CN112366763A - 一种开关机电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种开关机电路，该开关机电路在满足终端设备正常开关机需求的基础上，通过切断锂电池电源与微控制器的连接以尽量降低锂电池的电量损耗。该开关机电路包括：开关模块用于根据第一按压操作生成第一信号；微控制器根据第一信号将主电路模块设置为掉电状态，且向电源管理模块发送第二信号，第二信号用于使电源管理模块与所述微控制器断开连接；开关模块用于在第二按压操作持续时间内生成第三信号；电源管理模块根据第三信号为所述微控制器供电；上电后的微控制器周期性生成第四信号，且将主电路模块设置为上电状态，第四信号用于在撤销第二按压操作后控制电源管理模块继续向微控制器供电。

Description

一种开关机电路

技术领域

本发明涉及嵌入式设备技术领域，尤其涉及一种开关机电路。

背景技术

目前，由于锂电池具有充电速度快、使用寿命长等优点，被广泛应用于各种终端设备，例如，智能穿戴设备。现有技术中主要通过两种方式对锂电池电源进行管理。第一，通过机械开关对锂电池电源进行管理，既可以确保终端设备进行正常的开关机操作，又可以在终端设备处于关机状态时使锂电池电源与外部电路断开连接，从而降低关机状态下锂电池的电路损耗。但是由于机械开关体积较大，无法适用于小型化的终端设备中；第二，通过低功耗处理器对锂电池电源进行管理，但是当终端设备处于关机状态时，低功耗处理器仍然处于工作状态。若强制将低功耗处理器断电，即在关机状态下将锂电池电源与低功耗传感器断开连接，那么将导致后续终端设备无法正常开机。

可见，在现有技术基础上提出一种适用于小型化终端设备，并且在满足终端设备正常开关机需求的前提下，尽量降低锂电池电源的电量损耗的开关机电路十分必要。

发明内容

本发明实施例提供一种开关机电路，该开关机电路在满足终端设备正常开关机需求的基础上，通过切断锂电池与微控制器的连接以尽量降低锂电池的电量损耗。

第一方面，本发明实施例提供了一种开关机电路，所述电路包括：开关模块、电源管理模块、微控制器和主电路模块，所述开关模块的输出端分别与所述微控制器的第一输入端以及所述电源管理模块的第一输入端连接，所述电源管理模块的第一输入端与所述微控制器的第一输出端连接，所述电源管理模块的第二输入端与所述微控制器的第二输出端连接，所述电源管理模块的第一输出端与所述微控制器的第二输入端连接，所述微控制器的第三输出端与所述主电路模块的第一输入端连接；所述微控制器由所述电源管理模块进行供电，并控制所述主电路模块处于上电状态；所述开关模块基于不同的按压时长生成不同的控制信号；

所述开关模块用于接收来自用户的第一按压操作，并根据所述第一按压操作生成第一信号；

所述微控制器根据所述第一信号将所述主电路模块设置为掉电状态，且向所述电源管理模块发送第二信号，所述第二信号用于使所述电源管理模块与所述微控制器断开连接；

所述开关模块用于接收来自用户的第二按压操作，并在所述第二按压操作持续时间内生成第三信号，所述第一按压操作与所述第二按压操作对应的按压时长不相同；

所述电源管理模块根据所述第三信号为所述微控制器供电；

上电后的所述微控制器周期性生成第四信号，且将所述主电路模块设置为上电状态，所述第四信号用于在撤销所述第二按压操作后控制所述电源管理模块继续向所述微控制器供电。

本发明实施例中，初始状态下，微控制器通过电源管理模块进行供电，并控制主电路模块上电，即此时终端设备处于开机状态。一方面，若对开关模块进行第一按压操作，那么开关模块可以根据按压操作时长与信号对应关系，输出与第一按压操作时长相对应的控制信号，例如第一信号，进而微控制器可以根据该第一信号使主电路模块掉电，即终端设备进入关机状态。同时微控制器可以向电源管理模块发送第二信号，通过该第二信号可以使电源管理模块内部处于未导通状态，即切断电源管理模块与微控制器的连接，从而使得在终端设备关机状态下尽量降低电源管理模块的电量损耗。

