CN117713538A - 一种低功耗开关电路及具有电机的电动装置 - Google Patents

一种低功耗开关电路及具有电机的电动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低功耗开关电路及具有电机的电动装置,低功耗开关电路包括:强电开关、电子开关、电子开关检测电路、快速开关电路;快速开关电路用于在所述电子开关闭合时,在第一电容支路未充满电时,导通第一电流支路,所述第一电流支路包括:第一电容支路、第一二极管、第四电阻支路、电子开关,导通第二电流支路,所述第二电流支路包括:第一电容支路、第二N‑MOS管、电子开关,并导通第三电流支路,所述第三电流支路包括:第二电阻支路、第四电阻支路、电子开关,在第一电容支路充满电时,仅导通所述第三电流支路,以在所述电子开关闭合时,导通所述电池包的正电极以及所述电子开关,且在导通后,限制自所述电池包流入所述电子开关的泄露电流。

Description

一种低功耗开关电路及具有电机的电动装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种低功耗开关电路及具有电机的电动装置。
背景技术
目前市场大部分使用电池包供电的电动工具(例如,割草机)的电机控制器,其包括有控制器MCU、强电开关以及弱电开关(电子开关)。在设置有电子开关时,在电子开关闭合后,存在电池包与电子开关所在的支路泄露电流过大,消耗电池包能量较多,进而造成电池包可使用时长减少的情况。
因此,需要提供一种低功耗开关电路,使得电子开关闭合时,电池包与电子开关所在的支路泄露电流较小,消耗电池包能力较少,进而保证电池包的可使用电能,来解决上述技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种低功耗开关电路,能够解决现有技术中,在电子开关闭合后,存在电池包与电子开关所在的支路泄露电流过大,消耗电池包能量较多,进而造成电池包可使用电能减少的问题。
本发明的技术效果通过如下实现的:
一种低功耗开关电路,包括强电开关、电子开关、电子开关检测电路、快速开关电路;所述快速开关电路的一端经由所述强电开关与电池包的正电极电连接,所述快速开关电路的另一端、所述电子开关的正极与所述电子开关检测电路的一端电连接,所述电子开关检测电路的另一端与MCU的MCU_SW端口电连接;所述MCU通过所述MCU_SW端口、所述电子开关检测电路能够检测到所述电子开关是否闭合;
所述快速开关电路包括第一电容支路、第一N-MOS管、第一电阻支路、第二电阻支路、第三电阻支路、第四电阻支路、第二N-MOS管以及第一二极管,第一电容支路的输入端与电池包的正电极电连接,所述第一电阻支路的第一端、所述第二电阻支路的第三端与所述输入端电连接,所述第一N-MOS管的第一漏极与所述第一电阻支路的第二端电连接,所述第一N-MOS管的第一栅极、所述第三电阻支路的第五端与所述第二电阻支路的第四端电连接,所述第一N-MOS管的第一源极、所述第三电阻支路的第六端以及所述第二N-MOS管的第二漏极与所述第一电容支路的输出端电连接,所述第四电阻支路的第七端、所述第二N-MOS管的第二栅极与所述第五端电连接,所述第二N-MOS管的第二源极与所述第四电阻支路的第八端电连接,所述第八端与所述电子开关的正极、所述MCU_SW端口电连接,所述第一二极管的正极电连接所述输出端、负极电连接所述第五端;
所述快速开关电路用于在所述电子开关闭合时,在第一电容支路未充满电时,导通第一电流支路,所述第一电流支路包括:第一电容支路、第一二极管、第四电阻支路、电子开关,导通第二电流支路,所述第二电流支路包括:第一电容支路、第二N-MOS管、电子开关,并导通第三电流支路,所述第三电流支路包括:第二电阻支路、第四电阻支路、电子开关,在第一电容支路充满电时,仅导通所述第三电流支路,以在所述电子开关闭合时,导通所述电池包的正电极以及所述电子开关,且在导通后,限制自所述电池包流入所述电子开关的泄露电流。
在本申请的一实施方式中,所述快速开关电路还用于在所述电子开关断开时,断开所述电池包的正电极以及所述电子开关,且通过所述第一电阻支路、所述第二电阻支路、所述第三电阻支路以及所述第一N-MOS管对所述第一电容支路快速放电,以保证所述电子开关的响应速度。
