CN202798060U - 电池节能装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电池节能装置和电子设备，包括感应模块、检测比较模块、反相模块、电源开关模块；感应模块、检测比较模块、反相模块、电源开关模块依次连接，电子设备的电池连接检测比较模块和电源开关模块。在感应模块感应人手摸电子设备时，在人手触摸电子设备时检测比较模块输出低电平，由反相模块反相输出高电平，使电源开关模块导通使电池给电子设备的处理器供电；在感应模块没有感应到人手摸电子设备时，检测比较模块输出高电平，由反相模块反相输出低电平，此时电源开关模块不导通，电池没有给处理器供电，在电源开关模块导通之前，电池没有给处理器供电，其耗电量非常小，延长了电池的使用时间。

Description

电池节能装置和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种电池节能装置和电子设备。

背景技术

遥控器、鼠标等电子设备给人们对电器设备的控制带来了极大的方便。遥控器是一种无线发射装置，通过现代的数字编码技术，将按键信息进行编码，通过红外线二极管发射光波，红外线接收器将收到的红外信号转变成电信号，经处理器进行解码，解调出相应的指令来控制受控设备。

遥控器一般由电池供电，为了适应电子产品超薄化要求，遥控器也越来越薄，这使得电池的安装空间也越来越小，因此遥控器使用的电池容量也越来越小。目前，遥控器在待机状态时，处理器都是处于半工作状态，其时钟一直在工作，使处理器轮询检测IO口状态。由于处理器一直在工作，将消耗电池的电能，使得电池的使用时间不长。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种电池节能装置和电子设备，以解决现有电子设备在待机时，电池需一直供电使得电池使得时间不长的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种电子设备的电池节能装置，包括：

用于感应人手是否触摸电子设备的感应模块；

用于根据感应模块的感应结果相应输出高低电平的检测比较模块；

用于将检测比较模块输出的高低电平信号反相，相应输出低高平信号的反相模块；

用于控制电子设备的电池的供电状态的电源开关模块；

所述感应模块、检测比较模块、反相模块、电源开关模块依次连接，所述电池连接检测比较模块和电源开关模块，所述反相模块和电源开关模块分别连接所述电子设备的处理器。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述电子设备的处理器还用于在电源开关模块导通后，输出自锁信号锁住电源开关模块的导通状态。

所述的电子设备的电池节能装置，还包括用于延迟检测比较模块的输出结果的延时模块；所述延时模块连接检测比较模块和反相模块。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述检测比较模块包括比较器、第一二极管、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；

所述比较器的正输入端连接感应模块、也通过第二电容接地、还通过第二电阻连接电池，所述比较器的负输入端通过第一电容接地、还通过第一电阻连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接电池，比较器的输出端连接延时模块。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述检测比较模块还包括第三电容和第三电阻；所述第三电容的一端连接电池，第三电容的另一端接地，所述第三电阻的一端连接电池，第三电阻的另一端连接比较器的输出端。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述感应模块包括电容检测焊盘，所述电容检测焊盘连接比较器的正输入端。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述延时模块包括延时芯片，所述延时芯片的电源端连接电池，延时芯片的主复位端连接检测比较模块的输出端，延时芯片的复位端连接反相模块的输入端，延时芯片的接地端接地。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述反相模块包括反相器和型号为BAT54C的肖特基二极管；所述反相器的输入端连接延时模块的输出端，反相器的输出端连接肖特基二极管的第一端，所述肖特基二极管的第二端连接处理器的GPIO口，肖特基二极管的第三端连接电源开关模块。

所述的电子设备的电池节能装置中，所述电源开关模块包括MOS管、三极管和第四电阻；所述三极管的基极连接反相模块的输出端，发射极接地，三极管的集电极连接MOS管的栅极、三极管的集电极还通过第四电阻连接电池；所述MOS管的源极连接处理器，MOS管的漏极连接电池。

一种电子设备，包括处理器、电池和上述的电池节能装置。

相较于现有技术，本实用新型提供的电池节能装置和电子设备，包括感应模块、检测比较模块、反相模块和电源开关模块，由感应模块感应人手是否触摸电子设备，在人手触摸电子设备时检测比较模块输出低电平，然后由反相模块反相输出高电平，使电源开关模块导通使得电池给电子设备的处理器供电，在感应模块没有感应到人手摸电子设备时，检测比较模块输出高电平，然后由反相模块反相输出低电平，此时电源开关模块不导通，电池没有给电子设备的处理器供电。因此在电源开关模块导通之前，电池只需给感应模块、检测比较模块和反相模块供电，而这几个模块都是静态的，其耗电量非常小，从而延长了电池的使用时间，实现了节能环保的效果。

