的负极，所述三极管的发射极接地。

所述的电池充电电路，还包括：第四电阻和发光二极管，所述定时控制芯片的输出端还通过第四电阻连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地。

相较于现有技术，本发明提供的定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路，其定时控制芯片包括：比较器、逻辑运算模块和振荡模块，所述比较器将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块，并持续判断控制信号的有效性；当控制信号有效则控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；在定时期间内判断控制信号无效或定时时间到达时，关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端，使定时控制芯片进入休眠状态；其中，振荡模块的振荡频率由外部电阻调整，利用外部电阻调整振荡频率来改变定时时间，而且该定时控制芯片为专用芯片不会存在死机风险。

附图说明

图1为本发明实施例提供的定时控制芯片的封装图。

图2为本发明实施例提供的定时控制芯片的内部结构框图。

图3为本发明实施例提供的定时控制芯片的控制方法的流程图。

图4为本发明实施例提供的定时控制芯片的工作流程图。

图5为本发明实施例提供的电池充电电路的电路图。

具体实施方式

本发明提供一种定时控制芯片、及其控制方法和电池充电电路，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1和图2，本发明提供的定时控制芯片包括：比较器A1、逻辑运算模块A2和振荡模块A3，其为一款专用定时芯片，没有死机的风险。本实施例中，所述定时控制芯片的型号为LC3611，该芯片包括：电源输入端VDD、外部振荡电阻连接端OSC、测试模式选择端T、电源地输入端GND；输出端OUT和外部信号输入端BE。

其中，所述比较器A1的正输入端连接定时控制芯片的外部信号输入端BE，比较器A1的输出端连接逻辑运算模块A2，逻辑运算模块A2的第一输出端连接定时控制芯片的输出端，逻辑运算模块A2的第二输出端连接振荡模块，振荡模块A3连接定时控制芯片的外部振荡电阻连接端。所述逻辑运算模块A2和振荡模块A3为常规的定时芯片中使用的模块。

所述比较器A1将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块A2开启振荡模块，并持续判断控制信号的有效性；当控制信号有效则控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；在定时期间内判断控制信号无效或定时时间到达时，关闭振荡模块A3和定时控制芯片的输出端，使定时控制芯片进入休眠状态；其中，振荡模块A2的振荡频率由外部电阻调整，其定时时间直接由外部电阻调整，无需重新编写程序。

所述外部输入信号电压小于内部基准电压时，比较器输出低电平，由逻辑运算模块关闭振荡模块。其中，所述内部基准电压比较为0.3V，即输入信号电压只需大于0.3V，该定时控制芯片即可工作，可见该芯片的输入端检测电压低，可以适应多种应用环境。

本发明还相应提供一种定时控制芯片的控制方法，请参阅图3，其包括：

S100、当有外部输入信号时，将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块；

S200、所述逻辑运算模块持续判断控制信号是否有效；若是，则执行步骤S300；否则，执行步骤S400；

S300、所述逻辑运算模块控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；

S400、关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端输出，使定时控制芯片进入休眠状态。

其中，在定时期间判断控制信号无效或定时时间到达时，执行步骤S400。

如图4所示，定时控制芯片上电、并内部复位后处于休眠状态，在休眠状态下定时控制芯片关闭振荡模块以降低功耗，由比较器对外部输入信号的电压进行判断：当没有外部输入信号时，定时控制芯片保持在休眠状态；当检测到外部输入信号时，定时控制芯片启动振荡模块。

在启动振荡电路后，定时控制芯片通过计数电路对输入信号进行消除抖动处理，防止输入信号的误触发，确保输入信号的有效性。当确定输入信号为有效信号后，定时控制芯片输出信号，并开启内部定时；当检测到输入信号无效或定时时间到达后，关闭输出信号和振荡模块，并使定时控制芯片恢复到休眠状态。

