CN106230427A

CN106230427A - 电源引脚复用电路

Info

Publication number: CN106230427A
Application number: CN201610844220.1A
Authority: CN
Inventors: 刘勇
Original assignee: Shenzhen Siyuan Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Siyuan Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: CN106230427B

Abstract

本申请提供的电源引脚复用电路，发光二极管LED与按键S1串接在电源BAT和地GND之间。引脚KEY接在发光二极管LED和按键S1之间。本申请只需要一个引脚KEY即可实现发光二极管LED和按键S1的控制，降低了电源管理芯片的成本。

Description

电源引脚复用电路

技术领域

本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种电源引脚复用电路。

背景技术

随着智能手机及可穿戴设备的飞速普及，围绕着电池特别是是锂电池电源管理的芯片越来越多。在锂电池管理芯片的应用中，如移动电源或充电管理芯片中，按键功能和外接驱动LED照明功能都是普遍需要的，现有技术中一般把两个功能分别用芯片中的两个引脚来实现，如图1所示，这样的实现方式简单，当按键检测电路检测到按键按下，则照明驱动电路驱动MOS管开启或者关闭，从而控制发光二极管的发光或熄灭。发明人发现，现有的控制按键和照明驱动的电路缺点在于:按键检测电路和照明驱动电路分别需要一个引脚来实现，从而增加了电源管理芯片的成本。

发明内容

本申请提供一种电源引脚复用电路，可以只需要一个引脚KEY即可实现发光二极管LED和按键S1的控制,降低了电源管理芯片的成本。

根据本申请的第一方面，本申请提供一种电源引脚复用电路，包括：第一发光二极管LED和第一按键S1，还包括：第一电压钳位电路模块、第一电流比较器、第一控制开关S2以及第一开关M1；所述第一电压钳位电路模块的输入端接电源，输出端与所述第一控制开关S2的第一端连接，所述第一控制开关S2的第二端与所述第一开关M1连接，所述第一开关M1另一端接地，所述第一开关M1外接脉冲宽度调制信号；所述第一控制开关S2的第二端与所述第一电流比较器的正输入端连接，所述第一电流比较器的负输入端连接预设的参考电流信号；所述第一控制开关S2的第二端作为第一引脚KEY与外部的第一发光二极管LED负极连接，所述第一发光二极管LED和第一按键S1串联连接后接地，所述第一发光二极管LED的正极与电源连接。

根据本申请的第二方面，本申请提供一种电源引脚复用电路，一种电源引脚复用电路，包括：第二发光二极管LED’和第二按键S1’，还包括：第二电压钳位电路模块、第二电流比较器、第二控制开关S2’以及第二开关M1’；所述第二开关M1’一端接电源，另一端与所述第二控制开关S2’的第一端连接，所述第二控制开关S2’的第二端与所述第二电压钳位电路模块的输入端连接，所述第二电压钳位电路模块的输出端接地；所述第二开关M1’外接有脉冲宽度调制信号；所述第二控制开关S2’的第一端接所述第二电流比较器的正输入端，所述第二电流比较器的负输入端连接预设的参考电流信号；所述第二控制开关S2’的第一端作为第二引脚KEY’与所述第二发光二极管LED’的正极连接；所述第二按键S1’的第一端接电源BAT，第二端与所述第二发光二极管LED’的正极连接，所述第二发光二极管LED’的负极接地。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有技术的电源电路的结构示意图；

图2A为本申请实施例一的电源引脚复用电路的结构示意图；

图2B为本申请实施例一的另一种电源引脚复用电路的结构示意图；

图3A为本申请实施例二的电源引脚复用电路的结构示意图;

图3B为本申请实施例二的另一种电源引脚复用电路的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请提供一种，可以只需要一个引脚KEY即可实现发光二极管LED和按键S1的控制,降低了电源管理芯片的成本。

实施例一：

如图2A所示，一种电源引脚复用电路，包括：第一发光二极管LED和第一按键S1，还包括：第一电压钳位电路模块1、第一电流比较器2、第一控制开关S2以及第一开关M1。

第一电压钳位电路模块1的输入端接电源BAT，输出端与第一控制开关S2的第一端连接，第一控制开关S2的第二端与第一开关M1连接，第一开关M1另一端接地，第一开关M1外接脉冲宽度调制信号。

第一控制开关S2的第二端与第一电流比较器2的正输入端连接，第一电流比较器2的负输入端连接预设的参考电流信号。

第一控制开关S2的第二端作为第一引脚KEY与外部的第一发光二极管LED负极连接，第一发光二极管LED和第一按键S1串联连接后接地，第一发光二极管LED的正极与电源BAT连接。