另一方面，在终端设备处于关机状态下，可以通过对开关模块进行第二按压操作，那么开关模块可以根据按压操作时长与信号对应关系，输出与第二按压操作时长相对应的控制信号，例如第三信号，电源管理模块基于该第三信号为微控制器暂时上电，即该第三信号仅在第二按压操作持续时间内才存在，一旦松开开关模块，第三信号就会消失，微控制器又将处于掉电状态。因此，暂时上电后的微控制器可以向电源管理模块发送第四信号，从而使电源管理模块可以持续向微控制器供电。也就是说，即使撤销第二按压操作，电源管理模块也可以继续向微控制器供电。微控制器获得持续供电后，可以将主电路模块设置为上电状态，即实现终端设备开机。该开关机电路不仅可以满足终端设备正常的开关机需求，还可以在终端设备处于关机状态时尽量降低电源管理模块的电量损耗。

可选的，所述电源管理模块包括第一供电通道，所述第一供电通道包括依次连接的锂电池与MOSFET控制电路，所述MOSFET控制电路的输出端与所述微控制器的第二输入端连接，所述MOSFET控制电路在所述主电路模块处于掉电状态时为未导通状态；

所述MOSFET控制电路，与所述开关模块的输出端连接，用于接收所述第三信号，以使所述MOSFET控制电路在所述第二按压操作的持续时间内导通；

所述锂电池经处于导通状态的所述MOSFET控制电路向所述微控制器供电。

本发明实施例中，电源管理模块内部存在第一供电通道，即依次连接的锂电池和MOSFET控制电路，那么在主电路模块处于掉电状态时，即终端设备处于关机状态时，可以认为MOSFET控制电路处于未导通状态。同时，MOSFET控制电路还与开关模块的输出端连接。一旦用户持续按压开关模块至特定时长，就可以产生第三信号，MOSFET控制电路就能够在第三信号的作用下导通，进而锂电池就可以通过处于导通状态的MOSFET控制电路为微控制器供电。

可选的，所述MOSFET控制电路与所述微控制器的第一输出端连接，用于接收所述第四信号，所述第四信号用于在撤销所述第二按压操作后仍使所述MOSFET控制电路导通，所述第四信号与所述第三信号类型相同。

本发明实施例中，由于开关模块的自身性质，即被按压时会产生第三信号，而被松开时会撤销第三信号，因此第三信号只能使微控制器暂时上电，显然不能满足终端设备的开机需求。那么暂时上电后的微控制器可以向MOSFET控制电路输出第四信号，第四信号可以认为是与第三信号相同类型的信号，从而使MOSFET控制电路持续处于导通状态，即第一供电通道持续导通，此时即使撤除第二按压操作，第一供电通道也可以继续为微控制器供电。

可选的，所述电源管理模块还包括第二供电通道，所述第二供电通道包括依次连接的所述锂电池与充放电控制电路，所述充放电控制电路的输出端分别与所述微控制器的第二输入端以及所述主电路模块的第二输入端连接，所述充放电控制电路的输入端与所述微控制器的第二输出端连接，所述充放电控制电路在所述主电路模块处于掉电状态时为未导通状态；

所述微控制器向所述充放电控制电路发送第五信号并撤销所述第四信号，所述第五信号用于使所述充放电控制电路恢复导通，并将供电通道由所述第一供电通道切换为所述第二供电通道，所述第二供电通道允许承载的负载值大于所述第一供电通道允许承载的负载值；

