CN107340846B - 一种防掉电的逻辑电路及笔记本电脑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防掉电的逻辑电路及笔记本电脑，包括充电芯片，第一电源模块，CPU，第一电阻，第二电阻，电容和驱动模块，电容的第一端分别与第一电阻的第一端及充电芯片的信号输出端连接，电容的第二端分别与第二电阻的第一端及驱动模块的信号输入端连接，驱动模块的信号输出端与CPU的输入端连接，第一电源模块分别与第一电阻的第二端及第二电阻的第二端连接；充电芯片用于在断电或供电电流骤减时输出指示信号，电容用于接收指示信号，根据第二电阻和电容来控制驱动模块的信号输出端先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号。本发明可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器突然掉电，延长了电池的使用寿命。

Description

一种防掉电的逻辑电路及笔记本电脑

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是涉及一种防掉电的逻辑电路及笔记本电脑。

背景技术

随着笔记本电脑运用的多元化，人们对笔记本电脑的性能要求越来越高，当笔记本电脑在运行高功耗程序时，笔记本电脑的CPU处于满负载的工作状态，频率较高，功耗较大，如果此时拔掉适配器或者突然断电，则需要使用笔记本电脑的电池来继续供电，现有技术中实现上述过程一般是通过笔记本电脑中的EC(Embed Controller，嵌入式控制器)接收充电芯片发送的适配器拔掉的信号，根据接收到的信号进行内部处理后，将低电平信号发送给CPU，使CPU的频率降低，以便笔记本电脑通过其电池供电来继续运行之前的程序，但是EC需要一定的时间对当前状态进行判断，不能及时将降频信号发送给CPU，而此时笔记本电脑的功耗过大，导致笔记本电脑的电池的放电电流过大而开启自行保护，出现掉电现象，影响用户体验的同时还会减少电池的使用寿命。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案，是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种防掉电的逻辑电路，可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器造成突然掉电的情况发生，在提高了用户的体验的同时，还可以防止笔记本电脑电池产生过大的放电电流，延长了电池的使用寿命。本发明的另一目的是提供一种笔记本电脑。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种防掉电的逻辑电路，应用于笔记本电脑，包括充电芯片，第一电源模块，CPU，第一电阻，第二电阻，电容和驱动模块，其中：

所述电容的第一端分别与所述第一电阻的第一端及所述充电芯片的信号输出端连接，所述电容的第二端分别与所述第二电阻的第一端及所述驱动模块的信号输入端连接，所述驱动模块的信号输出端与所述CPU的输入端连接，所述第一电源模块分别与所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第二端连接；

所述充电芯片用于在断电或供电电流骤减时输出指示信号，所述电容用于接收所述指示信号，根据所述第二电阻和所述电容来控制所述驱动模块的信号输出端先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号。

优选的，所述驱动模块包括第一可控开关，第二可控开关，第三电阻和第二电源模块，其中：

所述第一可控开关的控制端作为所述驱动模块的信号输入端，所述第一可控开关的第一端分别与所述第三电阻的第一端及所述第二可控开关的控制端连接，所述第一可控开关的第二端与地连接，所述第二可控开关的第一端作为所述驱动模块的信号输出端，所述第二可控开关的第二端与地连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电源模块连接；

当所述驱动模块的信号输入端为低电平信号时，所述第一可控开关截止，所述第二可控开关导通，所述驱动模块的信号输出端输出低电平信号，当所述驱动模块的信号输入端为高电平信号时，所述第一可控开关导通，所述第二可控开关截止，所述驱动模块的信号输出端输出高电平信号。

优选的，所述第一可控开关为第一NMOS管，第二可控开关为第二NMOS管，则：

所述第一NMOS管的栅极作为所述第一可控开关的控制端，所述第一NMOS管的漏极作为所述第一可控开关的第一端，所述第一NMOS管的源极作为所述第一可控开关的第二端，所述第二NMOS管的栅极作为所述第二可控开关的控制端，所述第二NMOS管的漏极作为所述第二可控开关的第一端，所述第二NMOS管的源极作为所述第二可控开关的第二端。

优选的，所述第一可控开关为第一NPN型三极管，第二可控开关为第二NPN型三极管，其中：

所述第一NPN型三极管的基极作为所述第一可控开关的控制端，所述第一NPN型三极管的集电极作为所述第一可控开关的第一端，所述第一NPN型三极管的发射极作为所述第一可控开关的第二端，所述第二NPN型三极管的基极作为所述第二可控开关的控制端，所述第二NPN型三极管的集电极作为所述第二可控开关的第一端，所述第二NPN型三极管的发射极作为所述第二可控开关的第二端。

