CN107516938A - 一种供电电路及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种供电电路及电子设备，属于电子技术领域。该供电电路，应用于一电子设备，该供电电路包括：实时时钟、电池供电模块和电源供电模块。电池供电模块与实时时钟连接。电源供电模块与实时时钟连接及与电子设备中的处理器连接。其中，在电源供电模块在给实时时钟进行供电的过程中，当处理器获得与电子设备连接的测试管理设备发送的用于对电池供电模块中的电池进行测试的测试指令时，处理器基于测试指令控制电源供电模块停止对实时时钟进行供电，切换为由电池供电模块对实时时钟进行供电。很好的提升了电子设备的可生产和可测试性，节约电子设备的生产测试时间，降低生产成本，提升设备的生产测试效率。

Description

一种供电电路及电子设备
技术领域
本发明属于电子技术领域，具体涉及一种供电电路及电子设备。
背景技术
在电子技术领域中，无论是家用电器，还是运行可靠性要求很高的通信设备中，均在使用实时时钟(Real Time Clock，RTC)，用于设备的运行控制，或运行参数收集记录。在这些电子设备中，实时时钟(RTC)单元往往从设备出厂时就开始运行工作，一直到设备寿命结束退出应用场所。因此，电子设备中的实时时钟(RTC)单元需要多路工作电源，最简单的方式为电池和设备工作电源并行供电方式。该种供电方式的优点在于设备不使用时，RTC单元由电池供电，在设备正常工作时，将由设备提供的一路电源为RTC单元供电，且设备提供的电源电压略高于电池供电电压，可确保电池处于非供电状态，以尽可能延长电池的使用寿命。但是在常规产品设计中，RTC单元的这两路供电电源仅仅使用通常的二极管进行简单隔离，这非常不方便设备生产过程中对该部分功能的测试，尤其是对耗时很长的电池供电部分功能是否正常的测试。当设备较大批量生产时，上述常规产品设计会增加设备生产测试步骤，还极大延长设备的生产测试周期，造成设备生产测试效率低下，生产成本上升。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种供电电路及电子设备，以有效地改善上述问题。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种供电电路，应用于一电子设备，所述供电电路包括：实时时钟、电池供电模块和电源供电模块。所述电池供电模块与所述实时时钟连接。电源供电模块与所述实时时钟连接及与所述电子设备中的处理器连接。其中，在所述电源供电模块在给所述实时时钟进行供电的过程中，当所述处理器获得与所述电子设备连接的测试管理设备发送的用于对所述电池供电模块中的电池进行测试的测试指令时，所述处理器基于所述测试指令控制所述电源供电模块停止对所述实时时钟进行供电，切换为由所述电池供电模块对所述实时时钟进行供电。
在本发明可选的实施例中，所述电源供电模块包括：控制开关，所述控制开关的第一端与电源连接，所述控制开关的第二端与所述实时时钟连接，所述控制开关的第三端与所述处理器连接，所述处理器基于所述测试指令控制所述第三端的电平处于第一电平，以使所述控制开关停止对所述实时时钟进行供电，或者控制所述第三端的电平处于第二电平，以使所述控制开关对所述实时时钟进行供电。
在本发明可选的实施例中，所述控制开关为PNP型晶体管，所述PNP型晶体管的发射极与所述电源连接，所述PNP型晶体管的集电极与所述实时时钟连接，所述PNP型晶体管的基极与所述处理器连接，所述处理器控制所述基极的电平处于第一电平或者第二电平。
在本发明可选的实施例中，所述电源供电模块还包括：第一限流电阻，所述第二端通过所述第一限流电阻与所述实时时钟连接。
在本发明可选的实施例中，所述电源供电模块还包括：第一下拉电阻，所述第三端通过所述第一下拉电阻与所述处理器连接，所述第三端还通过所述第一下拉电阻接地。
在本发明可选的实施例中，所述电源供电模块还包括：第二下拉电阻，所述第三端通过所述第一下拉电阻与所述处理器连接，所述第三端还通过串联后的所述第一下拉电阻和所述第二下拉电阻接地。
