CN110380714A - 按键自锁开关电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种按键自锁开关电路及电子设备，按键自锁开关电路包括：电路输入端；电路输出端；第一开关管，连接于所述电路输入端与电路输出端之间；第二开关管，连接于所述第一开关管与所述电路输出端之间；反馈电路，连接于所述电路输出端与所述第二开关管之间；第一储能元件，所述第一储能元件的第一端连接于所述第二开关管的输出端以及通过按键开关连接于所述第二开关管的控制端，所述第一储能元件的第二端接地；其中，所述第一储能元件在所述按键开关闭合时，通过控制所述第二开关管的控制端的电压使得所述第二开关管导通或者关闭，进而控制所述第一开关管的导通或者关闭。本发明无需MCU即可以实现按键的自锁，降低了整个电路的成本。
Description
技术领域
本发明涉及开关电路领域，具体地涉及一种按键自锁开关电路及电子设备。
背景技术
自锁电路是开关电路中的一种，其特点是一旦按下开关，电路就能够自动保持持续通电，直到再次按下开关或者按下其它开关使之断路为止。
现有的自锁电路一般通过机械开关、专用集成电路(IC)或者微控制单元(MCU)等器件来实现自锁功能，但是机械开关经长期使用容易导致动作机械与触点易磨损；而专用集成电路(IC)或者微控制单元(MCU)等可编程器件构成的自锁电路较复杂且制造成本较高。
发明内容
本发明实施例提出了按键自锁开关电路及电子设备，实现通过简单的电路实现自锁电路，降低了电路的复杂程度以及制造成本。
本发明实施例提供了一种按键自锁开关电路，包括：
电路输入端；
电路输出端；
第一开关管，连接于所述电路输入端与电路输出端之间；
第二开关管，连接于所述第一开关管与所述电路输出端之间；
反馈电路，连接于所述电路输出端与所述第二开关管之间；
下拉电路，所述下拉电路的一端连接所述第一开关管，另一端接地；
第一储能元件，所述第一储能元件的第一端连接于所述第二开关管的输出端以及通过按键开关连接于所述第二开关管的控制端，所述第一储能元件的第二端接地；
其中，所述第一储能元件在所述按键开关闭合时，通过控制所述第二开关管的控制端的电压使得所述第二开关管导通或者关闭，进而控制所述第一开关管的导通或者关闭。
优选地，所述第一开关管的输入端连接所述电路输入端，所述第一开关管的输出端连接所述电路输出端，所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接至所述第二开关管的输出端；所述第一开关管的控制端还通过第一电阻以及第二电阻连接至所述电路输入端。
优选地，所述第二开关管的公共端接地；所述反馈电路包括第三电阻；所述第三电阻的一端连接所述电路输出端，另一端连接所述第二开关管的控制端。
优选地，所述下拉电路包括第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述第二开关管的控制端，所述第四电阻的另一端接地。
优选地，还包括第五电阻，所述第一储能元件的第一端通过所述第五电阻连接至所述第二开关管的输出端。
优选地，还包括第二储能元件，所述第二储能元件的第一端连接所述第一开关管的输入端，所述第二储能元件的第二端连接所述第一开关管的控制端。
优选地，所述第一开关管为PMOS管。
优选地，所述第二开关管为NPN型三极管。
优选地，所述第一储能元件以及所述第二储能元件为电容。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括如上述的按键自锁开关电路。
本实施例提供的按键开关自锁电路及电子设备，在按键开关K被按下时，第一储能元件CM1控制第二开关管QM2导通进而使得第一开关管QM1导通，所述电路输出端Vout可以接收到来自电路输入端Vin的电，并通过反馈电路反馈到第二开关管QM2的控制端B，使得第二开关管QM2持续导通，从而使第二开关管QM2的状态自锁。当按键开关K再次被按下时，第二开关管QM2的控制端B的电压会被下拉电路拉低，使得第二开关管QM2关闭，从而使得第一开关管QM1也同时关闭。此时，电路输出端Vout开始掉电，进而使得所述第二开关管QM2关闭，从而使第二开关管QM2状态自锁。