CN203117669U - 一种多功能控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了多功能控制电路，包括比较器芯片及与该比较器芯片相连的CPU、电池和系统电源，比较器芯片与CPU之间信息双向交互，电池与系统电源相连，系统电源与用电系统相连，在CPU的控制下，比较器芯片通过向系统电源传输控制信号，控制电池向用电系统的电压传输。本实用新型通过比较器芯片控制电池向用电系统的电压传输，响应速度快、功能开发灵活。本实用新型比较器芯片可以设置第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器四者之一或四者的任意组合，能够在同一芯片上实现低电压报警、低电压不开机、强制关机、正常开机和插入充电器自动开机五种功能之一或五种功能的任意组合。

Description

一种多功能控制电路

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，特别涉及一种多功能控制电路。

背景技术

目前，在电子产品的开发过程中，各种不同功能的电路往往需要独立的实现平台，例如低电压报警、低电压不开机、强制关机、正常开机、插入充电器自动开机这些功能都需要独立的模块才能实现，有些功能的模块市场上没有出售或者不能满足要求还需要单独搭建，这样不仅延长了开发时间，而且实现方式复杂，PCB布板面积大，不利于节约资源。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种多功能控制电路。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种多功能控制电路，包括比较器芯片及与所述比较器芯片相连的CPU、电池和系统电源，所述比较器芯片与所述CPU之间信息双向交互，所述电池与系统电源相连，所述系统电源与用电系统相连，在所述CPU的控制下，所述比较器芯片通过向所述系统电源传输控制信号，控制所述电池向用电系统的电压传输。

本发明的多功能控制电路采用一个模块就能够实现低电压报警、低电压不开机、强制关机、正常开机、插入充电器自动开机五种功能中的一种功能或几种功能的组合，缩短了开发时间，节约了PCB布板面积，有利于节约资源，本发明通过比较器芯片控制电池向用电系统的电压传输，响应速度快、功能开发灵活。

在本发明的一种优选实施例中，所述比较器芯片包括第一比较器，所述第一比较器的正端与第一参考电源相连，所述第一比较器的负端与电池相连，所述第一比较器的输出端与CPU的报警信号输入端相连，所述CPU的报警装置输出端与报警装置相连，当所述电池的电压低于报警阈值电压时，所述CPU控制报警装置报警。

本发明的多功能控制电路在电池电压低于报警阈值电压时，能够实现低电压报警，提醒使用者及时更换电池或者为电池充电，避免断电停机的发生，同时也提高了电池的使用寿命。

在本发明的一种优选实施例中，所述比较器芯片还包括第二比较器，所述第二比较器的正端与第一MOS管的源极相连，所述第一MOS管的栅极通过开机按键与电池相连，所述第二比较器的负端与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第二比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当开机后开机按键持续闭合T1时间，所述第二比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，所述系统电源关闭，用电系统断电强制关机。

本发明的多功能控制电路通过设置第二比较器，在开机按键持续闭合T1时间后，第二比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，用电系统断电强制关机，提高了在紧急情况下的处理能力。

在本发明的另一种优选实施例中，所述比较器芯片还包括第三比较器，所述第三比较器的正端与电池相连，所述第三比较器的负端与第二参考电源相连，所述第三比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当所述电池的电压低于开机阈值电压时，所述第三比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，所述系统电源持续关闭，用电系统不开机。

本发明的多功能控制电路通过设置第三比较器，当电池的电压低于开机阈值电压时，第三比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，用电系统不开机，提高了电源的寿命。

在本发明的再一种优选实施例中，所述比较器芯片还包括第四比较器，所述第四比较器的正端通过开机按键与电池相连，所述第四比较器的正端和第二MOS管的源极分别与系统电源的第二供电电压端口相连，所述第二MOS管的栅极与CPU的系统接管电源控制信号端口相连，所述第四比较器的负端与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当开机按键持续闭合T2时间，第四比较器U1D向系统电源使能信号端口输出开启信号，系统电源开启，用电系统开机，CPU的系统接管电源控制信号端口发出控制信号，使第四比较器U1D持续向系统电源使能信号端口输出开启信号，系统电源持续开启，用电系统正常工作。