在本发明可选的实施例中，所述电池供电模块还包括：第二限流电阻，所述电池的输出端通过所述第二限流电阻与所述实时时钟连接。
在本发明可选的实施例中，所述电池供电模块还包括：用于阻止所述电池供电模块中的电流灌入所述电池供电模块中的防倒灌元件，所述电池的输出端通过串联后的所述防倒灌元件和所述第二限流电阻与所述实时时钟连接。
在本发明可选的实施例中，所述防倒灌元件为二极管。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器和上述的供电电路，所述处理器与所述电源供电模块连接，在所述电源供电模块在给所述实时时钟进行供电的过程中，当所述处理器获得与所述电子设备连接的测试管理设备发送的用于对所述电池供电模块中的电池进行测试的测试指令时，所述处理器基于所述测试指令控制所述电源供电模块停止对所述实时时钟进行供电，切换为由所述电池供电模块对所述实时时钟进行供电。
本发明实施例提供的供电电路及电子设备，与现有技术相比，在不对该电池供电模块进行测试时，实时时钟由电源供电模块进行供电，在需要对电池供电模块进行测试时，通过处理器控制该电源供电模块，使其停止对实时时钟进行供电，切换为由电池供电模块对实时时钟进行供电。由于电源供电模块可由处理器自行控制，因此可随时对电池供电模块的功能是否正常进行测试，可以在测试待测设备其他电子部分老化的同时，可并行开展实时时钟电池供电模块功能是否正常的测试，不再使设备单独增加额外的测试时间。可有效节约电子设备的生产测试时间，降低电子设备的生产成本，提升设备的生产测试效率。
本发明实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对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。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1示出了实时时钟的供电电路的原理图。
图2示出了本发明实施例提供的一种电子设备的功能模块框图。
图3示出了本发明实施例提供的一种电子设备与测试管理设备相连接的功能模块框图。
图4示出了本发明实施例提供的一种供电电路的电路原理图。
图标：100－电子设备；110－处理器；120－供电电路；121－电源供电模块；123－电池供电模块；125－实时时钟。
具体实施方式
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
目前电子设备中的实时时钟(RTC)单元的供电方式为电池和设备工作电源并行供电，如图1所示。虽然该电路简单有效，但非常不方便设备生产过程中对该部分功能的测试，特别是设备较大批量生产时。由于电子设备生产过程中，需要对电子设备的所有功能进行连续测试和拷机，该过程中设备是不能断电的，这样实时时钟(RTC)部分会一直由设备提供的电源供电，如果要测试电池供电部分的功能是否正常(是否插有电池，电池是否插好，电池电压是否正常)，就需要断开设备电源很长一段时间(至少几个小时)，来验证电池供电部分是否正常，这不仅会增加设备生产测试步骤，还极大延长设备的生产测试周期，造成设备生产测试效率低下，生产成本上升。
鉴于此，本发明的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的付出创造性劳动，得出了本方案所示的电子设备100，如图2所示。该电子设备100包括：处理器110和供电电路120。其中，所述供电电路120包括：实时时钟125、电池供电模块123和电源供电模块121。