附图说明

图1为本实用新型电子设备的电池节能装置较佳实施例的结构框图。

图2为本实用新型电子设备的电池节能装置的第一较佳实施例的电路图。

图3为本实用新型电子设备的电池节能装置的第二较佳实施例的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型提供一种电池节能装置和电子设备，其电子设备可以为非持续工作的手持电子设备，如：遥控器、无线鼠标、无线键盘等，还可以为数码设备，例如手机、平板电脑等。电池节能装置用于在电子设备待机时控制电子设备内的电池不对电子设备的处理器供电，从而达到延长电池的使用时间的目的。

请参阅图1，本实用新型提供的电子设备的电池节能装置包括感应模块11、检测比较模块12、反相模块13和电源开关模块14。所述感应模块11、检测比较模块12、反相模块13、电源开关模块14依次连接，反相模块13和电源开关模块14连接所述电子设备的处理器15，所述电子设备的电池BAT连接检测比较模块12和电源开关模块14。

其中，所述感应模块11用于感应人手是否触摸电子设备，具体实施时，所述感应模块11可以为电容检测焊盘，其与检测比较模块12的输入端连接，用于检测电容值的变化。以遥控器为例，电容检测焊盘设置在PCB板上，位于人手握遥控器部分的内部，用来检测人手对电容值的影响，一般人手的电容影响在10pF～80pF之间。为使电容变化更明显，并且需与其它电容对手指的检测应用不同，本实施例可以把电容检测焊盘尽量做大。

所述检测比较模块12用于根据感应模块11的感应结果相应输出高低电平，当感应模块11感应到电容值有变化时，所述检测比较模块12输出低电平，当感应模块11感应到电容值没有变化时，所述检测比较模块12输出高电平。

所述反相模块13用于将检测比较模块12输出的高低电平信号反相，相应输出低高平信号。所述电源开关模块14用于控制电池BAT的供电状态。以摇控器为例，当人手拿起（或触摸）遥控器时，检测比较模块12输出低电平，经过反相模块13反相输出高电平，此时使电源开关模块14打开给电子设备的处理器15供电，处理器15开始工作。

其中，所述处理器15除了用于实现电子设备的基本功能之外，还用于在电源开关模块14导通后，输出自锁信号锁住电源开关模块14的输出状态。具体实施时，在处理器15初始化之后，通过其GPIO口输出高电平锁住电源开关模块14的导通状态。以遥控器为例，本实施例根据人们使用遥控器的习惯，处理器15每次上电自锁的时间，为用户最后一次操作遥控器按键之后延迟2～5分钟，方便用户操作遥控器。

本实用新型提供的电子设备的电池节能装置，由感应模块11感应人手是否触摸电子设备，在人手触摸电子设备时检测比较模块12输出低电平，然后由反相模块13反相输出高电平，使电源开关模块14导通使电池BAT给处理器15供电，在电子设备待机时，感应模块11没有感应到人手摸电子设备时检测比较模块12输出高电平，然后由反相模块13反相输出低电平，此时电源开关模块14不导通，电池BAT没有给处理器15供电。因此在电源开关模块14导通之前，电池BAT只需给感应模块11、检测比较模块12和反相模块13供电，而不需要给处理器15供电，而这几个模块都是静态的，其耗电量非常小，从而延长了电池BAT的使用时间，实现了节能环保的效果。

请继续参阅图1，本实用新型提供的电子设备的电池节能装置还包括延时模块16，所述延时模块16连接检测比较模块12和反相模块13，用于延迟检测比较模块12的输出结果，以便让后续的电源开关模块14导通后有足够的时间让处理器15运行输出自锁信号，避免感应模块11在没有感应到人手摸电子设备时检测比较模块12输出的高电平关闭处理器15的供电。