本发明的多功能控制电路通过设置第四比较器，当开机按键持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口发出控制信号，第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，用电系统开机。这种设计防止误触开机按键导致开机的现象发生。

在本发明的再另一种优选实施例中，所述第二比较器，第三比较器和第四比较器之一的正端与充电器端口相连，当充电器与充电器端口连接后，所述第二比较器，第三比较器或第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，所述系统电源开启，用电系统开机。

本发明当连接充电器后，能够自动开机，提高了使用的便利性。

本发明多功能控制电路的比较器芯片可以设置第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器四者之一或四者的任意组合，能够在同一芯片上实现低电压报警、低电压不开机、强制关机、正常开机和插入充电器自动开机五种功能之一或五种功能形成的任意组合。

在本发明的一种优选实施例中，所述第三比较器的正端与电池相连，所述第三比较器的负端与参考电源相连，所述第三比较器的输出端与第四比较器的正端相连，所述第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当所述电池的电压低于开机阈值电压时，所述第四比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，所述系统电源持续关闭，用电系统不开机。

本发明可以将第三比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，也可以将第三比较器的输出端与第四比较器的正端相连，第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当电池的电压低于开机阈值电压时，系统电源使能信号端口输出关闭信号，用电系统不开机，提高了设计的灵活性。

在本发明的一种优选实施例中，所述第一比较器的正端与第一参考电源相连，所述第一比较器的负端通过第十四电阻与电池相连，所述第一比较器的负端通过第十五电阻接地。

本发明第十四电阻和第十五电阻实现分压功能，控制第一比较器负端的电压高低，当第一参考电源电压低于第一比较器负端电压，说明电池电压低于报警阈值电压，进行低电压报警。

在本发明的另一种优选实施例中，所述第二比较器的正端通过串联的第五电阻和第二电阻与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第二比较器的正端通过第六电阻接地，所述第二比较器的正端还通过第一电容接地；所述第二比较器的负端通过第七电阻与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第二比较器的负端通过第八电阻接地；在所述第二电阻与第五电阻之间连接第一MOS管的源极，所述第一MOS管的漏极接地，所述第一MOS管的栅极通过开机按键与电池相连。

本发明通过第五电阻、第二电阻和第六电阻进行分压输入第二比较器的正端，通过第七电阻和第八电阻进行分压输入第二比较器的负端，在开机按键没有持续闭合T1时间时，维持第二比较器输出信号的稳定；第二比较器的正端通过第一电容接地，在开机按键持续闭合T1时间后，第二比较器正端通过第一电容放点，使第二比较器的正端的电压低于其负端的电压，系统断电强制关机，提高了在紧急情况下的处理能力。

在本发明的再一种优选实施例中，所述第一MOS管的栅极通过第三电阻与开机按键相连，所述第一MOS管的栅极还通过第四电阻接地，当所述开机按键闭合时间小于T1时，所述开机按键发出的第一开机信号使所述第一MOS管的栅极不导通；当所述开机按键闭合时间大于T1时，所述开机按键发出的第二开机信号使所述第一MOS管的栅极导通。

本发明当开机按键闭合时间小于T1时，开机按键发出的第一开机信号使第一MOS管的栅极不导通，系统不断电关机；当开机按键闭合时间大于T1时，开机按键发出的第二开机信号使第一MOS管的栅极导通，系统断电强制关机。通过设置时间T1，能控制系统断电强制关机的灵敏度。第三电阻和第四电阻实现分压功能，控制第一MOS管的栅极在开机按键发出第一开机信号时不导通，在开机按键发出第二开机信号时导通。

在本发明的一种优选实施例中，所述第三比较器的正端通过第十二电阻与电池相连，所述第三比较器的正端通过第十三电阻接地，所述第三比较器的负端通过第十电阻与第一供电电压端口相连，所述第三比较器的负端通过第十一电阻接地。

本发明第十电阻和第十一电阻实现分压功能，控制第三比较器负端的电压高低，第十二电阻和第十三电阻实现分压功能，控制第三比较器正端的电压高低，当第一比较器正端电压端低于其负端电压时，说明电池电压低于开机阈值电压，用电系统不开机，提高了电源的寿命。