本实施例提供的按键开关自锁电路，能够有效解决现有技术中通过机械开关、专用集成电路(IC)或者微控制单元(MCU)等器件来实现自锁功能所带来的电路较复杂且制造成本较高等问题，获得结构简单且制造成本低的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式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方式，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是本发明实施例提供的按键自锁开关电路的电路示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，本发明实施例提供了一种按键自锁开关电路，包括：
电路输入端Vin；
电路输出端Vout；
第一开关管QM1，连接于所述电路输入端Vin与电路输出端Vout之间。
具体地，在本实施例中，所述第一开关管QM1可为PMOS管，其具有控制端G(即栅极)、输入端S(即源极)以及输出端D(即漏极)，其中，所述第一开关管QM1的输入端S连接所述电路输入端Vin，所述第一开关管QM1的输出端D连接所述电路输出端Vout，所述第一开关管QM1的控制端G通过第一电阻RM1连接至所述第二开关管QM2的输出端C，且所述第一开关管QM1的控制端G还通过第一电阻R1以及第二电阻R2连接至所述电路输入端Vin。
第二开关管QM2，连接于所述第一开关管QM1与所述电路输出端Vout之间。
具体地，在本实施例中，所述第二开关管QM2可为NPN型三极管，其具有输出端C(即集电极)、控制端B(即基极)以及公共端E(即发射极)。其中，所述输出端C与所述第一开关管QM1的控制端G通过第一电阻R1连接，所述公共端E接地。
反馈电路，连接于所述电路输出端与所述第二开关管之间。
在本实施例中，所述反馈电路包括第三电阻R3；所述第三电阻R3的一端连接所述电路输出端Vout，另一端连接所述第二开关管QM2的控制端B。
下拉电路，所述下拉电路的一端连接所述第一开关管，另一端接地。
具体地，所述下拉电路包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端连接所述第二开关管QM2的控制端B，所述第四电阻R4的另一端接地。
第一储能元件C1，所述第一储能元件C1的第一端连接于所述第二开关管QM2的输出端C以及通过按键开关K连接于所述第二开关管QM2的控制端B，所述第一储能元件C1的第二端接地。
具体地，在本实施例中，所述第一存储元件CM1可为电容。
其中，在所述第一储能元件C1的第一端与所述第二开关管QM2的输出端C之间还连接有第五电阻R5。
以下详述本发明的工作原理：
在本实施例中，当第一开关管QM1关闭时，Vout没电。此时，若按键开关K未被按下时，第二开关管QM2的控制端B的电压为0V，此时第二开关管QM2不导通，第一开关管QM1的控制端G被第一电阻R1和第二电阻R2上拉到电路输入端Vin，进而电压Vgs(控制端G相对于输入端S的电压)大于第一开关管QM1的导通阀值Vgs(th)，所以第一开关管QM1不导通，此时第一储能元件CM1两端的电压为电路输入端Vin输入的电压，例如，可为3.3V。
当按键开关K被按下时，在按下的瞬间，第一储能元件CM1通过按键开关K向第二开关管QM2的控制端B放电使第二开关管QM2导通，所述第二开关管QM2导通后，会将第一开关管QM1的控制端G的电压拉低，进而导致Vgs小于第一开关管QM1的导通阀值Vgs(th)，从而使得使得第一开关管QM1导通，此时电路输出端Vout可以接收到来自电路输入端Vin的电。电路输出端Vout上电后，将通过第三电阻R3反馈到第二开关管QM2的控制端B，当电路输出端Vout的电压上升到大于等于预定值(如1.4V，具体视第三R3、第四R4电阻分压比及第二开关管QM2的导通特性决定)时，就会使第二开关管QM2持续导通，从而使第二开关管QM2的状态自锁，即松开按键开关K后，第二开关管QM2仍会维持在导通状态。
在本实施例中，第一开关管QM1导通时，此时第二开关管QM2也是导通状态，第一储能元件CM1会通过第五电阻、第一开关管QM1进行放电，并至0V。此时当按键开关K被按下时，第二开关管QM2的控制端B的电压会被拉低，使得使第二开关管QM2关闭，从而使得第一开关管QM1也同时关闭。此时，电路输出端Vout开始掉电，当电路输出端Vout电压下降到第一所述预定值时，由于第四电阻R4的下拉作用会使得第二开关管QM2的控制端B的电压低于导通电压，因此所述第二开关管QM2会一直关闭，从而使第二开关管QM2状态自锁，即松开按键开关K后，第二开关管QM2仍会维持关闭状态。