所述锂电池经处于导通状态的所述充放电控制电路向所述微控制器以及所述主电路模块供电。

本发明实施中，考虑到终端设备在开机之后，电源管理模块不仅需要对微控制器进行供电，还需要对主电路模块进行供电。并且若用户对终端设备重度使用，那么主电路模块将耗用较多电量，即对于电源管理模块而言，主电路模块认为是一个较大的负载。因此电源管理模块内部还设置有第二供电通道，即依次连接的锂电池与充放电控制电路，由于第二供电通道允许承载的负载值大于第一供电通道允许承载的负载值，那么在终端设备开机之后，可以将第一供电通道切换为第二供电通道。例如，微控制器可以向充放电控制电路发送第五信号，该第五信号可以使充放电控制电路导通，使得第二供电通道导通；同时，微控制器可以撤销向MOSFET控制电路持续发送的第四信号，使得第一供电通道切断，从而完成了第一供电通道向第二供电通道的切换。之后，锂电池可以经处于导通状态的充放电控制电路向微控制器以及主电路模块供电，以便于满足终端设备在开机之后运行较大负载时的供电需要。

可选的，所述电源管理模块还包括：

稳压器，所述稳压器的输入端分别与所述MOSFET控制电路的输出端以及所述充放电控制电路的输出端连接，所述稳压器的输出端与所述微控制器的第二输入端连接，用于将所述锂电池的原始电压降压至所述微控制器的工作电压。

本发明实施中，由锂电池输出的电压经过MOSFET控制电路或充放电控制电路后输出电压仍然较高，那么为了保证微控制器的正常运行，避免因输入电压过大而损坏，可以MOSFET控制电路的输出端以及充放电控制电路的输出端连接稳压器，从而将锂电池的原始电压降压至微控制器所需要的工作电压。

可选的，所述电源管理模块还包括：

设置于所述MOSFET控制电路与所述稳压器之间的第一理想二极管，以及设置于所述充放电控制电路与所述稳压器之间的第二理想二极管，所述第一理想二极管用于防止在所述第二供电通道导通时对所述第一供电通道产生电流倒灌，所述第二理想二极管用于防止在所述第一供电通道导通时对所述第二供电通道产生电流倒灌。

本发明实施例中，由于第一供电通道与第二供电通道在同一时刻仅有一个供电通道导通，那么当其中某一条供电通道导通时，就可能对另一条供电通道产生电流倒灌问题。因此在MOSFET控制电路与稳压器设置了第一理想二极管，以及在充放电控制电路与稳压器设置了第二理想二极管，通过理想二极管的单向导电性，避免可能出现的电流倒灌问题。

可选的，所述开关模块为轻触开关。

本发明实施例中，考虑到机械开关体积较大，无法适用于小型化的终端设备中，因此可以选用体积较小的轻触开关。

可选的，还包括：

设置于所述轻触开关与所述MOSFET控制电路之间的电阻，所述电阻用于降低由所述锂电池、所述MOSFET控制电路以及所述轻触开关所构成的支路的电流。

本发明实施例中，由锂电池、MOSFET控制电路以及轻触开关所构成的支路中，可能会因电流过大而导致MOSFET控制电路损坏，因此在上述支路中可以设置电阻，从而减少该支路中的电流，避免因电流过大，而损坏MOSFET控制电路。

可选的，还包括：

设置于所述轻触开关与所述微控制器之间的第三理想二极管，所述第三理想二极管用于防止所述微控制器对所述MOSFET控制电路产生电流倒灌。

本发明实施例中，轻触开关与微控制器之间设置有第三理想二极管，避免在通过轻触开关进行关机过程中，由于微控制器处电势较高对MOSFET控制电路产生电流倒灌。

第二方面，本发明实施例提供一种终端设备，包括：本发明任意实施例提供的开关机电路。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种开关机电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电源管理模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电源管理模块结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电源管理模块的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电源管理模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

目前，锂电池因自身较为优异的特性，例如，充电速度快、使用寿命长等，被广泛应用于各种终端设备。但是锂电池自身也具有一定的缺陷，即若较长时间内未进行充电，那么锂电池自身的电量将持续损耗，一旦锂电池自身处于过放状态(即存储的电量被耗尽)，那么就无法对其进行正常充电。通常在终端设备处于开机状态时，用户很容易察觉锂电池的电量使用情况，并在锂电池电量较低时，及时对终端设备进行充电。但是若终端设备处于关机状态，用户无法知晓锂电池电量的耗用情况，若间隔较长时间未使用，很有可能导致锂电池的电量被耗尽，从而无法进行正常的充电。