在本发明的另一种优选实施例中，所述第四比较器的正端通过第二十四电阻和第二十五电阻与开机按键的一端相连，所述开机按键的另一端与电池相连，所述第四比较器的正端还通过串联的第二二极管和第十八电阻与系统电源的第二供电电压端口相连，第二MOS管的源极通过第十八电阻与系统电源的第二供电电压端口相连，所述第二MOS管的漏极接地，所述第二MOS管的栅极与CPU的系统接管电源控制信号端口相连，所述第四比较器的负端通过第二十七电阻与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第四比较器的负端通过第二十八电阻接地，所述第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当开机按键持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口发出控制信号，使所述第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，所述系统电源开启，用电系统开机。

本发明当开机按键持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口发出控制信号，第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，用电系统开机，这种设计防止误触开机按键导致开机的现象发生。第二十四电阻和第二十五电阻起限流的作用。第二十七电阻和第二十八电阻实现分压功能。

在本发明的再一种优选实施例中，所述比较器的正端通过串联的第三二极管和第二十二电阻与充电器端口相连，所述第三二极管的阳极通过第二十三电阻接地。

本发明第二十二电阻和第二十三电阻实现分压功能，使比较器正端的电压高于负端的电压，比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，系统电源开启，用电系统开机。第三二极管防止电池电压向充电器倒灌。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明多功能控制电路的结构示意图；

图2是在本发明一种优选实施方式中第一比较器的电路连接示意图；

图3是在本发明一种优选实施方式中第二比较器的电路连接示意图；

图4是在本发明一种优选实施方式中第三比较器的电路连接示意图；

图5是在本发明一种优选实施方式中第四比较器的电路连接示意图。

附图标记：

1比较器芯片； 2 CPU； 3 电池；     4 系统电源； 41 第一供电电压端口；

42 第二供电电压端口； 5 用电系统； 61 第一参考电源； 62 第二参考电源；

7 开机按键； 8 充电器端口； 101 低电压报警信号端口；

102 系统电源使能信号端口；  103 低电压输出信号端口； 104开机信号；

105系统接管电源控制信号端口；   106系统电源开启通知信号端口。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供了一种多功能控制电路，如图1所示，该多功能控制电路包括比较器芯片1及与比较器芯片1相连的CPU2、电池3和系统电源4，比较器芯片1与CPU 2双向连接，能够进行信息双向交互，即比较器芯片1能够向CPU2发送控制信息，CPU2也能够向比较器芯片1发送控制信息，在本实施方式中，比较器芯片1还可以在CPU2的输出信号控制下工作或停止。电池3与系统电源4相连，系统电源4与用电系统5相连，该系统电源4连接在电池3和用电系统5之间，系统电源4开启时，电池3为用电系统5供电，当系统电源4关闭时，电池3不能为用电系统5供电。该系统电源4还具有第一供电电压端口41和第二供电电压端口42，该第一供电电压端口41和第二供电电压端口42分别与比较器芯片1相连。在CPU2的控制下，该比较器芯片1通过向系统电源4传输控制信号，控制电池3向用电系统5的电压传输。

本发明的多功能控制电路通过比较器芯片1控制电池3向用电系统5的电压传输，响应速度快、功能开发灵活。

如图2所示，比较器芯片1包括第一比较器，该第一比较器的正端与第一参考电源61相连，第一比较器的负端与电池3相连，第一比较器的输出端与CPU的报警信号输入端相连，CPU的报警装置输出端与报警装置相连，当系统开机后，如果电池3的电压低于报警阈值电压，第一比较器的输出端向CPU的低电压报警信号端口101输出控制信号，CPU控制报警装置报警。在本发明的一种优选实施方式中，第一比较器的正端U1A与第一参考电源61相连，第一比较器U1A的负端通过第十四电阻R14与电池3相连，第一比较器的负端通过第十五电阻R15接地。第十四电阻R14和第十五电阻R15实现分压功能，控制第一比较器U1A负端的电压高低，当第一参考电源61电压低于第一比较器U1A负端的电压时，说明电池3的电压低于报警阈值电压，CPU控制报警装置进行低电压报警，提醒使用者及时更换电池3或者为电池3充电，避免断电停机的发生，同时也提高了电池3的使用寿命。