下面对本申请实施例的电源引脚复用电路的工作原理进行说明：

本申请的电源引脚复用电路工作时，当输入的脉冲宽度调制信号PWM为低电平时，第一控制开关S2闭合，第一发光二极管LED不亮。此时，按下第一引脚KEY键（第一按键S1闭合），内部的第一电压钳位电路模块1，将限制BAT到引脚KEY的跨压（VBAT_KEY），使得VBAT_KEY小于第一发光二极管LED的导通压降。第一发光二极管LED不导通，第一引脚KEY键的电流从内部的第一电压钳位电路模块1流过。内部电流采样电路检测到第一电压钳位电路模块1流出的电流，送入第一电流比较器2中，与预设的参考电流信号比较。当电流大于预设的参考电流信号时，判断为第一引脚KEY键被按下，第一电流比较器2输出KEY_S信号，即可得知按键第一按键S1被按下。

当输入有脉冲宽度调制信号PWM信号时，第一发光二极管LED导通发亮。此时，流过第一发光二极管LED的电流也为高频的PWM电流，由于频率较高，人眼判断为常亮。在PWM信号为高电平时，第一开关M1导通、第一控制开关S2断开，电流从BAT流经第一电阻R1、第一发光二极管LED和第一开关M1到GND。在PWM为低电平时，第一发光二极管LED无电流流过。这种条件下，在PWM信号为低电平时间段，第一控制开关S2闭合，探测第一引脚KEY键电流，当探测到的电流大于预设的参考电流信号时，判断为第一引脚KEY键按下，并送出KEY_S信号。

优选的，本申请实施例提供一种电源引脚复用电路，第一开关M1为第一mos开关，即第一开关M1采用mos管作为开关，具体可以包括：

第一发光二极管LED和第一按键S1，传统的电路中需要用到芯片的中两个引脚去分别控制。本申请方案中的电源引脚复用电路仅仅用到一个引脚KEY。请参阅图2B，图2B为本申请实施例一的电源引脚复用电路的结构示意图，如图2B所示，本申请的电源引脚复用电路还包括：第一电压钳位电路模块1、第一电流比较器2、第一控制开关S2以及第一mos开关M1。

第一电压钳位电路模块1的输入端接电源BAT，输出端与第一控制开关S2’的第一端连接，第一控制开关S2的第二端与mos开关M1的漏极D连接，第一mos开关M1的源极S接地，栅极G外接脉冲宽度调制信号PWM。

第一控制开关S2的第二端与第一电流比较器1的正输入端连接，第一电流比较器2的负输入端连接预设的参考电流信号。

第一控制开关S2的第二端作为第一引脚KEY与外部的第一发光二极管LED负极连接，第一发光二极管LED和第一按键S1串联连接后接地GND，第一发光二极管LED的正极与电源BAT连接。

可以看出，第一发光二极管LED与第一按键S1串接在电源BAT和地GND之间。第一引脚KEY接在第一发光二极管LED和第一按键S1之间。本申请只需要一个引脚KEY即可实现第一发光二极管LED和第一按键S1的控制。

一种实施例中，第一发光二极管LED与第一电阻R1串联连接。串联第一电阻R1可以限制第一发光二极管LED的电流，保证电流流过第一发光二极管LED所在支路时，电路的稳定性。

一种实施例中，第一按键S1与第二电阻R2串联连接。串联第二电阻R2可以限制流过第一按键S1的电流，提升电路的稳定性。

本申请的电源引脚复用电路工作时，当输入的脉冲宽度调制信号PWM为低电平时，第一控制开关S2闭合，第一发光二极管LED不亮。

此时，按下第一引脚KEY键（第一按键S1闭合），内部的第一电压钳位电路模块1，将限制BAT到引脚KEY的跨压（VBAT_KEY），使得VBAT_KEY小于第一发光二极管LED的导通压降。第一发光二极管LED不导通，第一引脚KEY键的电流从内部的第一电压钳位电路模块1流过。内部电流采样电路检测到第一电压钳位电路模块1流出的电流，送入第一电流比较器2中，与预设的参考电流信号比较。当电流大于预设的参考电流信号时，判断为第一引脚KEY键被按下，第一电流比较器2输出KEY_S信号，即可得知按键第一按键S1被按下。