在本申请的一实施方式中,还包括:控制电路、MCU自锁电路以及弱电输出模块,所述控制电路包括开关管和第五电阻支路;所述第一电容支路的所述输入端通过所述第五电阻支路、所述强电开关与所述电池包的正电极电连接;所述第五电阻支路由至少两个第一电阻单元依次串联而成,所述第五电阻支路的一端用于通过所述强电开关和电池包的正极电连接,所述第五电阻支路的另一端和所述快速开关电路的所述输入端电连接;所述开关管的导通电流流入端和所述第五电阻支路靠近电池包的正极的一端电连接,所述开关管的第一控制端电连接于所述第五电阻支路中任意两个相邻第一电阻单元之间的连接点,所述开关管的导通电流流出端用于和所述弱电输出模块电连接;
所述快速开关电路还用于在所述电子开关闭合时,开启所述开关管,以使所述MCU自锁电路运行,并使得所述弱电输出模块输出电压;
所述快速开关电路还用于在所述电子开关断开时,关断所述开关管,以使所述MCU自锁电路断开,并使得所述弱电输出模块停止输出电压。
在本申请的一实施方式中,所述电子开关检测电路包括第二电容支路,所述第二电容支路的一端与所述电子开关的正极电连接,所述第二电容支路的另一端接地。
在本申请的一实施方式中,所述MCU自锁电路包括电阻R2、NPN管Q2、电阻R4、电阻R5、电容C2、二极管D1、电阻R6、二极管D2和电容C1,所述电阻R2和所述开关管的第一控制端电连接,另一端和所述NPN管Q2的集电极电连接,所述电阻R4电连接于所述NPN管Q2的基极和发射极之间,所述NPN管Q2的发射极接地,所述电容C2一端和所述NPN管Q2的发射极电连接,另一端和所述电阻R5一端电连接,所述电阻R5另一端和所述NPN管Q2的基极电连接,所述二极管D1的正极和所述NPN管Q2的发射极电连接,所述二极管D1的负极和所述电容C1一端电连接,所述电容C1另一端和所述MCU的MCU_LOCK端口电连接,所述电容C2和所述电阻R5的连接点和所述电阻R6的一端电连接,所述电阻R6的另一端和所述二极管D2的负极电连接,所述二极管D2的正极和所述二极管D1的负端电连接。
在本申请的一实施方式中,所述MCU自锁电路(2)包括电阻R2、N-MOS管Q2、电阻R4、电阻R5、电容C2、二极管D1、电阻R6、二极管D2和电容C1,所述电阻R2和所述开关管的第一控制端电连接,另一端和所述N-MOS管Q2的漏极电连接,所述电阻R4电连接于所述N-MOS管Q2的栅极和源极之间,所述N-MOS管Q2的源极接地,所述电容C2一端和所述N-MOS管Q2的源极电连接,另一端和所述电阻R5一端电连接,所述电阻R5另一端和所述N-MOS管Q2的栅极电连接,所述二极管D1的正极和所述N-MOS管Q2的源极电连接,所述二极管D1的负极和所述电容C1一端电连接,所述电容C1另一端和所述MCU的MCU_LOCK端口电连接,所述电容C2和所述电阻R5的连接点和所述电阻R6的一端电连接,所述电阻R6的另一端和所述二极管D2的负极电连接,所述二极管D2的正极和所述二极管D1的负端电连接。
在本申请的一实施方式中,所述开关管为P-MOS管或PNP三极管。
在本申请的一实施方式中,所述第二电阻支路的电阻值大于所述第四电阻支路的电阻值。
在本申请的一实施方式中,所述第二电阻支路的电阻值大于所述第一电阻支路的电阻值。
另外,还提供一种具有电机的电动装置,包括上述的低功耗开关电路,所述电机与所述MCU电连接,所述MCU用于控制所述电机运行。
如上所述,本发明具有如下有益效果:通过设置快速开关电路,快速开关电路包括第一电容支路、第一N-MOS管、第一电阻支路、第二电阻支路、第三电阻支路、第四电阻支路、第二N-MOS管以及第一二极管,第一电容支路的输入端与电池包的正电极电连接,第一电阻支路的第一端、第二电阻支路的第三端与输入端电连接,第一N-MOS管的第一漏极与第一电阻支路的第二端电连接,第一N-MOS管的第一栅极、第三电阻支路的第五端与第二电阻支路的第四端电连接,第一N-MOS管的第一源极、第三电阻支路的第六端以及第二N-MOS管的第二漏极与第一电容支路的输出端电连接,第四电阻支路的第七端、第二N-MOS管的第二栅极与第五端电连接,第二N-MOS管的第二源极与第四电阻支路的第八端电连接,第八端与电子开关的正极、MCU_SW端口电连接,第一二极管的正极电连接输出端、负极电连接第五端,可以在电子开关闭合时,导通电池包的正电极以及电子开关,且在导通后,限制自电池包流入电子开关的泄露电流,进而保证电池包的可使用电能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。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,还能够根据这些附图获得其它附图。