从图2中还可以看到，第一参考电源61通过第四电容C4接地，电池3通过第六电容C6接地，该第四电容C4对第一参考电源61输入的电压进行滤波，该第六电容C6对电池3输入的电压进行滤波，保证输入电压的稳定、纯净。第一比较器U1A的负端通过第五电容接地，滤除交流信号。该第一比较器U1A的输出端还可以通过第十六电阻R16与第二供电电压端口42相连，该第一比较器U1A的输出端还可以通过第十七电阻R17与CPU2相连。

本发明的比较器芯片1还可以包括第二比较器，如图3所示，该第二比较器U1B的正端与第一MOS管Q1的源极相连，该第一MOS管Q1的栅极通过开机按键7与电池3相连，第二比较器U1B的负端与系统电源4的第一供电电压端口41相连，第二比较器U1B的输出端与系统电源使能信号端口102相连，当开机后开机按键7持续闭合T1时间，第二比较器U1B向系统电源使能信号端口102输出关闭信号，系统电源4关闭，用电系统5断电强制关机。

在本发明的一种优选实施方式中，如图3所示，该第二比较器U1B的正端通过串联的第五电阻R5和第二电阻R2与系统电源4的第一供电电压端口41相连，第二比较器U1B的正端通过第六电阻R6接地。第二比较器U1B的负端通过第七电阻R7与系统电源4的第一供电电压端口41相连，第二比较器U1B的负端通过第八电阻R8接地。本发明通过第五电阻R5、第二电阻R2和第六电阻R6进行分压输入第二比较器U1B的正端，通过第七电阻R7和第八电阻R8进行分压输入第二比较器U1B的负端，在开机按键7没有持续闭合T1时间时，即开机按键7持续闭合时间低于T1时，分压维持第二比较器U1B输出信号的稳定。第二比较器U1B的正端还通过第一电容C1接地。在第二电阻R2与第五电阻R5之间连接第一MOS管Q1的源极，第一MOS管Q1的漏极接地，第一MOS管Q1的栅极通过开机按键7与电池3相连，在本发明的一种更加优选的实施方式中，第一MOS管Q1的栅极通过第三电阻R3与开机按键7相连，第一MOS管Q1的栅极还通过第四电阻R4接地，当开机按键7闭合时间小于T1时，开机按键7发出开机信号104使第一MOS管Q1的栅极不导通；当开机按键7闭合时间大于T1时，开机按键7发出开机信号104使第一MOS管Q1的栅极导通。本发明当开机按键7闭合时间小于T1时，开机按键7发出的开机信号104使第一MOS管Q1的栅极不导通，系统不断电关机；当开机按键7闭合时间大于T1时，开机按键7发出的开机信号104使第一MOS管Q1的栅极导通，系统断电强制关机。通过设置时间T1，能控制系统断电强制关机的灵敏度。需要说明的是，时间T1可以根据实际电路参数要求进行设计，在本实施方式中，优选的T1是6秒。第三电阻R3和第四电阻R4实现分压功能，控制第一MOS管Q1的栅极在开机按键7闭合时间小于T1，开机按键7发出开机信号104时不导通，在开机按键7闭合时间大于T1时，在开机按键7发出开机信号104时导通，在本实施方式中，开机按键7发出的开机信号104为大小不等的两个高电平，为第一高电平和第二高电平，并且第一高电平的电压数值高于第二高电平的电压数值，在开机按键7闭合时间小于T1，开机按键7发出第一高电平信号，在开机按键7闭合时间大于T1，开机按键7发出第二高电平信号。在本发明另外的优选实施方式中，开机按键7与电池3之间还可以连接有第一电阻R1，通过第一电阻R1、第三电阻R3和第四电阻R4一起实现分压功能。本发明第二比较器U1B的正端通过第一电容C1接地，在开机按键7持续闭合T1时间后，第二比较器U1B正端通过第一电容C1放点，使第二比较器U1B的正端的电压低于其负端的电压，系统断电强制关机，提高了在紧急情况下的处理能力。在本实施方式中，第二比较器U1B的输出端还可以通过第九电阻R9与系统电源使能信号端口102。

