CN106814841A

CN106814841A - 一种节约电能的电源控制电路

Info

Publication number: CN106814841A
Application number: CN201611092803.XA
Authority: CN
Inventors: 王�华
Original assignee: Foshan Huayuan Machinery Equipment Co Ltd
Current assignee: Foshan Huayuan Machinery Equipment Co Ltd
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2017-06-09

Abstract

本发明涉及电源切换领域，尤其涉及一种节约电能的电源控制电路，本发明采用如下技术方案：包括MCU、电池、开关按键、电源开关电路和按键信号检测电路；电池连接电源开关电路的电源输入端，电源开关电路的电源输出端作为后一级电路的供电端，开关按键连接电源开关电路的控制输入端和按键信号检测电路的控制输入端，MCU的一个输出IO口连接电源开关电路的控制输入端，MCU的一个输入IO口连接按键信号检测电路的检测端。本发明的优点在于：该电路通过MCU控制场效应管的开启关闭来达到电池与电路之间的通断，极大程度上减少了设备关闭状态下的耗电。

Description

一种节约电能的电源控制电路

技术领域：

本发明涉及集成电路的硬件实现，尤其涉及一种节约电能的电源控制电路。

背景技术：

现在的可穿戴智能设备的功能越来越丰富，伴随而来的是更大的耗电量，可穿戴智能设备极大部分又是用的电池供电，所以如何节约耗电量就成了可穿戴智能设备电路设计的重点，而在按键式开关设备的电路设计过程中，由于电池是直接连接电路的，故而电路的耗电是无论设备是否开启都在进行的，故而如何减小这部分耗电是十分重要的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种节约电能的电源控制电路。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：包括MCU、电池、开关按键、电源开关电路和按键信号检测电路；电池连接电源开关电路的电源输入端，电源开关电路的电源输出端作为后一级电路的供电端，开关按键连接电源开关电路的控制输入端和按键信号检测电路的控制输入端，MCU的一个输出IO口连接电源开关电路的控制输入端，MCU的一个输入IO口连接按键信号检测电路的检测端。

进一步的，电源开关电路包括P通道场效应管、N通道场效应管、偏置电阻、第一限流电阻、下拉电阻和共阴二极管；P通道场效应管的源极连接电池，P通道场效应管的漏极作为电源开关电路的电源输出端，偏置电阻串接在P通道场效应管的源极和栅极之间；N通道场效应管的漏极连接P通道场效应管的栅极，N通道场效应管的源极接地，第一限流电阻串接在N通道场效应管栅极和共阴二极管阴极之间，下拉电阻串接在N通道场效应管栅极和地之间。

进一步的，共阴二极管一个阳极连接开关按键一端，共阴二极管另一个阳极连接MCU的一个输出IO口，开关按键另一端连接电池。

进一步的，按键信号检测电路包括NPN三极管、第二限流电阻和上拉电阻；第二限流电阻一端连接开关按键和共阴二极管的连接点，第二限流电阻另一端连接NPN三极管基极，NPN三极管发射极接地，上拉电阻一端连接电源输出端，上拉电阻另一端连接NPN三极管集电极和MCU的一个输入IO口。

优选的，P通道场效应管的型号为SI2301，N通道场效应管的型号为2N7002。

本发明的优点在于：

1，采用P通道和N通道场效应管作为组合管来控制电池与后级电路之间的通断，确保了在电池与后级电路断开连接后，电池不会继续因为后级电路的原因而持续产生较大的耗电。

附图说明：

附图1为本发明的电路框图。

具体实施方式：

实施例1：参照图1，包括MCU、电池BAT、开关按键S1、电源开关电路和按键信号检测电路；电池BAT连接电源开关电路的电源输入端，电源开关电路的电源输出端VCC作为后一级电路的供电端，开关按键S1连接电源开关电路的控制输入端和按键信号检测电路的控制输入端，MCU的一个输出IO口连接电源开关电路的控制输入端，MCU的一个输入IO口连接按键信号检测电路的检测端，MCU通过检测开关按键S1的信号输入相应地控制电源开关电路的通断。

电源开关电路包括P通道场效应管Q1、N通道场效应管Q3、偏置电阻R1、第一限流电阻R4、下拉电阻R5和共阴二极管D1；P通道场效应管Q1的源极连接电池BAT，P通道场效应管Q1的漏极作为电源开关电路的电源输出端VCC，偏置电阻R1串接在P通道场效应管Q1的源极和栅极之间；N通道场效应管Q3的漏极连接P通道场效应管Q1的栅极，N通道场效应管Q3的源极接地，第一限流电阻R4串接在N通道场效应管Q3栅极和共阴二极管D1阴极之间，下拉电阻R5串接在N通道场效应管Q3栅极和地之间。

