CN106452402A - 一种按键开启和关闭设备电源的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种按键开启和关闭设备电源的方法，包括点触开关、总开关、驱动电路、自锁电路和延时单元；开启设备电源时，按下点触开关后，使驱动电路接通电源并控制总开关开启；总开关开启后通过自锁电路保持驱动电路工作，使点触开关放开后总开关保持开启状态；关闭设备电源时，长按点触开关，接通延时单元；达到延时时间后，所述延时单元控制驱动电路关闭总开关，总开关关闭后自锁电路也同时关闭。本发明由点触开关替代电源开关，这样对开关的制作工艺要求大大降低。另外点触开关的结构形态可更为小型、多样，同时该按键开启和关闭设备电源的方法具有更高的可靠性。

Description

一种按键开启和关闭设备电源的方法

技术领域

本发明涉电源开关领域，尤其涉及一种按键开启和关闭设备电源的方法。

背景技术

目前设备电源的开关通常用一个机械开关直接开关电源或者把按键信号给CPU后在由CPU执行控制关机。机械开关存在机械寿命，受环境影响比较严重(温度、湿度等)而且如果在大电流情况下对这机械开关的要求就更高了，而CPU控制的方案不但对CPU的稳定性要求较高而且断电不彻底。同时由于传统的电源开关需要过大电流，且在高温、高湿等恶劣环境时要达到同样开关性能，对开关的制作工艺要求较高。。

发明内容

发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种按键开启和关闭设备电源的方法，由点触开关替代电源开关，这样对开关的制作工艺要求大大降低。另外点触开关的结构形态可更为小型、多样，同时该按键开启和关闭设备电源的方法具有更高的可靠性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种按键开启和关闭设备电源的方法，包括：点触开关、总开关、驱动电路、自锁电路和延时单元；

开启设备电源时，按下点触开关后，使驱动电路接通电源并控制总开关开启；总开关开启后通过自锁电路保持驱动电路工作，使点触开关放开后总开关保持开启状态；

关闭设备电源时，长按点触开关，接通延时单元；达到延时时间后，所述延时单元控制驱动电路关闭总开关，总开关关闭后自锁电路也同时关闭。

优选的，关闭设备电源时，长按点触开关使计算机的控制单元获取关机信号后执行相关的关机流程。

优选的，所述关机流程包括将需要掉电存储的参数存到Flash。

优选的，所述点触开关的输入端与电源的输入端相连；

所述总开关为P沟道的MOS管；所述总开关的S极和D极分别连接电源的输入端和输出端，D极通过上拉电阻R5与电源的输入端相连；

所述驱动电路包括二极管D2、电阻R5、电阻R6和NPN型三极管Q2；所述二极管D2的阳极与点触开关的输出端相连，其阴极通过电阻R6与NPN型三极管Q2的基极相连；所述NPN型三极管Q2的集电极与总开关的G极相连，该连接节点通过电阻R5连接电源的输入端；所述NPN型三极管Q2的发射极接地；

所述自锁电路包括电阻R7；所述电阻R7连接在总开关的D极和NPN型三极管Q2的基极之间；

所述延时单元包括二极管D1、延时电路和NPN型三极管Q1；所述二极管D1的阳极与点触开关的输出端相连，其阴极与延时电路的输入端相连；所述延时电路的输出端连接NPN型三极管Q1的基极；所述NPN型三极管Q1的集电极与NPN型三极管Q2的基极相连，所述所述NPN型三极管Q1的发射极接地；

开启设备电源时，按下点触开关后，电源通过点触开关输入驱动电路和延时单元，由于点触的时间较短，延时单元不起作用；电源通过二极管D2和电阻R6驱动NPN型三极管Q2导通，进而控制P沟道的MOS管导通；由于点触开关断开二极管D2、R6的通道断电，P沟道的MOS管导通后电源通过电阻R7保持NPN型三极管Q2导通形成自锁；

关闭设备电源时，长按点触开关，电源通过二极管D1到达延时电路；当延时电路达到延时时间使NPN型三极管Q1的基极上的分压的导通电压时，NPN型三极管Q1导通，并将NPN型三极管Q2的基极电压拉到地使NPN型三极管Q2截止，则P沟道的MOS管也同时关闭，使电阻R7上的驱动电压移除；当放开点触开关使得电阻R6上的电压也移除，整机电源关闭。