如图4所示，本发明比较器芯片1还可以包括第三比较器U1C，该第三比较器U1C的正端与电池3相连，第三比较器U1C的负端与第二参考电源62相连，第三比较器U1C的输出端与系统电源使能信号端口102相连，当电池3的电压低于开机阈值电压时，第三比较器U1C向系统电源使能信号端口102输出关闭信号，系统电源4持续关闭，用电系统5不开机。

如图4所示，在本实施方式中，第三比较器U1C的正端通过第十二电阻R12与电池3相连，第三比较器U1C的正端通过第十三电阻R13接地，第三比较器U1C的负端通过第十电阻R10与第一供电电压端口41相连，第三比较器U1C的负端通过第十一电阻R11接地。第十电阻R10和第十一电阻R11实现分压功能，控制第三比较器U1C负端的电压高低，第十二电阻R12和第十三电阻R13实现分压功能，控制第三比较器U1C正端的电压高低，当第三比较器正端电压端低于其负端电压时，说明电池3电压低于开机阈值电压，用电系统5不开机，提高了电源的寿命。

在本发明另外的优选实施方式中，电池3通过第三电容C 3接地，该第三电容C3对电池3输入的电压进行滤波，保证输入电压的稳定、纯净。第三比较器U1C的正端通过第二电容C2接地，滤除交流信号。

如图5所示，本发明比较器芯片1还可以包括第四比较器U1D，该第四比较器U1D的正端通过开机按键7与电池3相连，第四比较器U1D的正端和第二MOS管Q2的源极分别与系统电源4的第二供电电压端口42相连，第二MOS管Q2的栅极与CPU的系统接管电源控制信号端口105相连，第四比较器U1D的负端与系统电源4的第一供电电压端口41相连，第四比较器U1D的输出端与系统电源使能信号端口102相连，当开机按键7持续闭合T2时间，第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4开启，用电系统5开机，CPU的系统接管电源控制信号端口105发出控制信号，使第四比较器U1D持续向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4持续开启，用电系统5正常工作。本发明通过设置第四比较器U1D，当开机按键7持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口105发出控制信号，第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，用电系统5开机。这种设计防止误触开机按键7导致开机的现象发生。需要说明的是，时间T2可以根据实际电路参数要求进行设计，在本实施方式中，优选的T1是3秒。

如图5所示，在本发明的一种优选实施方式中，第四比较器U1D的正端通过第二十四电阻R24和第二十五电阻R25与开机按键7的一端相连，开机按键7的另一端与电池3相连，第四比较器U1D的正端还通过串联的第二二极D2管和第十八电阻R18与系统电源4的第二供电电压端口42相连，第二MOS管Q2的源极通过第十八电阻R18与系统电源4的第二供电电压端口42相连，第二MOS管Q2的漏极接地，第二MOS管Q2的栅极与CPU的系统接管电源控制信号端口105相连，第四比较器U1D的负端通过第二十七电阻R27与系统电源4的第一供电电压端口41相连，第四比较器U1D的负端通过第二十八电阻R28接地，第四比较器U1D的输出端与系统电源使能信号端口102相连，当开机按键7持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口105发出控制信号，使第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4开启，用电系统5开机。第二十四电阻R24和第二十五电阻R25起限流的作用。第二十七电阻R27和第二十八电阻R28实现分压功能。

当开机按键7持续闭合T2时间，第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4开启，用电系统5开机，CPU发的系统接管电源控制信号端口105发出控制信号，第二MOS管Q2不导通，系统电源4的第二供电电压端口42通过第十八电阻R18和第二二极管D2为第四比较器U1D的正端供电，第四比较器U1D持续向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4持续开启，用电系统5正常工作。