本发明还相应提供一种电池充电电路，如图5所示，所述电池充电电路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、三极管Q1、电池接口B1和定时控制芯片；所述定时控制芯片U1的外部振荡电阻连接端OSC通过第一电阻R1连接电池接口B1的正极，所述定时控制芯片U1的外部信号输入端BE连接电池接口B1的负极，所述定时控制芯片U1的电源输入端VDD连接电池接口B1的正极，所述定时控制芯片U1的输出端OUT通过第三电阻R3连接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极通过第二电阻R2连接电池接口B1的负极，所述三极管Q1的发射极接地。

请继续参阅图5，本发明提供的电池充电电路还包括：第四电阻R4和发光二极管D1，所述定时控制芯片U1的输出端OUT还通过第四电阻R4连接发光二极管D1的正极，发光二极管D1的负极接地。

在电池接口中没有电池时，定时控制芯片U1的BE端电压小于0.1V，定时控制芯片U1会等带电池连接；在电池接口B1中装有电池，并且外接电源充电时，定时控制芯片U1的BE端电压大于0.1V，定时控制芯片U1的OUT端输出高电平，此时发光二极管D1点亮指示充电状态，三极管Q1导通对电池进行充电。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、定时控制芯片的输入端为低电压检测端，可以适应多种应用环境；

2、定时控制芯片可以通过外部电阻调整振荡频率，从而改变定时时间；

3、定时控制芯片是专用芯片没有死机的风险；

4、当定时控制芯片的处于休眠状态时，定时控制芯片的关闭振荡器，降低静态功耗；

5、定时控制芯片的应用电路结构简单，便于生产。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种定时控制芯片，其特征在于，包括：比较器、逻辑运算模块和振荡模块，所述比较器将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块，并持续判断控制信号的有效性；当控制信号有效则控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；在定时期间内判断控制信号无效或定时时间到达时，关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端，使定时控制芯片进入休眠状态；其中，振荡模块的振荡频率由外部电阻调整。

2.根据权利要求1所述的定时控制芯片，其特征在于，所述外部输入信号电压小于内部基准电压时，比较器输出低电平，由逻辑运算模块关闭振荡模块。

3.根据权利要求1所述的定时控制芯片，其特征在于，所述内部基准电压比较为0.3V。

4.根据权利要求1所述的定时控制芯片，其特征在于，所述比较器的正输入端连接定时控制芯片的外部信号输入端，振荡模块连接定时控制芯片的外部振荡电阻连接端，逻辑运算模块的输出端连接定时控制芯片的输出端。

5.根据权利要求1所述的定时控制芯片，其特征在于，所述定时控制芯片的型号为LC3611。

6.一种如权利要求1-5任意一项所述的定时控制芯片的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、当有外部输入信号时，将外部输入信号电压与内部基准电压比较，当外部输入信号电压大于内部基准电压时，输出控制信号给逻辑运算模块，由逻辑运算模块开启振荡模块；

B、所述逻辑运算模块持续判断控制信号是否有效；若是，则执行步骤C；否则，执行步骤D；

C、所述逻辑运算模块控制定时控制芯片的输出端输出，并开始定时；

D、关闭振荡模块和定时控制芯片的输出端输出，使定时控制芯片进入休眠状态。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：在定时期间判断控制信号无效或定时时间到达时，执行步骤D。

8.一种电池充电电路，其特征在于，包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、电池接口和如权利要求1-5任意一项所述的定时控制芯片；所述定时控制芯片的外部振荡电阻连接端通过第一电阻连接电池接口的正极，所述定时控制芯片的外部信号输入端连接电池接口的负极，所述定时控制芯片的电源输入端连接电池接口的正极，所述定时控制芯片的输出端通过第三电阻连接三极管的基极，所述三极管的集电极通过第二电阻连接电池接口的负极，所述三极管的发射极接地。

9.根据权利要求8所述的电池充电电路，其特征在于，还包括：第四电阻和发光二极管，所述定时控制芯片的输出端还通过第四电阻连接发光二极管的正极，发光二极管的负极接地。