发明内容
本发明提供一种发明名称,以实现超长待机,稳定开机,稳定关机,接适配器时可以自动充电的效果。
本发明实施例提供了一种开关机控制电路,与负载端连接,其特征在:包括:
电池电路,用于输出电池电压或接收充电电压;
信号输入电路,用于输入多种不同的控制信号;
控制电路,所述控制电路与所述电池模块连接,用于根据所述多种不同的控制信号控制所述电池电压是否导通到所述负载端或充电电压导通到所述电池电路。
可选的,所述电池电路包括:电池BT1、电池输出端IN+和电池输出端IN-,所述电池输出端IN+连接到所述电池BT1的正极,所述电池输出端IN-连接到所述电池BT1的负极。
可选的,所述信号输入电路包括第一信号输入电路和第二信号输入电路。
可选的,所述第一信号输入包括输入端P2和二极管D4,所述二极管D4的正极与所述输入端P2连接,所述二极管D4的负极连接到所述控制电路。
可选的,所述第二信号输入包括输入端P3。
可选的,所述控制电路包括:放电电路、充电电路和电平隔离电路。
可选的,所述放电电路包括:开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、电容C2和二极管D1;所述电阻R1的第一端连接到所述电池电路,所述电阻R1的第二端连接到所述二极管D1的正极,所述二极管D1的负极连接到所述开关S1的第一端,所述开关S1的第二端接地,所述电容C2的第一端连接到所述二极管D1的负极,所述电容C2的第二端接地;所述电阻R2的第一端连接到所述MOS管Q1的漏极,所述电阻R2的第二端接地;所述MOS管Q1的源极连接到所述电池电路,所述MOS管Q1的漏极连接到所述负载端,所述MOS管Q1的栅极连接到所述MOS管Q2的漏极,所述MOS管Q2的源极接地,所述MOS管Q2的栅极连接到所述电容C1的第一端,所述电容C1的第二端接地,所述电阻R3的第一端连接到所述二极管D1的负极,所述电阻R3的第二端连接到所述电阻R4的第一端,所述电阻R4的第二端接地。
可选的,充电路还包括隔离电路,所述隔离电路包括磁珠Z1,所述磁珠Z1的第一端连接到所述MOS管Q1的漏极,所述磁珠Z1的第二端连接到所述负载端。
可选的,所述充电电路包括:输入端P1、二极管D3和二极管D2,所述输入端P1连接到所述二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接到所述二极管D2的正极,所述二极管D2的正极连接到所述放电电路。
可选的,所述电平隔离电路包括电容C3、电阻R5、电压输入端3V3M和MOS管Q3,所述电阻R5的第一端连接到所述电容C3的第一端,所述电阻R5的第二端连接到所述电压输入端3V3M,所述电容C3的第二端接地,所述MOS管Q3的源极连接到所述电阻R5的第一端,所述MOS管Q3的漏极接地,所述MOS管Q3的栅极连接到所述控制电路。
本发明实施例公开了一种开关机控制电路,与负载端连接,其特征在于,包括:电池电路,用于输出电池电压或接收充电电压;信号输入电路,用于输入多种不同的控制信号;控制电路,所述控制电路与所述电池模块连接,用于根据所述多种不同的控制信号控制所述电池电压是否导通到所述负载端或充电电压导通到所述电池电路。本发明实施例提供的一种开关机控制电路,通过多个MOS管和二极管的运用,解决了现有技术中开关机电路工作处于非稳态,概率性出线无法开机,无法关机等异常现象,实现了超长待机,稳定开机,稳定关机,接适配器时可以自动充电,而且电路料件对精度无苛刻要求,普通料件即可实现,可复制性强的效果。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是,一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理,但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外,各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止,但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
此外,术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等,但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一信号输入电路为第二信号输入电路,且类似地,可将第二信号输入电路称为第一信号输入电路。第一信号输入电路和第二信号输入电路两者都是信号输入电路,但其不是同一信号输入电路。术语“第一”、“第二”等而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种开关机控制电路的模块连接图,本实施例适用于连接到负载端4的电池控制情况,本发明实施例一提供的一种开关机控制电路,与负载端4连接,包括:电池电路1、信号输入电路2和控制电路3。