在本实施方式中，CPU发出系统接管电源控制信号105的端口通过第二十电阻R20与第二MOS管Q2的栅极相连，第二MOS管Q2的栅极与漏极之间连接第二十一电阻R21。在第二十四电阻R24两端并联有第四二极管D4，在第二十五电阻R25两端并联有第五二极管D5，第二十四电阻R24与第二十五电阻R25的连接处通过第二十六电阻接地，第四二极管D4的阳极连接CPU2的系统电源开启通知信号端口106，当开机按键7持续闭合T2时间，CPU通过系统电源开启通知信号端口106向第四比较器U1D输入控制信号，第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4开启，用电系统5开机。

本发明第二比较器U1B、第三比较器U1C和第四比较器U1D之一的正端还可以与充电器端口8相连，当充电器与充电器端口8连接后，该第二比较器U1B，第三比较器U1C或第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4开启，用电系统5开机。本发明当连接充电器后，能够自动开机，提高了使用的便利性。

在本发明的一种优选实施方式中，如图5所示，将充电器端口8与第四比较器1D相连，第四比较器U1D的正端通过串联的第三二极管D3和第二十二电阻R22与充电器端口8相连，第三二极管D3的阳极通过第二十三电阻R23接地。第二十二电阻R22和第二十三电阻R23实现分压功能，使第四比较器1D正端的电压高于负端的电压，第四比较器1D向系统电源使能信号端口102输出开启信号，系统电源4开启，用电系统5开机。第三二极管D3防止电池3的电压向充电器倒灌。

如图5所示，在本发明的另外的一种优选实施方式中，可以将第三比较器U1C的输出端与第四比较器U1D的正端相连，第四比较器U1D的输出端与系统电源使能信号端口102相连，当电池3的电压低于开机阈值电压时，第三比较器U1C的输出端作为低电压输出信号端口103向第四比较器U1D的正端输出信号，第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出关闭信号，系统电源4持续关闭，用电系统5不开机。本发明可以将第三比较器U1C的输出端与系统电源使能信号端口102直接相连，也可以将第三比较器U1C的输出端与第四比较器U1D的正端相连，第四比较器U1D的输出端与系统电源使能信号端口102相连，当电池3的电压低于开机阈值电压时，通过第四比较器U1D向系统电源使能信号端口102输出关闭信号，用电系统5不开机，这样提高了设计的灵活性。

在本实施方式中，如图5所示，电池3通过第十九电阻R19(图中DNP的位置是预留的)与第四比较器U1D的正端相连，第四比较器U1D的正端通过第七电容C7接地，该第七电容C7是旁路电容，可以调整信号上升沿和下降沿时间，从而调整开机时间。电池3还通过第二十九电阻R29第四比较器U1D的输出端相连。

本发明多功能控制电路的比较器芯片1可以设置第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器四者之一或四者的任意组合，从而能够在同一芯片上实现低电压报警、低电压不开机、强制关机、正常开机和插入充电器自动开机五种功能之一或五种功能的任意组合。这种设计非常有灵活性，当组合几种功能时，能够减小PCB布板面积，节约开发时间。在本发明的一种优选实施方式中，可以采用LMV339DTBR2G作为比较器芯片1，该芯片具有四个比较器，在同一芯片上实现低电压报警、低电压不开机、强制关机、正常开机和插入充电器自动开机五种功能，从而使不同功能的电路需要同一个实现平台，减小了PCB布板面积，节约开发时间，保证了开发的灵活性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (14)

1.一种多功能控制电路，其特征在于，包括比较器芯片及与所述比较器芯片相连的CPU、电池和系统电源，所述比较器芯片与所述CPU之间信息双向交互，所述电池与系统电源相连，所述系统电源与用电系统相连，在所述CPU的控制下，所述比较器芯片向所述系统电源传输控制信号，控制所述电池向用电系统的电压传输。 

2.如权利要求1所述的多功能控制电路，其特征在于，所述比较器芯片包括第一比较器，所述第一比较器的正端与第一参考电源相连，所述第一比较器的负端与电池相连，所述第一比较器的输出端与CPU的报警信号输入端相连，所述CPU的报警装置输出端与报警装置相连，当所述电池的电压低于报警阈值电压时，所述CPU控制报警装置报警。 