图1为本说明书实施例提供的一种低功耗开关电路的结构框图;
图2为本说明书实施例提供的一种低功耗开关电路的电路原理图。
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做出创造性劳动的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。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1:
如图1以及图2所示,本说明书实施例提供了一种低功耗开关电路,包括强电开关、电子开关S1、快速开关电路1、电子开关检测电路2。快速开关电路1的一端经由强电开关与电池包的正电极电连接,快速开关电路1的另一端、电子开关S1的正极与电子开关检测电路2的一端电连接,电子开关检测电路2的另一端与MCU的MCU_SW端口电连接。MCU通过MCU_SW端口、电子开关检测电路2能够检测到电子开关S1是否闭合。
快速开关电路1包括第一电容支路11、第一N-MOS管12(即图2中的Q3)、第一电阻支路、第二电阻支路、第三电阻支路、第四电阻支路、第二N-MOS管13(即图2中的Q4)以及第一二极管D6。其中,图2中,第一电阻支路以电阻R7为例,第二电阻支路以电阻R8为例,第三电阻支路以电阻R9为例,第四电阻支路以电阻R10为例,后续直接以R7、R8、R9、R10为例进行说明。
第一电容支路11的输入端与电池包正电极电连接,第一电阻支路R7的第一端、第二电阻支路R8的第三端与输入端电连接,第一N-MOS管12的第一漏极与第一电阻支路R7的第二端电连接,第一N-MOS管12的第一栅极、第三电阻支路R9的第五端与第二电阻支路R8的第四端电连接,第一N-MOS管12的第一源极、第三电阻支路R9的第六端以及第二N-MOS管13的第二漏极与第一电容支路11的输出端电连接,第四电阻支路R10的第七端、第二N-MOS管13的第二栅极与第三电阻支路R9的第五端电连接,第二N-MOS管13的第二源极与第四电阻支路R10的第八端电连接,第八端与电子开关S1的正极、MCU_SW端口电连接,第一二极管D6的正极电连接第一电容支路11的输出端、负极电连接第三电阻支路R9的第五端。
实际应用中,会在低功耗开关电路中设置多个用于隔离的二极管,例如,图2中的二极管D3、D4、D5。
快速开关电路1用于在电子开关S1闭合时,在第一电容支路11未充满电时,导通第一电流支路,第一电流支路包括:第一电容支路11、第一二极管D6、第四电阻支路R10、二极管D4、电子开关S1,导通第二电流支路,第二电流支路包括:第一电容支路11、第二N-MOS管13、二极管D4、电子开关S1,并导通第三电流支路,第三电流支路包括:第二电阻支路R8、第四电阻支路R10、二极管D4、电子开关S1。快速开关电路1还用于在电子开关S1闭合时,在第一电容支路11充满电时,仅导通第三电流支路,以限制自电池包流入电子开关S1的泄露电流,保证电池包与电子开关S1所在支路的泄露电流较小,进而保证电池包的可使用电能。
上述低功耗开关电路,通过设置上述快速开关电路1,可以在电子开关S1闭合时,导通电池包的正电极以及电子开关S1,且在导通后,限制自电池包流入电子开关S1的泄露电流,进而保证电池包的可使用电能。
在本申请另一实施方式中,上述快速开关电路1还用于在电子开关S1断开时,断开电池包的正电极以及电子开关S1,且通过第一电阻支路R7、第二电阻支路R8、第三电阻支路R9以及第一N-MOS管12对第一电容支路11快速放电,以保证电子开关S1的响应速度。