请参阅图2，其为本实用新型电子设备的电池节能装置的第一较佳实施例的电路图，在图2中，电池用BAT表示。所述检测比较模块12包括比较器U1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1和第二电阻R2。所述比较器U1采用型号为LM339电压比较器芯片，该比较器U1的正输入端连接感应模块11（即比较器U1的正输入端连接电容检测焊盘PAD），也通过第二电容C2接地，还通过第二电阻R2连接电池BAT，所述比较器U1的负输入端通过第一电容C1接地，还通过第一电阻R1连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的正极连接电池BAT，比较器U1的输出端连接延时模块16。

以遥控器为例，在没有人手触摸遥控器时，因第一二极管D1上会产生0.3V压降，使比较器U1的负输入端的电压低于正输入端的电压，使比较器U1输出高电平；当人手触摸遥控器时，电容检测焊盘PAD检测到人手的电容，这个电容的值与第二电容C2的值并在一起导致总的充电电容变大，使比较器U1正输入端的电压低于负输入端的电压，使比较器U1输出低电平。

其中，所述检测比较模块12还包括第三电容C3和第三电阻R3；所述第三电容C3为去耦电容，用于滤除纹波，该第三电容C3的一端连接电池BAT，第三电容C3的另一端接地。所述第三电阻R3为上拉电阻，该第三电阻R3的一端连接电池BAT，第三电阻R3的另一端连接比较器U1的输出端。

请继续参阅图2，所述延时模块16包括延时芯片U2和第五电阻R5，所述延时芯片U2的电源端（即VCC端）连接电池BAT，延时芯片U2的主复位端（即                                                

端）连接检测比较模块12的输出端（即比较器U1的输出端）、该

端还通过第三电阻R3连接电池BAT，延时芯片U2的复位端（即

端）连接反相模块13的输入端，延时芯片U2的接地端（GND端）接地。所述第五电阻R5的一端连接电池BAT，另一端连接延时芯片U2的

端。其中，所述延时芯片U2采用型号为MIC811TUY的集成芯片，所述第五电阻R5为上拉电阻，用于提供初始状态。

所述反相模块13包括反相器U3和型号为BAT54C的肖特基二极管U4，所述反相器U3的型号为74LS04。所述反相器U3的输入端连接延时模块16的输出端（即延时芯片U2的

端）、反相器U3的输入端还通过第五电阻R5连接电池BAT，反相器U3的输出端连接肖特基二极管U4的第一端1，所述肖特基二极管U4的第二端2连接处理器15的GPIO口，肖特基二极管U4的第三端3连接电源开关模块14。

请再次参阅图2，所述电源开关模块14包括MOS管Q1、三极管Q2和第四电阻R4；所述三极管Q2的基极连接反相模块13的输出端（即肖特基二极管U4的第三端3），三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极连接MOS管Q1的栅极、三极管Q2的集电极还通过第四电阻R4连接电池BAT；所述MOS管Q1的源极连接处理器15，MOS管Q1的漏极连接电池BAT。

以下结合图2，以遥控器为例，对本实用新型提供的电子设备的电池节能装置的工作原理进行详细说明：

当人手有触碰遥控器时，电容检测焊盘PAD检测到人手的电容，这个电容的值与第二电容C2的值并在一起导致总的充电电容变大，使比较器U1正输入端的电压低于负输入端的电压，使比较器U1输出低电平，之后由延时芯片U2延迟比较器U1的输出结果，以便后续电源开关模块14导通后，有足够的时间让处理器15运行输出自锁信号。延时芯片U2输出低电平后，经过反相器U3的反相作用而输出高电平，使三极管Q2导通，由于三极管Q2导通使得MOS管Q1也导通，电池BAT给处理器15供电。在处理器15初始化后，其GPIO口输出高电平锁住电源开关模块14的导通状态。处理器15每次上电自锁的时间为用户最后一次操作遥控器按键之后延迟2分钟。

当人手没有触碰遥控器时，电容检测焊盘PAD的容值没有变化，此时因第一二极管D1上会产生0.3V压降，使比较器U1的负输入端的电压低于正输入端的电压，比较器U1输出高电平，并通过延时芯片U2的延迟输出比较器U1的输出结果，之后经过反相器U3反相输出低电平，此时三极管Q2和MOS管Q1均截止，电池BAT不会给处理器15供电。因此，在电源开关模块14导通之前，电池BAT只需给感应模块11、检测比较模块12、延时模块16和反相模块13供电，这些模块耗电非常小，所以非常省电。