现有技术中主要通过两种方式对锂电池电源进行管理。第一，通过机械开关对锂电池电源进行管理。该方式可以满足终端设备正常的开关机需求，并且可以在终端设备处于关机状态时，彻底切断锂电池电源与外部电路的连接，从而在终端设备处于关机状态时，尽量降低锂电池电源的电量损耗。第二，通过低功耗处理器对锂电池电源进行管理，该方式虽然也可以满足终端设备正常的开关机需求，但是在终端设备处于关机状态时，低功耗处理器必须处于工作状态。若强行将锂电池电源与低功耗处理器断开连接，将导致低功耗传感器掉电，进而无法检测到用户的操作，例如用户的开机操作，从而导致终端设备无法正常开机。

鉴于此，本发明实施例提供了一种开关机电路，该开关机电路既可以适用于小型化的终端设备，又能够在保证终端设备正常开关机功能的前提下，将终端设备关机状态下的电量损耗降低。

下面结合说明书附图对本发明实施例提供的开关机电路进行详细介绍。请参见图1，为本发明实施例提供的一种开关机电路，该开关机电路包括：

开关模块101、电源管理模块102、微控制器103和主电路模块104，开关模块101的输出端分别与微控制器103的第一输入端以及电源管理模块102的第一输入端连接，电源管理模块102的第二输入端与微控制器103的第一输出端连接，电源管理模块102的第三输入端与微控制器103的第二输出端连接，电源管理模块102的第一输出端与微控制器103的第二输入端连接，微控制器103的第三输出端与主电路模块104的第一输入端连接；微控制器103由电源管理模块102进行供电，并控制主电路模块104处于上电状态；开关模块101基于不同的按压时长生成不同的控制信号；

开关模块101用于接收来自用户的第一按压操作，并根据第一按压操作生成第一信号；

微控制器103根据所述第一信号将主电路模块104设置为掉电状态，且向电源管理模块102发送第二信号，第二信号用于使电源管理模块102与微控制器103断开连接；

开关模块101用于接收来自用户的第二按压操作，并在第二按压操作持续时间内生成第三信号，第一按压操作与第二按压操作对应的按压时长不相同；

电源管理模块102根据第三信号为微控制器103供电；

上电后的微控制器103周期性生成第四信号，且将主电路模块104设置为上电状态，第四信号用于在撤销第二按压操作后控制电源管理模块102继续向微控制器103供电。

本发明实施例中，初始状态下，电源管理模块102对微控制器103进行供电，并且微控制器103控制主电路模块104上电。即可以认为搭载该开关机电路的终端设备处于开机状态。之后，用户可以对开关模块101进行按压操作，若预先设置的对开关模块101持续按压3s对应第一信号，那么通过检测第一按压操作的时长，例如，第一按压操作的时长为3s，就可以确定出当前开关模块101输出的信号为第一信号。微控制器103响应该第一信号，并将主电路模块104设置为掉电状态。此时微控制器103与电源管理模块102仍然处于连接状态，这就意味着即使终端设备处于关机状态，由于微控制器103仍然处于工作状态，那么微控制器103将继续耗用电源管理模块102的电量。此时微控制器103可以向电源管理模块102输出控制信号，例如，微控制器103向电源管理模块102输出第二信号，通过该第二信号将电源管理模块102内部设置为不导通状态。也就是说，通过该第二信号可以实现电源管理模块102与微控制器103之间断开连接，那么微控制器103也将处于掉电状态，不再耗用电源管理模块102的电量，从而达到在终端设备处于关机状态下降低电源管理模块102电量损耗的问题。

上述过程中通过断开电源管理模块102与微控制器103的连接，达到了降低终端设备在关机状态下电源管理模块102电量损耗的效果，但是需要保证该开关机电路可以用于使终端设备正常开机。