综上所述，本实施例提供的按键开关自锁电路，在按键开关K被按下时，第一储能元件CM1控制第二开关管QM2导通进而使得第一开关管QM1导通，所述电路输出端Vout可以接收到来自电路输入端Vin的电，并通过反馈电路反馈到第二开关管QM2的控制端B，使得第二开关管QM2持续导通，从而使第二开关管QM2的状态自锁。当按键开关K再次被按下时，第二开关管QM2的控制端B的电压会被下拉电路拉低，使得第二开关管QM2关闭，从而使得第一开关管QM1也同时关闭。此时，电路输出端Vout开始掉电，进而使得所述第二开关管QM2关闭，从而使第二开关管QM2状态自锁。本实施例提供的按键开关自锁电路，能够有效解决现有技术中通过机械开关、专用集成电路(IC)或者微控制单元(MCU)等器件来实现自锁功能所带来的电路较复杂且制造成本较高等技术问题，获得结构简单且制造成本低的技术效果。
优选地，还包括第二储能元件CM2，所述第二储能元件CM2的第一端连接所述第一开关管QM1的输入端，所述第二储能元件CM2的第二端连接所述第一开关管QM1的控制端。
其中，所述第二储能元件CM2可为电容，其作用是保证电路输入端Vin上电瞬间第一开关管QM1不会导通。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括如上述任一实施例的按键自锁开关电路。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种按键自锁开关电路，其特征在于，包括：
电路输入端；
电路输出端；
第一开关管，连接于所述电路输入端与电路输出端之间；
第二开关管，连接于所述第一开关管与所述电路输出端之间；
反馈电路，连接于所述电路输出端与所述第二开关管之间；
下拉电路，所述下拉电路的一端连接所述第一开关管，另一端接地；
第一储能元件，所述第一储能元件的第一端连接于所述第二开关管的输出端以及通过按键开关连接于所述第二开关管的控制端，所述第一储能元件的第二端接地；
其中，所述第一储能元件在所述按键开关闭合时，通过控制所述第二开关管的控制端的电压使得所述第二开关管导通或者关闭，进而控制所述第一开关管的导通或者关闭。
2.根据权利要求1所述的按键自锁开关电路，其特征在于，所述第一开关管的输入端连接所述电路输入端，所述第一开关管的输出端连接所述电路输出端，所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接至所述第二开关管的输出端；所述第一开关管的控制端还通过第一电阻以及第二电阻连接至所述电路输入端。
3.根据权利要求2所述的按键自锁开关电路，其特征在于，所述第二开关管的公共端接地；所述反馈电路包括第三电阻；所述第三电阻的一端连接所述电路输出端，另一端连接所述第二开关管的控制端。
4.根据权利要求1所述的按键自锁开关电路，其特征在于，所述下拉电路包括第四电阻，所述第四电阻的一端连接所述第二开关管的控制端，所述第四电阻的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的按键自锁开关电路，其特征在于，还包括第五电阻，所述第一储能元件的第一端通过所述第五电阻连接至所述第二开关管的输出端。
6.根据权利要求2所述的按键自锁开关电路，其特征在于，还包括第二储能元件，所述第二储能元件的第一端连接所述第一开关管的输入端，所述第二储能元件的第二端连接所述第一开关管的控制端。
7.根据权利要求1所述的按键自锁开关电路，其特征在于，所述第一开关管为PMOS管。
8.根据权利要求1所述的按键自锁开关电路，其特征在于，所述第二开关管为NPN型三极管。
9.根据权利要求1所述的按键自锁开关电路，其特征在于，所述第一储能元件以及所述第二储能元件为电容。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任意一项所述的按键自锁开关电路。
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