共阴二极管D1一个阳极连接开关按键S1一端，共阴二极管D1另一个阳极连接MCU的一个输出IO口，开关按键S1另一端连接电池BAT；按下开关按键S1，电池BAT连通共阴二极管D1一个阳极，进而在N通道场效应管Q3栅极产生一个高电平，高电平使N通道场效应管Q3的源极和漏极处于导通状态，进一步P通道场效应管Q1的栅极电平状态从高变为低，P通道场效应管Q1的源极和漏极处于导通状态，电池BAT电流得以供给电源输出端VCC，所以在开关按键S1处于按下状态时，电源输出端VCC获得电池BAT的供电。

按键信号检测电路包括NPN三极管Q2、第二限流电阻R3和上拉电阻R2；第二限流电阻R3一端连接开关按键S1和共阴二极管D1的连接点，第二限流电阻R3另一端连接NPN三极管Q2基极，NPN三极管Q2发射极接地，上拉电阻R2一端连接电源输出端VCC，上拉电阻R2另一端连接NPN三极管Q2集电极和MCU的一个输入IO口；按下开关按键S1，由于电源输出端VCC获得电池BAT的供电，MCU和后级电路也得到供电开启，此时MCU将连接共阴二极管D1阳极的输出IO口置为高电平，从而保持电源输出端VCC获得电池BAT的供电，在开关按键S1因为人手放开弹起时，电源输出端VCC的供电也不会断开，形成了电路的自锁；再次按下开关按键S1，电池BAT与第二限流电阻R3导通，NPN三极管Q2处于导通状态， NPN三极管Q2集电极电平被拉低，开启的MCU检测到NPN三极管Q2集电极电平被拉低，MCU做好关机前的准备工作后，MCU将连接共阴二极管D1阳极的输出IO口置为低电平，N通道场效应管Q3和P通道场效应管Q1接连变为截止状态，从而断开电池BAT与电源输出端VCC，达到电池BAT与后级电路的完全断开，避免不必要的耗电。

为了进一步提到该电路的实用性，P通道场效应管Q1的型号为SI2301，SI2301具有导通电阻小的特点，因为智能穿戴设备的工作电流一般都在100mA以下，所以SI2301十分适合该电路；N通道场效应管Q3的型号为2N7002，2N7002具有成本低的特点，由于该电路对N通道场效应管Q3的要求十分低，所以成本成为N通道场效应管Q3的选型中的重要考虑点。

当然，以上仅为本发明较佳实施方式，并非以此限定本发明的使用范围，故，凡是在本发明原理上做等效改变均应包含在发明的保护范围内。

Claims

1.一种节约电能的电源控制电路，其特征在于：包括MCU、电池（BAT）、开关按键（S1）、电源开关电路和按键信号检测电路；电池（BAT）连接电源开关电路的电源输入端，电源开关电路的电源输出端（VCC）作为后一级电路的供电端，开关按键（S1）连接电源开关电路的控制输入端和按键信号检测电路的控制输入端，MCU的一个输出IO口连接电源开关电路的控制输入端，MCU的一个输入IO口连接按键信号检测电路的检测端。

2.根据权利要求1所述的一种节约电能的电源控制电路，所述电源开关电路包括P通道场效应管（Q1）、N通道场效应管（Q3）、偏置电阻（R1）、第一限流电阻（R4）、下拉电阻（R5）和共阴二极管（D1）；P通道场效应管（Q1）的源极连接电池（BAT），P通道场效应管（Q1）的漏极作为电源开关电路的电源输出端（VCC），偏置电阻（R1）串接在P通道场效应管（Q1）的源极和栅极之间；N通道场效应管（Q3）的漏极连接P通道场效应管（Q1）的栅极，N通道场效应管（Q3）的源极接地，第一限流电阻（R4）串接在N通道场效应管（Q3）栅极和共阴二极管（D1）阴极之间，下拉电阻（R5）串接在N通道场效应管（Q3）栅极和地之间。

3.根据权利要求2所述的一种节约电能的电源控制电路，所述共阴二极管（D1）一个阳极连接开关按键（S1）一端，共阴二极管（D1）另一个阳极连接MCU的一个输出IO口，开关按键（S1）另一端连接电池（BAT）。

4.根据权利要求1所述的一种节约电能的电源控制电路，所述按键信号检测电路包括NPN三极管（Q2）、第二限流电阻（R3）和上拉电阻（R2）；第二限流电阻（R3）一端连接开关按键（S1）和共阴二极管（D1）的连接点，第二限流电阻（R3）另一端连接NPN三极管（Q2）基极，NPN三极管（Q2）发射极接地，上拉电阻（R2）一端连接电源输出端（VCC），上拉电阻（R2）另一端连接NPN三极管（Q2）集电极和MCU的一个输入IO口。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种节约电能的电源控制电路，所述P通道场效应管（Q1）的型号为SI2301，N通道场效应管（Q3）的型号为2N7002。