例如，预先设置的对开关模块101持续按压1s对应第三信号，那么开关模块101可以检测第二按压操作的时长，例如，第二按压操作的时长为1s，就可以确定出当前开关模块101输出的信号为第三信号。电源管理模块102响应该第三信号，从而为微控制器103供电。考虑到上述第三信号仅在第二按压操作持续时间内有效，而一旦撤销该第二按压操作，那么微控制器103又将重新掉电，因此微控制器103可以向电源管理模块102发送控制信号。例如，微控制器103向电源管理模块102发送第四信号，通过该第四信号可以反向控制电源管理模块102，即在撤销第二按压操作之后，仍然可以向微控制器103供电。微控制器103一旦获得持续的供电，那么就可以将主电路模块104设置为上电状态，即终端设备完成开机。

考虑到终端设备在关机状态下，电源管理模块102已经与微控制器103断开连接，即微控制器103处于掉电状态。那么对于关机之后的开机过程而言，必然不能再直接依赖于微控制器103来检测用户的开机操作。然而，电源管理模块102内部仍然有电，因此，可以基于电源管理模块102完成终端设备的开机过程。

基于上述电源管理模块102功能实现的描述，本发明实施例所提供的电源管理模块102具体可以通过以下细分模块来实现，具体可以包括：第一供电通道，请参见图2，该第一供电通道包括依次连接的锂电池1021与MOSFET控制电路1022，MOSFET控制电路1022的输出端与微控制器103的第二输入端连接，MOSFET控制电路1022在主电路模块104处于掉电状态时为未导通状态。

考虑到锂电池1021作为整个终端设备的电源，其在终端设备处于关机状态时仍然具有电量。由于MOSFET控制电路1022的一端与锂电池1021连接，另一端与微控制器103的第二输入端连接。因此，开机过程中只需要改变MOSFET控制电路1022的导通状态，即将MOSFET控制电路1022由原本的未导通状态转换为导通状态，那么微控制器103就可以经由MOSFET控制电路1022获得供电。

一种可能的实施方式中，MOSFET控制电路1022的输入端可以与开关模块101的输出端连接，从而使得MOSFET控制电路1022可以接收来自开关模块101输出的第三信号。通过该第三信号可以使MOSFET控制电路1022导通，即第一供电通道导通，那么基于第一供电通道就可以为微控制器103供电。也就是说，在MOSFET控制电路1022导通后，锂电池1021就可以经导通后的MOSFET控制电路1022向微控制器103供电。

考虑到第三信号来自于用户对开关模块101的按压操作，即第三信号仅在用户的第二按压操作持续时间内才会产生，一旦用户撤销第二按压操作，第三信号也会随之消失，那么将导致微控制器103再次断电。因此，本申请实施例中，可以采用反馈控制的方式使微控制器103持续获得供电。

作为一种可能的实施方式，微控制器103可以在上电之后向MOSFET控制电路1022的输入端周期性发送第四信号。MOSFET控制电路1022的输入端通过接收该第四信号，就可以使自身保持导通状态，从而使第一通电通道稳定的向微控制器103供电。也就是说，只要第四信号存在，即使用户撤销了第二按压操作，也不会对微控制器103的供电造成影响。

应理解，上述过程中第三信号与第四信号虽然来源不同，但是都是用于使MOSFET控制电路1022导通，那么第四信号应该与第三信号保持同一类型。例如，当MOSFET控制电路1022的输入端输入低电平时，MOSFET控制电路1022导通，那么开关模块101输出的第三信号应该为低电平，同时微控制器103持续输出的第四信号也应该为低电平。

考虑到微控制器103在稳定供电之后，就可以将主电路模块104设置为上电状态，即终端设备进行开机。但是终端设备开机之后，用户可能针对该终端设备进行各种操作，例如，通过该终端设备玩大型游戏，从而导致终端设备耗电量严重。那么对于电源管理模块102而言，可以认为是用户在玩大型游戏时，自身需要承载的负载较大。但是MOSFET控制电路1022由于自身特性，无法用于承载较大的负载。那么为了使终端设备在开机之后，电源管理模块102可以承载较大的负载以满足用户对于终端设备的重度使用，可以在电源管理模块102中设计另外一条供电通道，该供电通道相较于第一供电通道能够承载更大的负载。而将MOSFET控制电路1022所在的供电通道仅在开机过程使用，一旦完成微控制器103自身可以稳定供电时，便可以切换到另一条供电通道。