优选的，所述延时电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2和电阻R4；

所述电阻R1与电阻R4串联后并联电容C1；所述电阻R2的一端与二极管D1的阴极相连，另一端连接电阻R1与电容C1的连接节点；电阻R4与电容C1的连接节点接地；电阻R1与电阻R4的连接节点与NPN型三极管Q1的基极相连；

关闭设备电源时，长按点触开关，当电阻R4的分压达到NPN型三极管Q1的导通电压即达到延时时间。

优选的，计算机的控制单元通过电阻R3与延时电路中电阻R1和电容C1的连接节点相连。

优选的，所述NPN型三极管Q2的基极和发射极之间还并联有旁路电容C2和旁路电阻R8。

优选的，所述总开关为三极管或继电器或可控硅或IGBT。

本发明的有益效果是：

1、由点触开关替代电源开关，这样对开关(点触开关和电源开关对比)的制作工艺要求大大降低(电源开关需要过大电流，且在高温、高湿等恶劣环境时要达到同样开关性能，对开关的制作工艺要求较高)。另外点触开关的结构形态可更为小型、多样。

2、相比于传统CPU控制方案，该方案纯硬件实现，更为可靠、稳定。

3、也可将按键信号引到CPU，CPU可识别关机动作，进而执行相应关机流程。

4、总开关较为多样，可以是MOS管、三极管、继电器、可控硅、IGBT等，适应不同设计需求。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种按键开启和关闭设备电源的方法不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的优选电路图图。

具体实施方式

实施例1

参见图1至图2所示，本发明的一种按键开启和关闭设备电源的方法，包括：点触开关10、总开关20、驱动电路30、自锁电路40和延时单元50；

开启设备电源时，按下点触开关10后，使驱动电路30接通电源并控制总开关20开启；总开关20开启后通过自锁电路40保持驱动电路工作，使点触开关10放开后总开关20保持开启状态；

关闭设备电源时，长按点触开关10，接通延时单元50；达到延时时间后，所述延时单元50控制驱动电路30关闭总开关20，总开关20关闭后自锁电路40也同时关闭。

更进一步，关闭设备电源时，长按点触开关10使计算机的控制单元60获取关机信号后执行相关的关机流程。

更进一步，所述关机流程包括将需要掉电存储的参数存到Flash。

实施例2

如图2所示，所述点触开关S1的输入端与电源的输入端相连；

所述总开关U1为P沟道的MOS管；所述总开关U1的S极和D极分别连接电源的输入端和输出端，D极通过上拉电阻R5与电源的输入端相连；

所述驱动电路30包括二极管D2、电阻R5、电阻R6和NPN型三极管Q2；所述二极管D2的阳极与点触开关S1的输出端相连，其阴极通过电阻R6与NPN型三极管Q2的基极相连；所述NPN型三极管Q2的集电极与总开关S1的G极相连，该连接节点通过电阻R5连接电源的输入端；所述NPN型三极管Q2的发射极接地；

所述自锁电路40包括电阻R7；所述电阻R7连接在总开关的D极和NPN型三极管Q2的基极之间；

所述延时单元50包括二极管D1、延时电路和NPN型三极管Q1；所述二极管D1的阳极与点触开关的输出端相连，其阴极与延时电路的输入端相连；所述延时电路的输出端连接NPN型三极管Q1的基极；所述NPN型三极管Q1的集电极与NPN型三极管Q2的基极相连，所述所述NPN型三极管Q1的发射极接地；

开启设备电源时，按下点触开关S1后，电源通过点触开关S1输入驱动电路30和延时单元50，由于点触的时间较短，延时单元50不起作用；电源通过二极管D2和电阻R6驱动NPN型三极管Q2导通，进而控制P沟道的MOS管导通；由于点触开关S1断开二极管D2、R6的通道断电，P沟道的MOS管导通后电源通过电阻R7保持NPN型三极管Q2导通形成自锁；

关闭设备电源时，长按点触开关S1，电源通过二极管D1到达延时电路；当延时电路达到延时时间使NPN型三极管Q1的基极上的分压的导通电压时，NPN型三极管Q1导通，并将NPN型三极管Q2的基极电压拉到地使NPN型三极管Q2截止，则P沟道的MOS管也同时关闭，使电阻R7上的驱动电压移除；当放开点触开关使得电阻R6上的电压也移除，整机电源关闭。

其中，二极管D1与二极管D2为隔离二极管；二极管D1为防止延时单元50电压倒灌造成无法关机的现象；二极管D2为防止总开关打开后电压由驱动电路30倒灌到延时单元50，造成延时单元50启动，从而造成自动关机的现象。