参阅图2,图2为本实施例一种提供的一种开关机控制电路的电路图,电池电路1用于输出电池电压或接收充电电压。所述电池电路1包括:电池BT1、电池输出端IN+和电池输出端IN-,所述电池输出端IN+连接到所述电池BT1的正极,所述电池输出端IN-连接到所述电池BT1的负极。
在本实施例中,电池电路1主要由电池BT1组成,在本示例例中电池BT1选用信号为18650的3V6的锂电池,18650锂电池是一种常见锂电池型号,18650这几个数字,代表外表尺寸:18指电池直径18.0mm,650指电池高度65.0mm。18650锂电池的额定电压是3.6v,常见容量为1500mAh到2600mAh,最高能达3000mAh,实现更大的电压,更久的放电时间。电池BT1的正极连接到电池输出端IN+,电池输出端IN+输出电池正极电压,电池BT1的负极连接到电池输出端IN-,电池输出端IN-输出电池负极电压。
信号输入电路2包括第一信号输入电路和第二信号输入电路。所述第一信号输入电路包括输入端P2和二极管D4,所述二极管D4的正极与所述输入端P2连接,所述二极管D4的负极连接到所述控制电路3。所述第二信号输入电路包括输入端P3。
在本实施例中,输入端P2和输入端P3连接到外部单片机中,单片机可以根据动态指令控制该电路的正常开关状态和导通状态。在本实施例中,二极管D4选用型号为1N4148WS的开关二极管。
控制电路3包括:放电电路31、充电电路32和电平隔离电路33。所述放电电路31包括:开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、电容C2和二极管D1。所述电阻R1的第一端连接到所述电池电路1,所述电阻R1的第二端连接到所述二极管D1的正极,所述二极管D1的负极连接到所述开关S1的第一端,所述开关S1的第二端接地,所述电容C2的第一端连接到所述二极管D1的负极,所述电容C2的第二端接地;所述电阻R2的第一端连接到所述MOS管Q1的漏极,所述电阻R2的第二端接地;所述MOS管Q1的源极连接到所述电池电路1,所述MOS管Q1的漏极连接到所述负载端4,所述MOS管Q1的栅极连接到所述MOS管Q2的漏极,所述MOS管Q2的源极接地,所述MOS管Q2的栅极连接到所述电容C1的第一端,所述电容C1的第二端接地,所述电阻R3的第一端连接到所述二极管D1的负极,所述电阻R3的第二端连接到所述电阻R4的第一端,所述电阻R4的第二端接地。
在本实施例中,放电电路31主要用于电池进行放电过程,当电池BT1接入电路时,开关S1处于断开状态时,电池BT1的输出的电池电压4.2V经过电阻R1流过二极管D1对电容C2进行充电,在本实施例中电容C2的电容值设置很小,电容C2在电池BT1接入电路的一瞬间即可充满至和电池BT1的电池电压一致的电平,接近4.2V,MOS管Q1的栅极和电阻R1的下端电阻电压保持一致,接近4.2于V4.2,此时由于MOS管Q1的栅极和源极电压差为0,此时MOS管Q1不会导通,电源不会经过单片机送至负载端4,系统母线上没有电,无法开机,装入电池时本电路处于稳态关断。当开关S1处于闭合状态时,经过电容C2的滤波,消除抖动后持续为低电平,MOS管Q1的脚电平被钳位在0.4V,此时MOS管Q1的栅极和源极电压差为-3.8V,MOS管Q1导通,电池BT1电压通过MOS管Q1送往负载端4的系统母线电源,产生3.3V和各级电源,准备开机。电阻R2主要用于起到关机时泄放电荷的作用,让系统电压能够有泄放回路。输入端P2和输入端P3组成一键开关机的经典电路,当检测到输入端P3被按下且持续到规定时间,判定为正常开机需求,这时当偏激把输入端P2输出高,开机状态锁定。当输入端P3再次被按压并持续到规定时间时,判定为需要关机,保存完需要保存的状态后,输入端P2输出低电平,此时MOS管Q2的栅极因为失去钳位电压,电平则由高电平变为低,MOS管Q1会立刻关断,自关断式关机完成。
所述充电电路32包括:输入端P1、二极管D3和二极管D2,所述输入端P1连接到所述二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接到所述二极管D2的正极,所述二极管D2的正极连接到所述放电电路31。
在本实施例中,充电电路32主要用于电池进行充电的作用,输入端P1连接到外部充电芯片,为保证当USB线缆接入时能自动打开充电功能,接入二极管D3,即便无人工按压按键时,因为MOS管Q2的栅极高电平而会把MOS管Q1打开,充电芯片的充电电流经过MOS管Q1对电池BT1进行充电。
所述电平隔离电路33包括电容C3、电阻R5、电压输入端3V3M和MOS管Q3,所述电阻R5的第一端连接到所述电容C3的第一端,所述电阻R5的第二端连接到所述电压输入端3V3M,所述电容C3的第二端接地,所述MOS管Q3的源极连接到所述电阻R5的第一端,所述MOS管Q3的漏极接地,所述MOS管Q3的栅极连接到所述控制电路3。
在本实施例中,MOS管Q3芯片起到一个电平转换和隔离作用。比电池BT1电压低的电平在送入电容C2正极管脚时,均会影响到MOS管Q1栅极电压,会被认定按键被按下。通常情况下需要做一级有两颗三极管组成的电平转换电路。这里通过MOS管Q3,利用MOS管Q3栅极极高的输入电阻对按电容C2正极电平做隔离。