一种可能的实施方式中，电源管理模块102内部还包括有第二供电通道，请参见图3，该第二供电通道包括锂电池1021与充放电控制电路1023，充放电控制电路1023的输出端与微控制器103的第二输入端以及主电路模块104的第二输入端连接，充放电控制电路1023的输入端与微控制器103的第二输出端连接，充放电控制电路1023在主电路模块104处于掉电状态时自身也处于未导通状态。

考虑到由于充放电控制电路1023的一端与锂电池1021连接，另一端与微控制器103的第二输入端连接。因此，在切换供电通道的过程中，一方面需要改变充放电控制电路1023的导通状态，即将充放电控制电路1023由原本的未导通状态切换为导通状态；另一方面，还需要撤销上述第四信号，从而使MOSFET控制电路1022由导通切换为未导通，从而完成供电通道的切换。

一种可能的实施方式中，一方面，微控制器103可以向充放电控制电路1023发送控制信号。例如，微控制器103向充放电控制电路1023发送第五信号，基于该第五信号可以使充放电控制电路1023导通，即由锂电池1021与充放电控制电路1023所构成的第二供电通道导通；另一方面，微控制器103可以撤销向MOSFET控制电路1022持续发送的第四信号，一旦MOSFET控制电路1022无法持续接收第四信号，那么MOSFET控制电路1022将由导通变为未导通状态，即由锂电池1021与MOSFET控制电路1022所构成的第一供电通道切换为未导通。

通过上述过程，电源管理模块102内部由第一供电通道切换为第二供电通道，那么就可以基于第二供电通道为微控制器103以及主电路模块104同时供电。即锂电池1021经处于导通状态的充放电控制电路1023向微控制器103以及主电路模块104供电。

考虑到无论是用于开机过程的第一供电通道或者用于开机之后的第二供电通道，都是由锂电池1021进行供电，那么可能存在锂电池1021的输出电压与微控制器103的实际工作电压不符的情况，例如，锂电池1021的输出电压大于微控制器103的实际工作电压，从而导致微控制器103被损坏。因此，本发明实施例中，电源管理模块102中可以包括降压装置，通过该降压装置将锂电池1021的实际输出的电压进行降压处理后再输出给微控制器103。

作为一种可能的实施方式，请参见图4，电源管理模块102还包括稳压器1024，该稳压器1024的输入端分别与MOSFET控制电路1022的输出端以及充放电控制电路1023的输出端连接，稳压器1024的输出端与微控制器103的第二输入端连接。也就是说，第一供电通道的输出端与第二供电通道的输出端均与稳压器1024的输入端相连接，进而经过稳压器1024降压处理后输出的电压等于微控制器103的工作电压。

例如，锂电池1021的输出电压通常为3.7V，而微控制器103的工作电压为3V，那么通过稳压器1024就可以将锂电池1021的输出电压由3.7V降至3V，从而使微控制器103处于正常工作状态。

考虑到电源管理模块102内部存在两个供电通道，即第一供电通道与第二供电通道，并且在同一时刻，第一供电通道与第二供电通道之间仅有一个供电通道处于导通状态。例如，在开机过程中，第一供电通道处于导通，而第二供电通道处于未导通；而在开机之后，第一供电通道处于未导通，而第二供电通道处于导通。针对第一供电通道导通，而第二供电通道未导通的情况而言，那么稳压器1024处的电势是低于MOSFET控制电路1022处的电势，但是要高于充放电控制电路1023处的电势，也就是说，第一供电通道导通时，稳压器1024可能中的电流由于存在电势差可能会倒流进入第二供电通道中。同理，针对第一供电通道未导通，而第二供电通道导通的情况而言，第一供电通道也可能发生电流倒灌问题。