详细来讲,当电子开关S1断开时,由于二极管D4阴极浮空,第二N-MOS管13、二极管D3、二极管D6、第四电阻支路R10不起作用,仅第一电容支路11、第一电阻支路R7、第二电阻支路R8、第三电阻支路R9、第一N-MOS管12起作用,第一电容支路11中的电容通过第一电阻支路R7、第二电阻支路R8、第三电阻支路R9中完成快速放电,实现掉电加速功能,从而保证下次闭合电子开关S1时,可以使低功耗快速开关电路快速进入工作状态,以保证弱电输出的响应速度。
具体地,每个电阻支路由至少两个电阻单元依次串联而成,每个第一电阻单元可以是一个电阻,也可以是由数量多于一个的电阻串联或并联或混联而成,多个电阻可以相同或者不同。
在本申请一实施例中,如图2所示,电子开关检测电路2包括第二电容支路C5,第二电容支路C5的一端与电子开关S1的正极电连接,第二电容支路C5的另一端接地。第二电容支路用于当强电开关以及电子开关S1闭合时,保证在第二电容支路C5充电时,MCU_SW端口处于高电平,MCU在检测到MCU_SW端口处于高电平时,确定强电开关以及电子开关S1闭合。
如图1、图2所示,上述低功耗开关电路还包括:控制电路3、MCU自锁电路4以及弱电输出模块5。控制电路3包括开关管31和第五电阻支路32;第一电容支路11的输入端通过第五电阻支路32、强电开关与电池包的正电极电连接;第五电阻支路32由至少两个第一电阻单元依次串联而成,第五电阻支路32的一端用于通过强电开关和电池包的正极电连接,第五电阻支路32的另一端和快速开关电路1的输入端电连接;开关管31的导通电流流入端和第五电阻支路32靠近电池包的正极的一端电连接,开关管31的第一控制端电连接于第五电阻支路32中任意两个相邻第一电阻单元之间的连接点,开关管31的导通电流流出端用于和弱电输出模块5电连接。
快速开关电路1还用于在电子开关S1闭合时,开启开关管31,以使MCU自锁电路4运行,并使得弱电输出模块5输出电压。
快速开关电路1还用于在电子开关S1断开时,关断开关管31,以使MCU自锁电路4断开,并使得弱电输出模块5停止输出电压。
具体地,弱电输出模块5包括DC-DC电路和电连接于DC-DC电路后端的稳压单元,当开关管31导通时,电池包从P点供电依次经由DC-DC电路和稳压单元输出弱电电压VCC,提供给MCU的供电输入端。
具体地,第五电阻支路32由至少两个第一电阻单元依次串联而成,每个第一电阻单元可以是一个电阻,也可以是由数量多于一个的电阻串联或并联或混联而成,多个电阻可以相同或者不同。本实施例中,以第五电阻支路32由电阻R1和电阻R3两个第一电阻单元来进行说明。
具体地,MCU_LOCK端口输出的信号类型为PWM信号的原因为:当MCU_LOCK端口对应的MCU引脚失效时,可以保证开关管31不会异常打开,避免造成电池包的静态功耗的问题。
具体地,开关管31为P-MOS管或PNP三极管。
需要说明的是,受到MCU控制的开关器件,大部分为PNP型的三极管,使用三极管具有如下弊端:一方面三极管导通时其导通压降较大;另一方面由于三极管存在不同的工作状态,即饱和状态、放大状态和高阻抗状态,导致在保证静态功耗的前提下,使用三极管作为弱电部分电源输入端的开关器件时,会造成弱电部分电位信号的响应速度存在差异,导致在低功耗开关电路上电瞬间,MCU采集到的环境信息存在偏差。
在开关管31使用P-MOS管作为弱电部分电源输入控制端的开关管时,虽然其在不同条件下也存在不同状态,即截至区、变阻区和饱和区,但其变阻区持续的时间较短,属于纳秒级别;同时当其处于变阻区状态下,其阻抗值也是毫欧级别。因此,P-MOS管的工作状态可以分为两种,导通状态和截至状态。
因此,本申请通过在控制电路3中设置开关管31,开关管31使用P-MOS管Q1,使得在闭合电子开关S1时,开关管31可以迅速导通,加快电池包的弱电输出及MCU的响应速度,同时确保了MCU检测到信号的时效性;同时,在电子开关S1出现按键失效时,可以确保P-MOS管Q1无法导通,减小低功耗开关电路对电池包能量的损耗。