本实施例公开了一种开关机控制电路,与负载端连接,包括:电池电路,用于输出电池电压或接收充电电压;信号输入电路,用于输入多种不同的控制信号;控制电路,所述控制电路与所述电池模块连接,用于根据所述多种不同的控制信号控制所述电池电压是否导通到所述负载端或充电电压导通到所述电池电路。本发明实施例提供的一种开关机控制电路,通过多个MOS管和二极管的运用,解决了现有技术中开关机电路工作处于非稳态,概率性出线无法开机,无法关机等异常现象,实现了超长待机,稳定开机,稳定关机,接适配器时可以自动充电,而且电路料件对精度无苛刻要求,普通料件即可实现,可复制性强的效果。
实施例二
本实施例适用于连接到负载端4的电池控制情况,本实施例是在实施例一的基础上增加了其他功能模块,本发明实施例二提供的一种开关机控制电路,与负载端4连接,包括:电池电路1、信号输入电路2和控制电路3。
参阅图3,图3为本实施例一种提供的一种开关机控制电路的电路图,电池电路1用于输出电池电压或接收充电电压。所述电池电路1包括:电池BT1、电池输出端IN+和电池输出端IN-,所述电池输出端IN+连接到所述电池BT1的正极,所述电池输出端IN-连接到所述电池BT1的负极。
在本实施例中,电池电路1主要由电池BT1组成,在本示例例中电池BT1选用信号为18650的3V6的锂电池,18650锂电池是一种常见锂电池型号,18650这几个数字,代表外表尺寸:18指电池直径18.0mm,650指电池高度65.0mm。18650锂电池的额定电压是3.6v,常见容量为1500mAh到2600mAh,最高能达3000mAh,实现更大的电压,更久的放电时间。电池BT1的正极连接到电池输出端IN+,电池输出端IN+输出电池正极电压,电池BT1的负极连接到电池输出端IN-,电池输出端IN-输出电池负极电压。
信号输入电路2包括第一信号输入电路和第二信号输入电路。所述第一信号输入包括输入端P2和二极管D4,所述二极管D4的正极与所述输入端P2连接,所述二极管D4的负极连接到所述控制电路3。所述第二信号输入包括输入端P3。
控制电路3包括:放电电路31、充电电路32和电平隔离电路33。所述放电电路31包括:开关S1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、MOS管Q1、MOS管Q2、电容C1、电容C2和二极管D1;所述电阻R1的第一端连接到所述电池电路1,所述电阻R1的第二端连接到所述二极管D1的正极,所述二极管D1的负极连接到所述开关S1的第一端,所述开关S1的第二端接地,所述电容C2的第一端连接到所述二极管D1的负极,所述电容C2的第二端接地;所述电阻R2的第一端连接到所述MOS管Q1的漏极,所述电阻R2的第二端接地;所述MOS管Q1的源极连接到所述电池电路1,所述MOS管Q1的漏极连接到所述负载端4,所述MOS管Q1的栅极连接到所述MOS管Q2的漏极,所述MOS管Q2的源极接地,所述MOS管Q2的栅极连接到所述电容C1的第一端,所述电容C1的第二端接地,所述电阻R3的第一端连接到所述二极管D1的负极,所述电阻R3的第二端连接到所述电阻R4的第一端,所述电阻R4的第二端接地。
所述充电电路32包括:输入端P1、二极管D3和二极管D2,所述输入端P1连接到所述二极管D3的正极,所述二极管D3的负极连接到所述二极管D2的正极,所述二极管D2的正极连接到所述放电电路31。所述充电路还包括隔离电路34,所述隔离电路34包括磁珠Z1,所述磁珠Z1的第一端连接到所述MOS管Q1的漏极,所述磁珠Z1的第二端连接到所述负载端4。
在本实施例中,增加了隔离电路34,主要由磁珠Z1组成,磁珠Z1主要是起到一个可以快速隔离电池BT1和负载端4的作用,如果电路出现短路,拆掉这个磁珠Z1就知道是电池BT1还是后级负载端4短路。
所述电平隔离电路33包括电容C3、电阻R5、电压输入端3V3M和MOS管Q3,所述电阻R5的第一端连接到所述电容C3的第一端,所述电阻R5的第二端连接到所述电压输入端3V3M,所述电容C3的第二端接地,所述MOS管Q3的源极连接到所述电阻R5的第一端,所述MOS管Q3的漏极接地,所述MOS管Q3的栅极连接到所述控制电路3。
本实施例公开了一种开关机控制电路,与负载端连接,包括:电池电路,用于输出电池电压或接收充电电压;信号输入电路,用于输入多种不同的控制信号;控制电路,所述控制电路与所述电池模块连接,用于根据所述多种不同的控制信号控制所述电池电压是否导通到所述负载端或充电电压导通到所述电池电路。本发明实施例提供的一种开关机控制电路,通过多个MOS管和二极管的运用,解决了现有技术中开关机电路工作处于非稳态,概率性出线无法开机,无法关机等异常现象,实现了超长待机,稳定开机,稳定关机,接适配器时可以自动充电,而且电路料件对精度无苛刻要求,普通料件即可实现,可复制性强的效果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。