因此，本发明实施例中，电源管理模块102中还包括有第一理想二极管1025以及第二理想二极管1026。利用理想二极管的单向导电性，可以避免上述可能发生的电流倒灌问题。

一种可能的实施方式，请参见图5，将第一理想二极管1025设置在MOSFET控制电路1022与稳压器1024之间，同时将第二理想二极管1026设置在充放电控制电路1023与稳压器1024之间。这样无论是哪一条供电通道导通，处于导通的供电通道即使电势较高，但是由于理想二极管的存在，电流也无法倒灌进入另一条未导通的供电通道，进而避免因电流倒灌对供电通道中的器件造成损害。具体的，第一理想二极管1025可以防止第二供电通道导通时对第一供电通道产生电流倒灌，第二理想二极管1026可以防止第一供电通道导通时对第二供电通道产生电流倒灌。

考虑到传统的机械开关因体积较大，无法适用于小型化的终端设备，因此本申请实施例中可以选择小型化的开关，一种可能的实施方式中，开关模块101可以为轻触开关。

考虑到开关模块101基于第三信号对终端设备的开机过程进行控制时，电源管理模块102中的MOSFET控制电路1022会在接收到第三信号后导通，即此时，锂电池1021、MOSFET控制电路1022以及轻触开关模块101会形成一条支路，那么在该支路中可能因电流较大，而导致部分器件损坏，此时需要将该支路的电流控制在合理范围内。

一种可能的实施方式中，可以在开关模块101与电源管理模块102设置电阻，也就是说，在轻触开关101与MOSFET控制电路1022之间设置电阻，并根据实际情况设置电阻的阻值，此处不对电阻的阻值大小进行特别限制，从而保证由锂电池1021、MOSFET控制电路1022以及轻触开关模块101所构成的支路的电流被控制在合理范围内，以避免该支路中器件被损坏。

考虑到开关模块101基于第一信号对终端设备的关机过程进行控制时，由于此时微控制器103是由第二供电通道进行供电，即充放电控制电路1023处于导通，而位于第一供电通道中的MOSFET控制电路1022处于未导通状态，并且微控制器103处于上电状态。那么在由MOSFET控制电路1022、开关模块101以及微控制器103所构成的支路中，微控制器103处的电势要高于MOSFET控制电路1022处的电势，那么开关模块101以及微控制器103之间的电流可能出现倒灌问题而流向MOSFET控制电路1022，从而使MOSFET控制电路1022被损坏。因此，本发明实施例中可以在开关模块101与微控制器103之间设置单向导通装置，进而避免电流倒灌。

一种可能的实施方式中，可以在轻触开关101与微控制器103之间设置第三理想二极管，利用第三理想二极管的单向导电性，可以避免在关机过程中轻触开关101以及微控制器103之间的电流流向MOSFET控制电路1022，从而对MOSFET控制电路1022进行保护。

此外，本发明实施例中所提供的开关机电路还可以对终端设备处于关机状态下的充电过程进行管理。

具体的，充放电控制电路1023内部设置有用于充电的接口，例如，通用串行总线(universal serial bus,USB)接口，当外部充电装置插入该USB接口后，原本处于未导通状态的充放电控制电路1023接收输入电压信号后重新导通，进而使得第二供电通道也导通，那么锂电池1021就可以经由导通后的充放电控制电路1023为微控制器103供电。微控制器103上电后，可以通过I2C(inter-integrated circui)通信检测充放电控制电路1023的内部状态，并可以根据实际需求对锂电池1021的充电过程进行管理。例如，可以先使锂电池1021进行恒压充电，直到锂电池1021的电量达到预设值之后，切换为恒流充电。此处不对微控制器103对锂电池1021进行充电管理的过程进行特别限制。