当输入有脉冲宽度调制信号PWM信号时，第一发光二极管LED导通发亮。

此时，流过第一发光二极管LED的电流也为高频的PWM电流，由于频率较高，人眼判断为常亮。在PWM信号为高电平时，第一mos开关M1导通、第一控制开关S2断开，电流从BAT流经第一电阻R1、第一发光二极管LED和第一mos开关M1到GND。在PWM为低电平时，第一发光二极管LED无电流流过。这种条件下，在PWM信号为低电平时间段，第一控制开关S2闭合，探测第一引脚KEY键电流，当探测到的电流大于预设的参考电流信号时，判断为第一引脚KEY键按下，并送出KEY_S信号。

实施例二：

如图3A所示，本申请实施例提供一种电源引脚复用电路，包括：第二发光二极管LED’和第二按键S1’，还包括：第二电压钳位电路模块10、第二电流比较器20、第二控制开关S2’以及第二开关M1’。

第二开关M1’一端接电源BAT，另一端与第二控制开关S2’的第一端连接，第二控制开关S2’的第二端与第二电压钳位电路模块10的输入端连接，第二电压钳位电路模块10的输出端接地GND；

第二开关M1’外接有脉冲宽度调制信号PWM。

第二控制开关S2’的第一端接第二电流比较器20的正输入端，第二电流比较器20的负输入端连接预设的参考电流信号。

第二控制开关S2’的第一端作为第二引脚KEY’与第二发光二极管LED’的正极连接。第二按键S1’的第一端接电源BAT，第二端与第二发光二极管LED’的正极连接，第二发光二极管LED’的负极接地。

本申请的电源引脚复用电路工作时，当输入的脉冲宽度调制信号PWM为低电平时，第二控制开关S2’闭合，第一发光二极管LED’不亮。此时，按下第二引脚KEY’（S1’闭合），内部的第二电压钳位电路模块10，将限制BAT到第二引脚KEY’的跨压（VBAT_KEY），使得VBAT_KEY小于第二发光二极管LED’的导通压降。第二发光二极管LED’不导通，第二引脚KEY’的电流从内部的第二电压钳位电路模块10流过。内部电流采样电路检测到第二电压钳位电路模块10流出的电流，送入第二电流比较器20中，与预设的参考电流信号比较。当电流大于预设的参考电流信号时，判断为第二引脚KEY’被按下，第二电流比较器20输出KEY_S信号，即可得知第二按键S1’被按下。

当输入有脉冲宽度调制信号PWM信号时，第二发光二极管LED’导通发亮。此时，流过第二发光二极管LED’的电流也为高频的PWM电流，由于频率较高，人眼判断为常亮。在PWM信号为高电平时，第二开关M1’导通、第二控制开关S2’断开，电流从BAT流经第三R1’、第二发光二极管LED’和第二开关M1’到GND。在PWM为低电平时，第二发光二极管LED’无电流流过。这种条件下，在PWM信号为低电平时间段，第二控制开关S2’闭合，探测第二引脚KEY电流，当探测到的电流大于预设的参考电流信号时，判断为第二引脚KEY’按下，并送出KEY_S信号。

优选的，本申请实施例提供一种电源引脚复用电路，第二开关M1’为第二mos开关，即第二开关M1’采用mos管作为开关，具体可以包括：

第二发光二极管LED’和第二按键S1’，传统的电路中需要用到芯片的中两个引脚去分别控制。本申请方案中的电源引脚复用电路仅仅用到一个第二引脚KEY’。请参阅图3B，图3B为本申请实施例二的电源引脚复用电路的结构示意图，如图3B所示，本申请的电源引脚复用电路还包括：第二电压钳位电路模块10、第二电流比较器20、第二控制开关S2’以及第二mos开关M1’。

第二mos开关M1’的漏极D接电源，源极S与第二控制开关S2’的第一端连接，第二控制开关S2’的第二端与第二电压钳位电路模块10的输入端连接，第二电压钳位电路模块10的输出端接地GND。

第二mos开关M1’的栅极G外接有脉冲宽度调制信号PWM。

第二控制开关S2’的第一端作为引脚KEY’与第二发光二极管LED’’的正极连接。第二按键S1’的第一端接电源BAT，第二端与第二发光二极管LED’’的正极连接，第二光二极管LED’的负极接地GND。

一种实施例中，第二发光二极管LED’与第三电阻R1’串联连接。串联第三电阻R1’可以限制第二发光二极管LED’的电流，保证电流流过第二发光二极管LED’所在支路时，电路的稳定性。

一种实施例中，第二按键S1’与第四电阻R2’串联连接。串联第四电阻R2’可以限制流过第二按键S1’的电流，提升电路的稳定性。

可以看出，第二发光二极管LED’与第二按键S1’串接在电源BAT和地GND之间。第二引脚KEY’接在第二发光二极管LED’和第二按键S1’之间。本申请只需要一个第二引脚KEY’即可实现第二发光二极管LED’和第二按键S1’的控制。