更进一步，所述延时电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2和电阻R4；

所述电阻R1与电阻R4串联后并联电容C1；所述电阻R2的一端与二极管D1的阴极相连，另一端连接电阻R1与电容C1的连接节点；电阻R4与电容C1的连接节点接地；电阻R1与电阻R4的连接节点与NPN型三极管Q1的基极相连；

关闭设备电源时，长按点触开关S1，当电阻R4的分压达到NPN型三极管Q1的导通电压即达到延时时间。

更进一步，计算机的控制单元通过电阻R3与延时电路中电阻R1和电容C1的连接节点相连。

更进一步，所述NPN型三极管Q2的基极和发射极之间还并联有旁路电容C2和旁路电阻R8。

更进一步，所述总开关20为三极管或继电器或可控硅或IGBT。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种按键开启和关闭设备电源的方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于，包括：点触开关、总开关、驱动电路、自锁电路和延时单元；

开启设备电源时，按下点触开关后，使驱动电路接通电源并控制总开关开启；总开关开启后通过自锁电路保持驱动电路工作，使点触开关放开后总开关保持开启状态；

关闭设备电源时，长按点触开关，接通延时单元；达到延时时间后，所述延时单元控制驱动电路关闭总开关，总开关关闭后自锁电路也同时关闭。

2.根据权利要求1所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：关闭设备电源时，长按点触开关使计算机的控制单元获取关机信号后执行相关的关机流程。

3.根据权利要求2所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：所述关机流程包括将需要掉电存储的参数存到Flash。

4.根据权利要求1所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：

所述点触开关的输入端与电源的输入端相连；

所述总开关为P沟道的MOS管；所述总开关的S极和D极分别连接电源的输入端和输出端，D极通过上拉电阻R5与电源的输入端相连；

所述驱动电路包括二极管D2、电阻R5、电阻R6和NPN型三极管Q2；所述二极管D2的阳极与点触开关的输出端相连，其阴极通过电阻R6与NPN型三极管Q2的基极相连；所述NPN型三极管Q2的集电极与总开关的G极相连，该连接节点通过电阻R5连接电源的输入端；所述NPN型三极管Q2的发射极接地；

所述自锁电路包括电阻R7；所述电阻R7连接在总开关的D极和NPN型三极管Q2的基极之间；

所述延时单元包括二极管D1、延时电路和NPN型三极管Q1；所述二极管D1的阳极与点触开关的输出端相连，其阴极与延时电路的输入端相连；所述延时电路的输出端连接NPN型三极管Q1的基极；所述NPN型三极管Q1的集电极与NPN型三极管Q2的基极相连，所述所述NPN型三极管Q1的发射极接地；

开启设备电源时，按下点触开关后，电源通过点触开关输入驱动电路和延时单元，由于点触的时间较短，延时单元不起作用；电源通过二极管D2和电阻R6驱动NPN型三极管Q2导通，进而控制P沟道的MOS管导通；由于点触开关断开二极管D2、R6的通道断电，P沟道的MOS管导通后电源通过电阻R7保持NPN型三极管Q2导通形成自锁；

关闭设备电源时，长按点触开关，电源通过二极管D1到达延时电路；当延时电路达到延时时间使NPN型三极管Q1的基极上的分压的导通电压时，NPN型三极管Q1导通，并将NPN型三极管Q2的基极电压拉到地使NPN型三极管Q2截止，则P沟道的MOS管也同时关闭，使电阻R7上的驱动电压移除；当放开点触开关使得电阻R6上的电压也移除，整机电源关闭。

5.根据权利要求4所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：所述延时电路包括电容C1、电阻R1、电阻R2和电阻R4；

所述电阻R1与电阻R4串联后并联电容C1；所述电阻R2的一端与二极管D1的阴极相连，另一端连接电阻R1与电容C1的连接节点；电阻R4与电容C1的连接节点接地；电阻R1与电阻R4的连接节点与NPN型三极管Q1的基极相连；

关闭设备电源时，长按点触开关，当电阻R4的分压达到NPN型三极管Q1的导通电压即达到延时时间。

6.根据权利要求5所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：计算机的控制单元通过电阻R3与延时电路中电阻R1和电容C1的连接节点相连。

7.根据权利要求4所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：所述NPN型三极管Q2的基极和发射极之间还并联有旁路电容C2和旁路电阻R8。

8.根据权利要求1所述的一种按键开启和关闭设备电源的方法，其特征在于：所述总开关为三极管或继电器或可控硅或IGBT。