所述电源供电模块121与所述实时时钟125连接，以及还与所述处理器110连接，在所述电源供电模块121在给所述实时时钟125进行供电，当所述处理器110获得与所述电子设备100连接的测试管理设备(如图3所示)发送的用于对所述电池供电模块123中的电池进行测试的测试指令时，所述处理器110基于所述测试指令控制所述电源供电模块121处停止对所述实时时钟125进行供电，切换为由所述电池供电模块123对所述实时时钟125进行供电。也就是说，当需要测试电池供电模块123的功能是否正常时，通过外接的测试管理设备向处理器110发送一个测试指令，该处理器110会基于该测试指令控制该电源供电模块121，停止其对实时时钟125供电，此时所述电池供电模块123给所述实时时钟125供电，从而便可以测试出该电池供电模块123的功能是否正常。
其中，所述处理器110可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器110可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器110也可以是任何常规的处理器等。
其中，测试指令可以为一个电平信号，例如高电平或低电平。低电平表示电压值低于第一数值的电压，第一数值为行业内的一个常用数值。例如，一般对于TTL电路来说，第一数值为0.0V－0.4V，而对于CMOS电路来说，第一数值为0.0－0.1V。本发明实施例中，优选地，第一数值为0V，即低电平为0V。高电平表示电压值高于第二数值的电压，第二数值为行业内的一个常用数值。例如，一般对于TTL电路来说，第二数值为2.4V－5.0V，而对于CMOS电路来说，第二数值为4.99－5.0V。本发明实施例中，优选地，第二数值为3.3V，即高电平为3.3V。
本实施例中，优选地，该电源供电模块121包括：控制开关。所述控制开关的第一端与电源连接，所述控制开关的第二端与所述实时时钟125连接，所述控制开关的第三端与所述处理器110连接，所述处理器110基于所述测试指令控制所述第三端的电平处于第一电平，以使所述控制开关停止对所述实时时钟125进行供电，或者控制所述第三端的电平处于第二电平，以使所述控制开关对所述实时时钟125进行供电。其中，该控制开关可以是晶体管，也可以是场效应管，或者是其他具备开关功能的元器件。
其中，第一电平可以是高电平，也可以是低电平，该第二电平可以是高电平，也可以是低电平，当该第一电平为高电平时，该第二电平为低电平；当该第一电平为低电平时，该第二电平为高电平。
本实施例中，仅以该控制开关为PNP型晶体管Q为例进行说明。如图4所示，所述PNP型晶体管Q的发射极e与所述电源连接，所述PNP型晶体管Q的集电极c与所述实时时钟125连接，优选地，该集电极c通过第一限流电阻RS1与实时时钟125连接。所述PNP型晶体管Q的基极b与所述处理器110连接，优选地，该基极b通过第一下拉电阻R1与所述处理器110的GPIO引脚连接，此外，该基极b还通过所述第一下拉电阻R1接地，进一步地，该基极b还通过串联后的第一下拉电阻R1和第二下拉电阻R2接地。
电池供电模块123用于在电源供电模块121不对实时时钟125进行供电时，对该实时时钟125供电。进一步地，该电池供电模块123包括：电池B1和第二限流电阻R2，该电池B1的输出端通过所述第二限流电阻与所述实时时钟125连接。为了避免在该电源供电模块121对该实时时钟125进行供电时，电源VCC的电流反灌到电池供电模块123中，该电池供电模块123还包括：用于阻止所述电池供电模块123中的电流灌入所述电池供电模块123中的防倒灌元件，所述电池的输出端通过串联后的所述防倒灌元件和所述第二限流电阻R2所述实时时钟125连接。其中，该防倒灌元件可以为二极管D1，也可以为MOS管或者是具备相同功能的其他元器件。
为了更好的理解，本实施例中，仅以图4所示的电路原理图对该工作原理进行详细说明。当电子设备100没有打开工作电源时，电路单板上的VCC电源电压为0，晶体管Q截止，此时电池B1将通过第二限流电阻Rs2和二极管D1为实时时钟125进行供电，支持实时时钟125正常工作。晶体管Q由于截止，不会耗散电池部分的电源能量。