如图2所示,MCU自锁电路4包括电阻R2、NPN管Q2、电阻R4、电阻R5、电容C2、二极管D1、电阻R6、二极管D2和电容C1,电阻R2和开关管31的第一控制端电连接,另一端和NPN管Q2的集电极电连接,电阻R4电连接于NPN管Q2的基极和发射极之间,NPN管Q2的发射极接地,电容C2一端和NPN管Q2的发射极电连接,另一端和电阻R5一端电连接,电阻R5另一端和NPN管Q2的基极电连接,二极管D1的正极和NPN管Q2的发射极电连接,二极管D1的负极和电容C1一端电连接,电容C1另一端和MCU的MCU_LOCK端口电连接,电容C2和电阻R5的连接点和电阻R6的一端电连接,电阻R6的另一端和二极管D2的负极电连接,二极管D2的正极和二极管D1的负端电连接。
在一些其他的实施方式中,NPN管Q2也可以用N-MOS管代替。具体地,MCU自锁电路4包括电阻R2、N-MOS管Q2、电阻R4、电阻R5、电容C2、二极管D1、电阻R6、二极管D2和电容C1,电阻R2和开关管31的第一控制端电连接,另一端和N-MOS管Q2的漏极电连接,电阻R4电连接于N-MOS管Q2的栅极和源极之间,N-MOS管Q2的源极接地,电容C2一端和N-MOS管Q2的源极电连接,另一端和电阻R5一端电连接,电阻R5另一端和N-MOS管Q2的栅极电连接,二极管D1的正极和N-MOS管Q2的源极电连接,二极管D1的负极和电容C1一端电连接,电容C1另一端和MCU的MCU_LOCK端口电连接,电容C2和电阻R5的连接点和电阻R6的一端电连接,电阻R6的另一端和二极管D2的负极电连接,二极管D2的正极和二极管D1的负端电连接。
MCU自锁电路4用于当强电开关与电子开关S1闭合且第一电容支路11充满电之前,使得开关管31导通,以使MCU_SW端口检测到高电平时,MCU控制MCU_LOCK端口输出信号,以控制开关管31持续导通,进而保证弱电输出的响应速度。其中,电池包的正极经由强电开关电连接于图2中的P点,电池包的负极电连接于图2中的GND。电池包的后端设有强电开关,电池包设置为当强电开关闭合时输出电压。其中,电子开关S1为弱电开关。
在MCU_LOCK输出PWM信号时,高电平时,C1充电,R6与R5之间高电平,C2充电,导致Q2与R5之间的连接端高电平,Q2打开,进而开关管31打开,低电平时,C2的电能通过D1、D2、R6,导致Q2与R5之间的连接端高电平,Q2打开,进而开关管31打开。从而通过MCU控制MCU_LOCK端口输出PWM信号,输出的PWM信号对图2中的C2进行周期性充电,以完成图2中Q2的持续导通,使得通过MCU自锁电路4的正常工作,来保证开关管31处于持续导通状态,以通过开关管31的漏极输出电压至弱电输出模块54,保证弱电输出的响应速度。
具体地,第二电阻支路R8的电阻值大于第四电阻支路R10的电阻值。以降低泄露电流,并保证放电速度。
具体地,第二电阻支路R8的电阻值大于第一电阻支路R7的电阻值。以保证第一N-MOS管12能正常工作。
具体地,弱电输出模块5包括稳压单元,当开关管31导通时,电池包的电压通过开关管31后输出至弱电输出模块5的稳压单元后,输出至负载。
具体地,在强电开关闭合的条件下,即电池包的电压从P点输入进行供电的条件下,当闭合电子开关S1时,通过快速开关电路1和第五电阻支路32使得位于开关管31后端的弱电部分与电池包导通,第五电阻支路32两个电阻单元之间的电压使得P-MOS管Q1的源极和栅极之间导通,从而使P-MOS管Q1Q1处于导通状态。
其中,在电子开关S1闭合时,电池包对第一电容支路11中的电容进行充电,从而通过对第一电容支路11导通,完成在位于开关管31后端的弱电部分与电池包瞬间导通,而在第一电容支路11中的电容充电结束后,第一电容支路11所在支路即为断开状态,P-MOS管Q1的源极和栅极之间不导通,因此,P-MOS管Q1无法导通。而在第一电容支路11中的电容充满电之前,MCU_LOCK输出PWM信号,保证开关管31的导通,以此为弱电部分持续供电。
因此,在电池包对第一电容支路11中的电容进行充电的过程中,即在位于开关管31后端的弱电部分与电池包导通的瞬间,电连接于P-MOS管Q1漏极的MCU的供电输入端输出电压至MCU,以唤醒MCU,此时,MCU_SW端口检测到高电平,判断为电子开关S1闭合,从而通过MCU控制MCU_LOCK端口输出PWM信号,输出的PWM信号对图2中的C2进行周期性充电,以完成图2中Q2的持续导通,使得通过MCU自锁电路4的正常工作,来保证P-MOS管Q1处于持续导通状态,以通过P-MOS管Q1的漏极输出电压至弱电输出模块5,保证弱电输出的响应速度。