请并参阅图3，其为本实用新型电子设备的电池节能装置的第二较佳实施例的电路图。该第二较佳实施例与第一较佳实施例的不同之处仅在于：用第二二极管D2和第三二极管D3代替第二较佳实施例中的肖特基二极管。所述反相器U3的输入端连接延时模块16的输出端，反相器U3的输出端连接第二二极管D2的正极，所述第三二极管D3的正极连接处理器15的GPIO口，所述第二二极管D2的负极和第三二极管D3的负极连接电源开关模块14。由于该第二较佳实施例的工作原理与第一较佳实施例的工作原理相似，此处不再赘述。

基于上述的电子节能装置，本实用新型还相应提供一种电子设备，所述电子设备可以为非持续工作的手持电子设备，如：遥控器、无线鼠标、无线键盘等，还可以为数码设备，例如手机、平板电脑等。其中，所述电子设备包括处理器、电池、以及电池节能装置，该电池节能装置用于延长子设备电池的使用时间，由于该电池节能装置在上文已进行了详细描述，此处不再赘述。

综上所述，本实用新型提供的电池节能装置和电子设备，由感应模块感应人手是否触摸电子设备，在人手触摸电子设备时检测比较模块输出低电平，然后由反相模块反相输出高电平，使电源开关模块导通使得电子设备的电池给电子设备的处理器供电，在感应模块没有感应到人手摸电子设备时，检测比较模块输出高电平，然后由反相模块反相输出低电平，此时电源开关模块不导通，电池没有给处理器供电。因此在电源开关模块导通之前，电池只需给感应模块、检测比较模块和反相模块供电，而这几个模块都是静态的，其耗电量非常小，从而延长了电池的使用时间，实现了节能环保的效果。而且本实用新型的电池节能装置和电子设备其电路结构简单、采用的电子元件均为常规电子元件，其成本低适合推广运用。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子设备的电池节能装置，其特征在于，包括：

用于感应人手是否触摸电子设备的感应模块；

用于根据感应模块的感应结果相应输出高低电平的检测比较模块；

用于将检测比较模块输出的高低电平信号反相，相应输出低高平信号的反相模块；

用于控制电子设备的电池的供电状态的电源开关模块；

所述感应模块、检测比较模块、反相模块、电源开关模块依次连接，所述电池连接检测比较模块和电源开关模块，所述反相模块和电源开关模块分别连接所述电子设备的处理器。

2.根据权利要求1所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述电子设备的处理器还用于在电源开关模块导通后，输出自锁信号锁住电源开关模块的导通状态。

3.根据权利要求1所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，还包括用于延迟检测比较模块的输出结果的延时模块；所述延时模块连接检测比较模块和反相模块。

4.根据权利要求3所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述检测比较模块包括比较器、第一二极管、第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；

所述比较器的正输入端连接感应模块、也通过第二电容接地、还通过第二电阻连接电池，所述比较器的负输入端通过第一电容接地、还通过第一电阻连接第一二极管的负极，第一二极管的正极连接电池，比较器的输出端连接延时模块。

5.根据权利要求4所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述检测比较模块还包括第三电容和第三电阻；所述第三电容的一端连接电池，第三电容的另一端接地，所述第三电阻的一端连接电池，第三电阻的另一端连接比较器的输出端。

6.根据权利要求4所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述感应模块包括电容检测焊盘，所述电容检测焊盘连接比较器的正输入端。

7.根据权利要求3所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述延时模块包括延时芯片，所述延时芯片的电源端连接电池，延时芯片的主复位端连接检测比较模块的输出端，延时芯片的复位端连接反相模块的输入端，延时芯片的接地端接地。

8.根据权利要求3所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述反相模块包括反相器和型号为BAT54C的肖特基二极管；所述反相器的输入端连接延时模块的输出端，反相器的输出端连接肖特基二极管的第一端，所述肖特基二极管的第二端连接处理器的GPIO口，肖特基二极管的第三端连接电源开关模块。

9.根据权利要求2所述的电子设备的电池节能装置，其特征在于，所述电源开关模块包括MOS管、三极管和第四电阻；所述三极管的基极连接反相模块的输出端，发射极接地，三极管的集电极连接MOS管的栅极、三极管的集电极还通过第四电阻连接电池；所述MOS管的源极连接处理器，MOS管的漏极连接电池。

10.一种电子设备，包括处理器和电池，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的电池节能装置。

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