本申请的电源引脚复用电路工作时，当输入的脉冲宽度调制信号PWM为低电平时，第二控制开关S2’闭合，第一发光二极管LED’不亮。

此时，按下第二引脚KEY’（S1’闭合），内部的第二电压钳位电路模块10，将限制BAT到第二引脚KEY’的跨压（VBAT_KEY），使得VBAT_KEY小于第二发光二极管LED’的导通压降。第二发光二极管LED’不导通，第二引脚KEY’的电流从内部的第二电压钳位电路模块10流过。内部电流采样电路检测到第二电压钳位电路模块10流出的电流，送入第二电流比较器20中，与预设的参考电流信号比较。当电流大于预设的参考电流信号时，判断为第二引脚KEY’被按下，第二电流比较器20输出KEY_S信号，即可得知第二按键S1’被按下。

当输入有脉冲宽度调制信号PWM信号时，第二发光二极管LED’导通发亮。

此时，流过第二发光二极管LED’的电流也为高频的PWM电流，由于频率较高，人眼判断为常亮。在PWM信号为高电平时，第二mos开关M1’导通、第二控制开关S2’断开，电流从BAT流经第三R1’、第二发光二极管LED’和第二mos开关M1’到GND。在PWM为低电平时，第二发光二极管LED’无电流流过。这种条件下，在PWM信号为低电平时间段，第二控制开关S2’闭合，探测第二引脚KEY电流，当探测到的电流大于预设的参考电流信号时，判断为第二引脚KEY’按下，并送出KEY_S信号。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims

1.一种电源引脚复用电路，包括：第一发光二极管LED和第一按键S1，其特征在于，还包括：第一电压钳位电路模块、第一电流比较器、第一控制开关S2以及第一开关M1；

所述第一电压钳位电路模块的输入端接电源，输出端与所述第一控制开关S2的第一端连接，所述第一控制开关S2的第二端与所述第一开关M1连接，所述第一开关M1另一端接地，所述第一开关M1外接脉冲宽度调制信号；

所述第一控制开关S2的第二端与所述第一电流比较器的正输入端连接，所述第一电流比较器的负输入端连接预设的参考电流信号；

所述第一控制开关S2的第二端作为第一引脚KEY与外部的第一发光二极管LED负极连接，所述第一发光二极管LED和第一按键S1串联连接后接地，所述第一发光二极管LED的正极与电源连接。

2.如权利要求1所述电源引脚复用电路，其特征在于，所述第一开关M1为第一mos开关；

所述第一控制开关S2的第二端与所述第一mos开关的漏极连接，所述第一mos开关的源极接地，栅极外接脉冲宽度调制信号。

3.如权利要求1或2所述电源引脚复用电路，其特征在于，

所述第一发光二极管LED与第一电阻R1串联连接。

4.如权利要求3所述电源引脚复用电路，其特征在于，

所述第一按键S1与第二电阻R2串联连接。

5.一种电源引脚复用电路，包括：第二发光二极管LED’和第二按键S1’，其特征在于，还包括：第二电压钳位电路模块、第二电流比较器、第二控制开关S2’以及第二开关M1’；

所述第二开关M1’一端接电源，另一端与所述第二控制开关S2’的第一端连接，所述第二控制开关S2’的第二端与所述第二电压钳位电路模块的输入端连接，所述第二电压钳位电路模块的输出端接地；

所述第二开关M1’外接有脉冲宽度调制信号；

所述第二控制开关S2’的第一端接所述第二电流比较器的正输入端，所述第二电流比较器的负输入端连接预设的参考电流信号；

所述第二控制开关S2’的第一端作为第二引脚KEY’与所述第二发光二极管LED’的正极连接；所述第二按键S1’的第一端接电源BAT，第二端与所述第二发光二极管LED’的正极连接，所述第二发光二极管LED’的负极接地。

6.如权利要求5所述电源引脚复用电路，其特征在于，

所述第二开关M1’为第二mos开关；

所述第二mos开关M1’的栅极外接有脉冲宽度调制信号，所述第二mos开关M1’的漏极接电源，源极与所述第二控制开关S2’的第一端连接。

7.如权利要求5或6所述电源引脚复用电路，其特征在于，

所述第二发光二极管LED’串联连接第三电阻R1’。

8.如权利要求7所述电源引脚复用电路，其特征在于，

所述第二按键S1’串连连接第四电阻R2’。