需要说明的是,通过设置第一电容支路11,使得在闭合电子开关S1时,第一电容支路11中的电容处于充电过程中,第五电阻支路32两个电阻单元之间的电压能够使P-MOS管Q1迅速导通,供电至MCU,以确保MCU_LOCK端口快速输出PWM信号,从而完成电池包对弱电输出模块5的持续供电,实现上电加速功能。另一方面使得在断开电子开关S1时,第一电容支路11中的电容可以通过其他电阻支路(第一电阻支路R7、第二电阻支路R8、第三电阻支路R9)中的电阻完成快速放电,实现掉电加速功能,从而保证在下次闭合电子开关S1时,可以使低功耗快速开关电路快速进入工作状态,以保证弱电输出的响应速度。
实施例2:
本说明书实施例还提供了一种具有电机的电动装置,包括实施例1中的低功耗开关电路,所述电机与所述MCU电连接,所述MCU用于控制所述电机运行。其中,电机一般为使用电池包供电的,并带有强电开关的无刷电机。电动装置可以是割草机等园林工具。
通过在所述电动装置中设置本申请的低功耗开关电路,既可以满足电动装置的电机快速启停功能,也可以实现较小的泄露电流、减小对电池包能量的损耗。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述,然而本发明并非局限于这里所描述的实施例,在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
在不冲突的情况下,本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种低功耗开关电路,其特征在于,包括强电开关、电子开关、电子开关检测电路、快速开关电路;所述快速开关电路的一端经由所述强电开关与电池包的正电极电连接,所述快速开关电路的另一端、所述电子开关的正极与所述电子开关检测电路的一端电连接,所述电子开关检测电路的另一端与MCU的MCU_SW端口电连接;所述MCU通过所述MCU_SW端口、所述电子开关检测电路能够检测到所述电子开关是否闭合;
所述快速开关电路包括第一电容支路、第一N-MOS管、第一电阻支路、第二电阻支路、第三电阻支路、第四电阻支路、第二N-MOS管以及第一二极管,第一电容支路的输入端与电池包的正电极电连接,所述第一电阻支路的第一端、所述第二电阻支路的第三端与所述输入端电连接,所述第一N-MOS管的第一漏极与所述第一电阻支路的第二端电连接,所述第一N-MOS管的第一栅极、所述第三电阻支路的第五端与所述第二电阻支路的第四端电连接,所述第一N-MOS管的第一源极、所述第三电阻支路的第六端以及所述第二N-MOS管的第二漏极与所述第一电容支路的输出端电连接,所述第四电阻支路的第七端、所述第二N-MOS管的第二栅极与所述第五端电连接,所述第二N-MOS管的第二源极与所述第四电阻支路的第八端电连接,所述第八端与所述电子开关的正极、所述MCU_SW端口电连接,所述第一二极管的正极电连接所述输出端、负极电连接所述第五端;
所述快速开关电路用于在所述电子开关闭合时,在第一电容支路未充满电时,导通第一电流支路,所述第一电流支路包括:第一电容支路、第一二极管、第四电阻支路、电子开关,导通第二电流支路,所述第二电流支路包括:第一电容支路、第二N-MOS管、电子开关,并导通第三电流支路,所述第三电流支路包括:第二电阻支路、第四电阻支路、电子开关,在第一电容支路充满电时,仅导通所述第三电流支路,以在所述电子开关闭合时,导通所述电池包的正电极以及所述电子开关,且在导通后,限制自所述电池包流入所述电子开关的泄露电流。
2.根据权利要求1所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述快速开关电路还用于在所述电子开关断开时,断开所述电池包的正电极以及所述电子开关,且通过所述第一电阻支路、所述第二电阻支路、所述第三电阻支路以及所述第一N-MOS管对所述第一电容支路快速放电,以保证所述电子开关的响应速度。
