CN204156835U - 待机启动电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种待机启动电路，连接于设备供电电源与设备主控电路之间，该待机启动电路包括储能装置、开关装置及自锁装置，储能装置的输入端与设备供电电源的电源输出端连接，输出端与开关装置的受控端连接；开关装置的输入端与供电电源的输出端连接，开关装置的输出端与设备的主控电路的电源端连接；自锁装置的电源输入端与开关装置的输出端连接，自锁装置的输出端与开关装置的受控端连接，自锁装置的触发端与主控电路的控制端连接。本实用新型还公开了一种电子设备。本实用新型解决了电子产品在待机过程中高功耗的技术问题，能够提高电源的续航能力。

Description

待机启动电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种待机启动电路及电子设备。

背景技术

随着数码类产品及便携式电子产品的普及化，电池类产品因其携带方便的特点，作为产品的供电电源被广泛应用。但是，由于受电池体积的限制，其容量往往非常有限，在很大程度上还是不能满足用户的长时间供电需求，需要经常充电或者更换。而我们日常所使用的数码类产品以及便携式电子产品即使在待机的过程中，仍然会消耗大量电量，例如，在某些设备中，虽然其负载不工作，但其控制电路仍然处于上电状态，使得设备在待机过程中，消耗了电池很大一部分电能，造成了严重的浪费。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于解决电子产品在待机过程中高功耗的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种待机启动电路，所述待机启动电路包括储能装置、开关装置及自锁装置，其中：

所述储能装置的输入端用于连接设备的供电电源，所述储能装置的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述储能装置用于接收所述供电电源输出的电源电压进行储能，并在检测到自身储能电压高于所述供电电源的输出电压时，输出第一开关信号；

所述开关装置的输入端与所述供电电源的输出端连接，所述开关装置的输出端与所述设备的主控电路连接，所述开关装置用于根据所述第一开关信号进行开启，并在开启时将所述供电电源输出的电源电压输送至设备主控电路，以供所述主控电路上电工作；

所述自锁装置的输入端与所述开关装置的输出端连接，所述自锁装置的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述自锁装置的触发端与所述主控电路的控制端连接，所述自锁装置用于接收所述主控电路上电后反馈的控制信号，并根据所述控制信号将所述开关装置输出的电源电压转换成第二开关信号，以控制所述开关装置保持开启状态。

优选地，所述储能装置包括第一电容、第一开关管、第一电阻及第二电阻，所述第一电阻、第一电容及第一开关管的发射极两两互连，所述第一电阻的另一端与所述供电电源的电源输出端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一开关管的基极经所述第二电阻与所述供电电源的电源输出端连接，所述第一开关管的集电极为所述储能装置的输出端。

优选地，所述开关装置包括第一MOS管、第二开关管、第三电阻、第四电阻及第五电阻，所述第一MOS管的源极与所述供电电源的输出端连接，所述第一MOS管的漏极为所述开关装置的输出端，所述第一MOS管的栅极经所述第三电阻与所述供电电源的输出端连接，所述第一MOS管的栅极还与所述第二开关管的集电极连接；所述第二开关管的发射极接地，所述第二开关管的基极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一开关管的集电极连接；所述第五电阻的一端与所述第二开关管的基极连接，另一端接地。

优选地，所述自锁装置包括电压转换模块及开关控制模块，所述电压转换模块的电源输入端与所述开关装置的输出端连接，所述电压转换模块的电源输出端与所述开关控制模块的输入端连接，所述电压转换模块用于将所述供电电源经所述开关装置输出的电源电压转换成所述第二开关信号；所述开关控制模块的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述开关控制模块的受控端与所述主控电路的控制端连接，所述开关控制模块用于接收所述主控电路上电时输出的控制信号并根据控制信号开启，将所述第二开关信号输送至所述开关装置的受控端，以控制所述开关装置持续开启。

优选地，所述电压转换模块包括稳压器，所述稳压器的输入脚与所述第一MOS管的漏极连接，所述稳压器的地引脚接地，所述稳压器的输出脚为所述电压转换模块的输出端。

优选地，所述开关控制模块包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述主控电路的控制端连接，所述第二MOS管的漏极与所述稳压器的输出脚连接，所述第二MOS管的源极与所述第四电阻的第二端连接。

优选地，所述自锁装置还包括第六电阻及发光组件，所述第六电阻的一端与所述稳压器的输出脚连接，另一端与所述发光组件的阳极连接，所述发光组件的阴极接地。

优选地，所述待机启动电路还包括第一二极管及第二二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一开关管的集电极连接，阴极与所述第四电阻的第二端连接；所述第二二极管的阳极与所述第二MOS管的源极连接，阴极与所述第四电阻的第二端连接。