优选的，所述驱动模块还包括第一双向稳压管和第二双向稳压管，其中：

所述第一双向稳压管的第一端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第一双向稳压管的第二端分别与所述第一可控开关的第一端及所述第一可控开关的第二端连接，所述第二双向稳压管的第一端与所述第二可控开关的控制端连接，所述第二双向稳压管的第二端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第二双向稳压管的第二端与所述第二可控开关的第二端连接。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种笔记本电脑，包括如上述任意一项所述的防掉电的逻辑电路。

本发明提供了一种防掉电的逻辑电路，应用于笔记本电脑，包括充电芯片，第一电源模块，CPU，第一电阻，第二电阻，电容和驱动模块，其中：电容的第一端分别与第一电阻的第一端及充电芯片的信号输出端连接，电容的第二端分别与第二电阻的第一端及驱动模块的信号输入端连接，驱动模块的信号输出端与CPU的输入端连接，第一电源模块分别与第一电阻的第二端及第二电阻的第二端连接。充电芯片用于在断电或供电电流骤减时输出指示信号，电容用于接收指示信号，根据第二电阻和电容来控制驱动模块的信号输出端先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号。

可见，在实际应用中，采用本发明的方案，电容在指示信号时可以迅速响应，使驱动模块的输入信号瞬间降低，根据第二电阻和电容来控制驱动模块先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号，使笔记本电脑正常运行之前的程序，可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器造成突然掉电的情况发生，在提高了用户的体验的同时，还可以防止笔记本电脑电池产生过大的放电电流，延长了电池的使用寿命。

本发明还提供了一种笔记本电脑，具有和上述逻辑电路相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种防掉电逻辑电路的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种防掉电逻辑电路的另一种结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种防掉电的逻辑电路，可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器造成突然掉电的情况发生，在提高了用户的体验的同时，还可以防止笔记本电脑电池产生过大的放电电流，延长了电池的使用寿命。本发明的另一核心是提供一种笔记本电脑。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明所提供的一种防掉电逻辑电路的结构示意图，应用于笔记本电脑，包括充电芯片1，第一电源模块2，CPU 3，第一电阻R₁，第二电阻R₂，电容C₁和驱动模块4，其中：

电容C₁的第一端分别与第一电阻R₁的第一端及充电芯片1的信号输出端连接，电容C₁的第二端分别与第二电阻R₂的第一端及驱动模块4的信号输入端连接，驱动模块4的信号输出端与CPU 3的输入端连接，第一电源模块2分别与第一电阻R₁的第二端及第二电阻R₂的第二端连接；

充电芯片1用于在断电或供电电流骤减时输出指示信号，电容C₁用于接收指示信号，根据第二电阻R₂和电容C₁来控制驱动模块4的信号输出端先输出低电平信号，使CPU 3降频，再输出高电平信号。

具体的，在实际应用中，当笔记本电脑的适配器被拔掉或突然断电时，笔记本电脑中的充电芯片1会输出指示信号，该指示信号为低电平信号，当电容C₁接收到低电平信号时，电容C₁两端的电压在接收低电平信号瞬间是相等的，具体地，电容C₁的第一端的电压降低，电容C₁的第二端的电压也降低，在时间t内控制驱动模块4输出低电平信号给CPU 3，使CPU 3降频，由于电容C₁第二端还连接有第一电源模块2和第二电阻R₂，为电容C₁充电，经过时间t，电容C₁被充满电，电容C₁的第二端电压升高，开始输出高电平信号以控制驱动模块4输出高电平信号并维持，由于电容C₁第一端的电压在瞬间变化时，两端的电压瞬间是相等的，所以进一步保证了本发明的方案可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器造成突然掉电的情况发生，在提高了用户的体验的同时，还可以防止笔记本电脑电池产生过大的放电电流，延长了电池的使用寿命。

具体的，时间t由电容C₁特性关系式决定，其中，电容C₁特性关系是为

U_C为电容C₁两端电压，U为第二电阻R₂的第二端的电压，R为第二电阻R₂的阻值，C为电容C₁值，t为电容C₁充满电需要的时间。

具体的，针对不同的应用环境，第一电阻R₁、第二电阻R₂和电容C₁的值要根据实际情况进行调整，本发明对此不做限定。

本发明提供了一种防掉电的逻辑电路，应用于笔记本电脑，包括充电芯片，第一电源模块，CPU，第一电阻，第二电阻，电容和驱动模块，其中：电容的第一端分别与第一电阻的第一端及充电芯片的信号输出端连接，电容的第二端分别与第二电阻的第一端及驱动模块的信号输入端连接，驱动模块的信号输出端与CPU的输入端连接，第一电源模块分别与第一电阻的第二端及第二电阻的第二端连接。充电芯片用于在断电或供电电流骤减时输出指示信号，电容用于接收指示信号，根据第二电阻和电容来控制驱动模块的信号输出端先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号。