3.根据权利要求1所述的低功耗开关电路,其特征在于,还包括:控制电路、MCU自锁电路以及弱电输出模块,所述控制电路包括开关管和第五电阻支路;所述第一电容支路的所述输入端通过所述第五电阻支路、所述强电开关与所述电池包的正电极电连接;所述第五电阻支路由至少两个第一电阻单元依次串联而成,所述第五电阻支路的一端用于通过所述强电开关和电池包的正极电连接,所述第五电阻支路的另一端和所述快速开关电路的所述输入端电连接;所述开关管的导通电流流入端和所述第五电阻支路靠近电池包的正极的一端电连接,所述开关管的第一控制端电连接于所述第五电阻支路中任意两个相邻第一电阻单元之间的连接点,所述开关管的导通电流流出端用于和所述弱电输出模块电连接;
所述快速开关电路还用于在所述电子开关闭合时,开启所述开关管,以使所述MCU自锁电路运行,并使得所述弱电输出模块输出电压;
所述快速开关电路还用于在所述电子开关断开时,关断所述开关管,以使所述MCU自锁电路断开,并使得所述弱电输出模块停止输出电压。
4.根据权利要求1所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述电子开关检测电路包括第二电容支路,所述第二电容支路的一端与所述电子开关的正极电连接,所述第二电容支路的另一端接地。
5.根据权利要求3所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述MCU自锁电路包括电阻R2、NPN管Q2、电阻R4、电阻R5、电容C2、二极管D1、电阻R6、二极管D2和电容C1,所述电阻R2和所述开关管的第一控制端电连接,另一端和所述NPN管Q2的集电极电连接,所述电阻R4电连接于所述NPN管Q2的基极和发射极之间,所述NPN管Q2的发射极接地,所述电容C2一端和所述NPN管Q2的发射极电连接,另一端和所述电阻R5一端电连接,所述电阻R5另一端和所述NPN管Q2的基极电连接,所述二极管D1的正极和所述NPN管Q2的发射极电连接,所述二极管D1的负极和所述电容C1一端电连接,所述电容C1另一端和所述MCU的MCU_LOCK端口电连接,所述电容C2和所述电阻R5的连接点和所述电阻R6的一端电连接,所述电阻R6的另一端和所述二极管D2的负极电连接,所述二极管D2的正极和所述二极管D1的负端电连接。
6.根据权利要求1所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述MCU自锁电路(2)包括电阻R2、N-MOS管Q2、电阻R4、电阻R5、电容C2、二极管D1、电阻R6、二极管D2和电容C1,所述电阻R2和所述开关管的第一控制端电连接,另一端和所述N-MOS管Q2的漏极电连接,所述电阻R4电连接于所述N-MOS管Q2的栅极和源极之间,所述N-MOS管Q2的源极接地,所述电容C2一端和所述N-MOS管Q2的源极电连接,另一端和所述电阻R5一端电连接,所述电阻R5另一端和所述N-MOS管Q2的栅极电连接,所述二极管D1的正极和所述N-MOS管Q2的源极电连接,所述二极管D1的负极和所述电容C1一端电连接,所述电容C1另一端和所述MCU的MCU_LOCK端口电连接,所述电容C2和所述电阻R5的连接点和所述电阻R6的一端电连接,所述电阻R6的另一端和所述二极管D2的负极电连接,所述二极管D2的正极和所述二极管D1的负端电连接。
7.根据权利要求3所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述开关管为P-MOS管或PNP三极管。
8.根据权利要求1所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述第二电阻支路的电阻值大于所述第四电阻支路的电阻值。
9.根据权利要求1所述的低功耗开关电路,其特征在于,所述第二电阻支路的电阻值大于所述第一电阻支路的电阻值。
10.一种具有电机的电动装置,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的低功耗开关电路,所述电机与所述MCU电连接,所述MCU用于控制所述电机运行。
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