当电子设备100打开工作电源时，电路单板上的VCC电源正常后，VCC电压保持为正的3.3V，此时VCC通过晶体管Q的发射极e、基极b、第一下拉电阻R1和第二下拉电阻R2为晶体管Q提供一饱和开通电流，使晶体管Q维持在饱和导通状态，相当于其发射极e和集电极c间短路。由于电路设计会使得电路单板上的VCC电源电压略高于电池供电模块123电压，此时VCC将通过第一限流电阻Rs1为实时时钟125进行供电，支持实时时钟125正常工作，电池供电模块123将停止供电，进入省电节能状态，同时由于二极管D1的隔离作用，VCC供电电源能量也不会反灌到电池供电模块123中。
当电子设备100打开工作电源，电路单板上的各工作电源正常后，单板上的处理器110上电开始启动运行。在处理器110上电复位期间，与第一下拉电阻R1和第二下拉电阻R2这两者的连接点相接的GPIO引脚处于输入状态，完全不影响晶体管Q的导通。处理器110启动期间及在正常工作过程中，将一直保持该GPIO为输入状态，以维持电路单板上的VCC电源为实时时钟125进行供电。
当需要对实时时钟125电池供电模块123的功能进行测试时，与该电子设备100相连接的测试管理设备便给处理器110发送开始测试指令，处理器110接收到该开始测试指令后，首先读出实时时钟125的当前时间值，暂时记录为Tstart，然后处理器110把与第一下拉电阻R1和第二下拉电阻R2这两者的连接点相接的GPIO引脚设置为输出状态，并持续输出高电平(正3.3V)，这样晶体管Q的基极b电平会被嵌位到与VCC电源几乎一样的电压电平，导致晶体管Q完全截止，相当于VCC与第一限流电阻Rs1间开路，VCC不能再为实时时钟125进行供电，直接转换为电池供电模块123继续为实时时钟125进行供电，继续支持实时时钟125的正常工作。
这样电子设备100运行一个比较长的时间段(例如24小时)，当到达预定的测试时间段后，与电子设备100连接的测试管理设备将给处理器110发出停止测试指令，处理器110接收到该停止测试指令后，再次读出实时时钟125的当前时间值，暂时记录为Tstop。然后，处理器110将把与第一下拉电阻R1和第二下拉电阻R2这两者的连接点相接的GPIO引脚再次设置为输入状态，此时VCC通过晶体管Q的发射极e、基极b、第一下拉电阻R1和第二下拉电阻R2为晶体管Q提供一饱和开通电流，使晶体管Q维持在饱和导通状态，相当于其射极e和集电极c间短路。由于电路设计会使得电路单板上的VCC电源电压略高于电池供电模块123电压，VCC将通过第一限流电阻Rs1为实时时钟125进行供电，支持实时时钟125正常工作，电池供电模块123将停止供电，进入省电节能状态。之后，处理器110将把Tstart和Tstop两个时间值信息回送给测试管理设备，如果在测试期间电池供电功能完全正常，那么实时时钟125的计时功能正确，Tstop减去Tstart得到的时间差将与预定的测试时间段基本一致。如果Tstop减去Tstart得到的时间差与预定的测试时间段数值差别比较大，那么就可判定在测试期间实时时钟125的计时功能不正常，也就可判定电池供电模块123的供电功能存在故障，需要检测维修。
由于电源供电模块121可由处理器110自行控制，因此可随时对电池供电模块123的功能是否正常进行测试。在电子设备100的大规模生产过程中，对电池供电模块123功能测试的最佳测试时间点是在电子设备100的老化阶段，该阶段一般时间较长(普遍大于48小时)，在电子设备100其它功能老化测试的同时，可并行开展实时时钟125电池供电模块123功能是否正常的测试，不仅测试时间足够长，而且是嵌入到设备老化期间，不再使设备单独增加额外的测试时间。
综上所述，本发明实施例提供了一种供电电路及电子设备，该供电电路包括：实时时钟、电池供电模块和电源供电模块。所述电池供电模块与所述实时时钟连接。在不对该电池供电模块进行测试时，实时时钟由电源供电模块进行供电，在需要对电池供电模块进行测试时，通过处理器控制该电源供电模块，使其停止对实时时钟进行供电，切换为由电池供电模块对实时时钟进行供电。