可见，在实际应用中，采用本发明的方案，电容在指示信号时可以迅速响应，使驱动模块的输入信号瞬间降低，根据第二电阻和电容来控制驱动模块先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号，使笔记本电脑正常运行之前的程序，可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器造成突然掉电的情况发生，在提高了用户的体验的同时，还可以防止笔记本电脑电池产生过大的放电电流，延长了电池的使用寿命。

请参照图2，图2为本发明所提供的一种防掉电逻辑电路的另一种结构示意图，该防掉电逻辑电路在上述实施例的基础上：

作为一种优选的实施例，驱动模块4包括第一可控开关Q₁，第二可控开关Q₂，第三电阻R₃和第二电源模块5，其中：

第一可控开关Q₁的控制端作为驱动模块4的信号输入端，第一可控开关Q₁的第一端分别与第三电阻R₃的第一端及第二可控开关Q₂的控制端连接，第一可控开关Q₁的第二端与地连接，第二可控开关Q₂的第一端作为驱动模块4的信号输出端，第二可控开关Q₂的第二端与地连接，第三电阻R₃的第二端与第二电源模块5连接；可选的，第二电源模块5和第一电源模块2可为同一电源模块。

当驱动模块4的信号输入端为低电平信号时，第一可控开关Q₁截止，第二可控开关Q₂导通，驱动模块4的信号输出端输出低电平信号，当驱动模块4的信号输入端为高电平信号时，第一可控开关Q₁导通，第二可控开关Q₂截止，驱动模块4的信号输出端输出高电平信号。

具体的，在实际应用中，可控开关可以快速接通或切断电路，具有体积小，效率高，稳定性好，工作可靠等优点，当驱动模块4的信号输入端接收到由电容C₁输出的低电平信号时，在时间t内，第一可控开关Q₁的控制端为低电平，不能导通，处于截止状态，由于第三电阻R₃的第二端和第二电源模块5连接，其第一端与第二可控开关Q₂的控制端连接，为第二可控开关Q₂的控制端提供高电平，使第二可控开关Q₂导通，第二可控开关Q₂的第一端电压被拉低，产生跳变，由高电平变成低电平，驱动模块4输出低电平信号给CPU 3，使CPU3降频。

具体的，经过时间t后，电容C₁被第二电阻R₂充满电，电容C₁两端电压相等，输出高电平信号，此时第一可控开关Q₁的控制端为高电平，第一可控开关Q₁导通，其第一端的电压被拉低，即第二可控开关Q₂的控制端为低电平，此时第二可控开关Q₂不能导通，处于截止状态，其第一端输出变为高电平，驱动模块4输出高电平信号给CPU 3，并一直维持，使笔记本电脑正常工作。进一步保证了本发明可以防止笔记本电脑在运行高功耗程序时断电或拔掉适配器造成突然掉电的情况发生，提高了用户的体验。

作为一种优选的实施例，第一可控开关Q₁为第一NMOS管，第二可控开关Q₂为第二NMOS管，则：

第一NMOS管的栅极作为第一可控开关Q₁的控制端，第一NMOS管的漏极作为第一可控开关Q₁的第一端，第一NMOS管的源极作为第一可控开关Q₁的第二端，第二NMOS管的栅极作为第二可控开关Q₂的控制端，第二NMOS管的漏极作为第二可控开关Q₂的第一端，第二NMOS管的源极作为第二可控开关Q₂的第二端。

具体的，NMOS管为N沟道MOS管，导通电阻小，栅极驱动不需要电流，损耗小，可以进一步防止笔记本电脑电池产生过大的放电电流，延长了电池的使用寿命。

当然，可控开关除了可以是NMOS管，还可以为其他元器件，本发明在此不做限定。

作为一种优选的实施例，第一可控开关Q₁为第一NPN型三极管，第二可控开关Q₂为第二NPN型三极管，其中：

第一NPN型三极管的基极作为第一可控开关Q₁的控制端，第一NPN型三极管的集电极作为第一可控开关Q₁的第一端，第一NPN型三极管的发射极作为第一可控开关Q₁的第二端，第二NPN型三极管的基极作为第二可控开关Q₂的控制端，第二NPN型三极管的集电极作为第二可控开关Q₂的第一端，第二NPN型三极管的发射极作为第二可控开关Q₂的第二端。

具体的，使用NPN型三极管作为可控开关，开关速度快、较便宜，进一步保证了本发明的方案可以在笔记本电脑运行高功耗程序时遇到断电或拔掉适配器等情况时，迅速响应将低电平信号输出至CPU 3，使CPU 3降频，以防掉电的情况发生，提高了用户体验。