基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括本发明任意实施例提供的开关机电路。该终端设备可以为：智能手机(如Android手机、IOS手机)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、穿戴式智能设备等电子设备。也可以是别的电子设备，此处不对终端设备的类型进行特别限制。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种开关机电路，其特征在于，所述电路包括：开关模块、电源管理模块、微控制器和主电路模块，所述开关模块的输出端分别与所述微控制器的第一输入端以及所述电源管理模块的第一输入端连接，所述电源管理模块的第一输入端与所述微控制器的第一输出端连接，所述电源管理模块的第二输入端与所述微控制器的第二输出端连接，所述电源管理模块的第一输出端与所述微控制器的第二输入端连接，所述微控制器的第三输出端与所述主电路模块的第一输入端连接；所述微控制器由所述电源管理模块进行供电，并控制所述主电路模块处于上电状态；所述开关模块基于不同的按压时长生成不同的控制信号；

所述开关模块用于接收来自用户的第一按压操作，并根据所述第一按压操作生成第一信号；

所述微控制器根据所述第一信号将所述主电路模块设置为掉电状态，且向所述电源管理模块发送第二信号，所述第二信号用于使所述电源管理模块与所述微控制器断开连接；

所述开关模块用于接收来自用户的第二按压操作，并在所述第二按压操作持续时间内生成第三信号，所述第一按压操作与所述第二按压操作对应的按压时长不相同；

所述电源管理模块根据所述第三信号为所述微控制器供电；

上电后的所述微控制器周期性生成第四信号，且将所述主电路模块设置为上电状态，所述第四信号用于在撤销所述第二按压操作后控制所述电源管理模块继续向所述微控制器供电。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电源管理模块包括第一供电通道，所述第一供电通道包括依次连接的锂电池与MOSFET控制电路，所述MOSFET控制电路的输出端与所述微控制器的第二输入端连接，所述MOSFET控制电路在所述主电路模块处于掉电状态时为未导通状态；

所述MOSFET控制电路，与所述开关模块的输出端连接，用于接收所述第三信号，以使所述MOSFET控制电路在所述第二按压操作的持续时间内导通；

所述锂电池经处于导通状态的所述MOSFET控制电路向所述微控制器供电。

3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述MOSFET控制电路与所述微控制器的第一输出端连接，用于接收所述第四信号，所述第四信号用于在撤销所述第二按压操作后仍使所述MOSFET控制电路导通，所述第四信号与所述第三信号类型相同。

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电源管理模块还包括第二供电通道，所述第二供电通道包括依次连接的所述锂电池与充放电控制电路，所述充放电控制电路的输出端分别与所述微控制器的第二输入端以及所述主电路模块的第二输入端连接，所述充放电控制电路的输入端与所述微控制器的第二输出端连接，所述充放电控制电路在所述主电路模块处于掉电状态时为未导通状态；

所述微控制器向所述充放电控制电路发送第五信号并撤销所述第四信号，所述第五信号用于使所述充放电控制电路恢复导通，并将供电通道由所述第一供电通道切换为所述第二供电通道，所述第二供电通道允许承载的负载值大于所述第一供电通道允许承载的负载值；

所述锂电池经处于导通状态的所述充放电控制电路向所述微控制器以及所述主电路模块供电。

5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电源管理模块还包括：

稳压器，所述稳压器的输入端分别与所述MOSFET控制电路的输出端以及所述充放电控制电路的输出端连接，所述稳压器的输出端与所述微控制器的第二输入端连接，用于将所述锂电池的原始电压降压至所述微控制器的工作电压。

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述电源管理模块还包括：

设置于所述MOSFET控制电路与所述稳压器之间的第一理想二极管，以及设置于所述充放电控制电路与所述稳压器之间的第二理想二极管，所述第一理想二极管用于防止在所述第二供电通道导通时对所述第一供电通道产生电流倒灌，所述第二理想二极管用于防止在所述第一供电通道导通时对所述第二供电通道产生电流倒灌。

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述开关模块为轻触开关。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，还包括：

设置于所述轻触开关与所述MOSFET控制电路之间的电阻，所述电阻用于降低由所述锂电池、所述MOSFET控制电路以及所述轻触开关所构成的支路的电流。

9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，还包括：

设置于所述轻触开关与所述微控制器之间的第三理想二极管，所述第三理想二极管用于防止所述微控制器对所述MOSFET控制电路产生电流倒灌。

10.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求1-9任一项所述的电路。

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