3.如权利要求1所述的多功能控制电路，其特征在于，所述比较器芯片还包括第二比较器，所述第二比较器的正端与第一MOS管的源极相连，所述第一MOS管的栅极通过开机按键与电池相连，所述第二比较器的负端与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第二比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当开机后开机按键持续闭合T1时间，所述第二比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，所述系统电源关闭，用电系统断电强制关机。 

4.如权利要求1所述的多功能控制电路，其特征在于，所述比较器芯片还包括第三比较器，所述第三比较器的正端与电池相连，所述第三比较器的负端与第二参考电源相连，所述第三比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当所述电池的电压低于开机阈值电压时，所述第三比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，所述系统电源持续关闭。 

5.如权利要求1所述的多功能控制电路，其特征在于，所述比较器芯片还包括第四比较器，所述第四比较器的正端通过开机按键与电池相连，所述第四比较器的正端和第二MOS管的源极分别与系统电源的第二供电电压端口相连，所述第二MOS管的栅极与CPU的系统接管电源控制信号端口相连，所述第四比较器的负端与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当开机按键持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口发出控制信号，使所述第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，所述系统电源开启。 

6.如权利要求3-5任一项所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第二比较器，第三比较器和第四比较器之一的正端与充电器端口相连，当充电器与充电器端口连接后，所述第二比较器，第三比较器或第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号，所述系统电源开启，。 

7.如权利要求4或5所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第三比较器的正端与电池相连，所述第三比较器的负端与参考电源相连，所述第三比较器的输出端与第四比较器的正端相连，所述第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当所述电池的电压低于开机阈值电压时，所述第四比较器向系统电源使能信号端口输出关闭信号，所述系统电源持续关闭。 

8.如权利要求2所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第一比较器的正端与第一参考电源相连，所述第一比较器的负端通过第十四电阻与电池相连，所述第一比较器的负端通过第十五电阻接地。 

9.如权利要求3所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第二比较器的正端通过串联的第五电阻和第二电阻与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第二比较器的正端通过第六电阻接地，所述第二比较器的正端还通过第一 电容接地；所述第二比较器的负端通过第七电阻与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第二比较器的负端通过第八电阻接地；在所述第二电阻与第五电阻之间连接第一MOS管的源极，所述第一MOS管的漏极接地，所述第一MOS管的栅极通过开机按键与电池相连。 

10.如权利要求9所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第一MOS管的栅极通过第三电阻与开机按键相连，所述第一MOS管的栅极还通过第四电阻接地，当所述开机按键闭合时间小于T1时，所述开机按键发出的开机信号使所述第一MOS管的栅极不导通；当所述开机按键闭合时间大于T1时，所述开机按键发出的开机信号使所述第一MOS管的栅极导通。 

11.如权利要求4所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第三比较器的正端通过第十二电阻与电池相连，所述第三比较器的正端通过第十三电阻接地，所述第三比较器的负端通过第十电阻与第一供电电压端口相连，所述第三比较器的负端通过第十一电阻接地。 

12.如权利要求5所述的多功能控制电路，其特征在于，所述第四比较器的正端通过第二十四电阻和第二十五电阻与开机按键的一端相连，所述开机按键的另一端与电池相连，所述第四比较器的正端还通过串联的第二二极管和第十八电阻与系统电源的第二供电电压端口相连，第二MOS管的源极通过第十八电阻与系统电源的第二供电电压端口相连，所述第二MOS管的漏极接地，所述第二MOS管的栅极与CPU的系统接管电源控制信号端口相连，所述第四比较器的负端通过第二十七电阻与系统电源的第一供电电压端口相连，所述第四比较器的负端通过第二十八电阻接地，所述第四比较器的输出端与系统电源使能信号端口相连，当开机按键持续闭合T2时间，CPU的系统接管电源控制信号端口发出控制信号，使所述第四比较器向系统电源使能信号端口输出开启信号， 所述系统电源开启，用电系统开机。 

13.如权利要求6所述的多功能控制电路，其特征在于，所述充电器的正端通过串联的第三二极管和第二十二电阻与充电器端口相连，所述第三二极管的阳极通过第二十三电阻接地。 

14.如权利要求1所述的多功能控制电路，其特征在于，所述比较器芯片为LMV339DTBR2G。 

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