当然，可控开关除了可以是NPN型三极管，还可以为其他元器件，本发明在此不做限定。

作为一种优选的实施例，驱动模块4还包括第一双向稳压管和第二双向稳压管，其中：

第一双向稳压管的第一端与第一可控开关Q₁的控制端连接，第一双向稳压管的第二端分别与第一可控开关Q₁的第一端及第一可控开关Q₁的第二端连接，第二双向稳压管的第一端与第二可控开关Q₂的控制端连接，第二双向稳压管的第二端与第二可控开关Q₂的第一端连接，第二双向稳压管的第二端与第二可控开关Q₂的第二端连接。

具体的，一些可控开关各级之间无耦合电容或无变压器隔离直流时，各级间的静态工作点会相互影响。为了使其各级之间都能得到一个合适的静态工作点，且被放大的信号损失较小，本发明采用双向稳压管充当耦合元件，由于双向稳压管工作在反向击穿区的电阻很小，几乎可以无衰减地传递信号，进一步的保证了在笔记本电脑在运行高功耗程序时，出现断电或拔掉适配器等情况后，采用本发明的方案可以准确、迅速的将低电平信号输出给CPU 3，使CPU 3降频，可以更好的保护笔记本电脑，给笔记本电脑往更高性能的方向发展提供了更多的可能，提高了逻辑电路的稳定性和可靠性。

当然，驱动模块4除了包括第一双向稳压管和第二双向稳压管，还可以包括其他元器件，本发明在此不做限定。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种笔记本电脑，包括如上述任意一项的防掉电的逻辑电路。

对于本发明所提供的一种笔记本电脑的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种防掉电的逻辑电路，应用于笔记本电脑，其特征在于，包括充电芯片，第一电源模块，CPU，第一电阻，第二电阻，电容和驱动模块，其中：

所述电容的第一端分别与所述第一电阻的第一端及所述充电芯片的信号输出端连接，所述电容的第二端分别与所述第二电阻的第一端及所述驱动模块的信号输入端连接，所述驱动模块的信号输出端与所述CPU的输入端连接，所述第一电源模块分别与所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第二端连接；

所述充电芯片用于在断电或供电电流骤减时输出指示信号，所述电容用于接收所述指示信号，根据所述第二电阻和所述电容来控制所述驱动模块的信号输出端先输出低电平信号，使CPU降频，再输出高电平信号；

所述驱动模块包括第一可控开关，第二可控开关，第三电阻和第二电源模块，其中：

所述第一可控开关的控制端作为所述驱动模块的信号输入端，所述第一可控开关的第一端分别与所述第三电阻的第一端及所述第二可控开关的控制端连接，所述第一可控开关的第二端与地连接，所述第二可控开关的第一端作为所述驱动模块的信号输出端，所述第二可控开关的第二端与地连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电源模块连接；

当所述驱动模块的信号输入端为低电平信号时，所述第一可控开关截止，所述第二可控开关导通，所述驱动模块的信号输出端输出低电平信号，当所述驱动模块的信号输入端为高电平信号时，所述第一可控开关导通，所述第二可控开关截止，所述驱动模块的信号输出端输出高电平信号。

2.根据权利要求1所述的逻辑电路，其特征在于，所述第一可控开关为第一NMOS管，第二可控开关为第二NMOS管，则：

所述第一NMOS管的栅极作为所述第一可控开关的控制端，所述第一NMOS管的漏极作为所述第一可控开关的第一端，所述第一NMOS管的源极作为所述第一可控开关的第二端，所述第二NMOS管的栅极作为所述第二可控开关的控制端，所述第二NMOS管的漏极作为所述第二可控开关的第一端，所述第二NMOS管的源极作为所述第二可控开关的第二端。

3.根据权利要求1所述的逻辑电路，其特征在于，所述第一可控开关为第一NPN型三极管，第二可控开关为第二NPN型三极管，其中：

所述第一NPN型三极管的基极作为所述第一可控开关的控制端，所述第一NPN型三极管的集电极作为所述第一可控开关的第一端，所述第一NPN型三极管的发射极作为所述第一可控开关的第二端，所述第二NPN型三极管的基极作为所述第二可控开关的控制端，所述第二NPN型三极管的集电极作为所述第二可控开关的第一端，所述第二NPN型三极管的发射极作为所述第二可控开关的第二端。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的逻辑电路，其特征在于，所述驱动模块还包括第一双向稳压管和第二双向稳压管，其中：

所述第一双向稳压管的第一端与所述第一可控开关的控制端连接，所述第一双向稳压管的第二端分别与所述第一可控开关的第一端及所述第一可控开关的第二端连接，所述第二双向稳压管的第一端与所述第二可控开关的控制端连接，所述第二双向稳压管的第二端与所述第二可控开关的第一端连接，所述第二双向稳压管的第二端与所述第二可控开关的第二端连接。

5.一种笔记本电脑，其特征在于，包括如权利要求1-4任意一项所述的防掉电的逻辑电路。

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