进一步地，当处理器接收到测试管理设备发送的开始测试指令时，该处理器便将与电源供电模块中的PNP型晶体管的基极相连接的GPIO引脚设置为输出状态，此时该晶体管截止，由电池供电模块对该实时时钟进行供电；在处理器接收到测试管理设备发送的停止测试指令时，该处理器便将与电源供电模块中的PNP型晶体管的基极相连接的GPIO引脚设置为输入状态，此时该晶体管导通，由电源供电模块对该实时时钟进行供电。由于电源供电模块可由处理器自行控制，因此可随时对电池供电模块的功能是否正常进行测试，可以在测试待测设备其他电子部分老化的同时，可并行开展实时时钟电池供电模块功能是否正常的测试，不再使设备单独增加额外的测试时间。可有效节约电子设备的生产测试时间，降低电子设备的生产成本，提升设备的生产测试效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，应用于一电子设备，所述供电电路包括：
实时时钟；
电池供电模块，与所述实时时钟连接；
电源供电模块，与所述实时时钟连接及与所述电子设备中的处理器连接；
其中，在所述电源供电模块在给所述实时时钟进行供电的过程中，当所述处理器获得与所述电子设备连接的测试管理设备发送的用于对所述电池供电模块中的电池进行测试的测试指令时，所述处理器基于所述测试指令控制所述电源供电模块停止对所述实时时钟进行供电，切换为由所述电池供电模块对所述实时时钟进行供电。
2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述电源供电模块包括：控制开关，所述控制开关的第一端与电源连接，所述控制开关的第二端与所述实时时钟连接，所述控制开关的第三端与所述处理器连接，所述处理器基于所述测试指令控制所述第三端的电平处于第一电平，以使所述控制开关停止对所述实时时钟进行供电，或者控制所述第三端的电平处于第二电平，以使所述控制开关对所述实时时钟进行供电。
3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述控制开关为PNP型晶体管，所述PNP型晶体管的发射极与所述电源连接，所述PNP型晶体管的集电极与所述实时时钟连接，所述PNP型晶体管的基极与所述处理器连接，所述处理器控制所述基极的电平处于第一电平或者第二电平。
4.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述电源供电模块还包括：第一限流电阻，所述第二端通过所述第一限流电阻与所述实时时钟连接。
5.根据权利要求4任意一项所述的供电电路，其特征在于，所述电源供电模块还包括：第一下拉电阻，所述第三端通过所述第一下拉电阻与所述处理器连接，所述第三端还通过所述第一下拉电阻接地。
6.根据权利要求5任意一项所述的供电电路，其特征在于，所述电源供电模块还包括：第二下拉电阻，所述第三端通过所述第一下拉电阻与所述处理器连接，所述第三端还通过串联后的所述第一下拉电阻和所述第二下拉电阻接地。
7.根据权利要求1－6任意一项所述的供电电路，其特征在于，所述电池供电模块还包括：第二限流电阻，所述电池的输出端通过所述第二限流电阻与所述实时时钟连接。
8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述电池供电模块还包括：用于阻止所述电池供电模块中的电流灌入所述电池供电模块中的防倒灌元件，所述电池的输出端通过串联后的所述防倒灌元件和所述第二限流电阻与所述实时时钟连接。
9.根据权利要求8所述的供电电路，其特征在于，所述防倒灌元件为二极管。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和如权利要求1－9任意一项所述的供电电路，所述处理器与所述电源供电模块连接，在所述电源供电模块在给所述实时时钟进行供电的过程中，当所述处理器获得与所述电子设备连接的测试管理设备发送的用于对所述电池供电模块中的电池进行测试的测试指令时，所述处理器基于所述测试指令控制所述电源供电模块停止对所述实时时钟进行供电，切换为由所述电池供电模块对所述实时时钟进行供电。
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