此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的待机启动电路；所述待机启动电路包括储能装置、开关装置及自锁装置，其中：所述储能装置的输入端用于连接设备的供电电源，所述储能装置的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述储能装置用于接收所述供电电源输出的电源电压进行储能，并在检测到自身储能电压高于所述供电电源的输出电压时，输出第一开关信号；所述开关装置的输入端与所述供电电源的输出端连接，所述开关装置的输出端与所述设备的主控电路连接，所述开关装置用于根据所述第一开关信号进行开启，并在开启时将所述供电电源输出的电源电压输送至设备主控电路，以供所述主控电路上电工作；所述自锁装置的输入端与所述开关装置的输出端连接，所述自锁装置的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述自锁装置的触发端与所述主控电路的控制端连接，所述自锁装置用于接收所述主控电路上电后反馈的控制信号，并根据所述控制信号将所述开关装置输出的电源电压转换成第二开关信号，以控制所述开关装置保持开启状态。

本实用新型通过储能装置、开关装置及自锁装置组成待机启动电路，并利用设备的任一负载在接通供电电源时，会将供电电源的输出电压瞬间拉低的特性，来使与其电源输出端连接的储能装置在一定时间内放电，而使开关装置开启，将供电电源输出的电源输出至设备的主控电路，并通过主控电路上电后，输出控制信号控制自锁装置将开关装置的开启状态锁定，实现供电电源给主控电路一直供电。本实用新型实现了一种新的待机启动电路，基于该待机启动电路，实现了设备负载在不工作时，其主控电路处于断电休眠状态，不消耗电能的目的，从而实现了降低设备的待机功耗，并提高了电源的续航能力。

附图说明

图1为本实用新型待机启动电路一实施例的电路结构框图；

图2为本实用新型待机启动电路较佳实施例的电路结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种待机启动电路，参照图1，图1为本实用新型待机启动电路一实施例的电路结构框图。如图1所示，该待机启动电路设置于供电电源100和电器设备的主控电路200之间，用于在该设备的任一负载300接通供电电源100时，控制该设备的主控电路200上电工作。

参照图1，在一实施例中，所述待机启动电路包括储能装置10、开关装置20及自锁装置30，所述储能装置10的输入端与设备供电电源100的电源输出端连接，输出端与所述开关装置20的受控端连接；所述开关装置20的输入端与所述供电电源100的输出端连接，所述开关装置20的输出端与所述设备的主控电路200的电源端连接；所述自锁装置30的电源输入端与所述开关装置20的输出端连接，所述自锁装置30的输出端与所述开关装置20的受控端连接，所述自锁装置30的触发端与所述主控电路200的控制端连接。

具体地，所述储能装置10用于接收所述供电电源100输出的电源电压进行储能，并在检测到自身储能电压高于所述供电电源100的输出电压时，输出第一开关信号。本优选实施例中该第一开关信号为高电平信号。

所述开关装置20用于根据所述第一开关信号进行开启，并在开启时将所述供电电源100输出的电源电压输送至设备主控电路200，以供所述主控电路200上电工作。

所述自锁装置30用于接收所述主控电路200上电后反馈的控制信号，并根据所述控制信号将所述供电电源100经开关装置20输出的电源电压转换成第二开关信号，以控制所述开关装置20保持开启状态。

需要说明的是，设备在待机状态时，供电电源100输出正常工作电压，给储能装置10充电储能，开关装置20处于关闭状态，设备的主控电路200处于断电状态。当设备负载300上电时，供电电源100的输出电压瞬间被拉低，且当低于储能装置10的输出电压时，储能装置10放电，使开关装置20开启，此时，供电电源100输出的电源经开关装置20输送至主控电路200，主控电路200上电工作。而供电电源100的电压在拉低的瞬间又会迅速回升，最终输出正常工作电压，此时，开关装置20又将会关断，使主控电路200断电。因此，本实施例中还采用自锁装置30将供电电源100经开关装置20输出的电源降压后，用以控制开关装置20保持开启状态，使得电源持续输送给主控电路200，保证了设备的正常工作。因此，通过该待机启动电路不仅能够实现设备在待机过程中时，其主控电路200处于断电休眠状态，以节省能耗，延长蓄电池的续航能力，而且能够在负载300启动时，主控电路200自动上电控制负载300工作，无需手动操作，更加方便了控制。

本实用新型待机启动电路通过利用设备的任一负载300在接通供电电源时，会将供电电源的输出电压瞬间拉低的特性，来使与其电源输出端连接的储能装置放电，而达到控制开关装置开启，将供电电源输出的电源输出至设备的主控电路的目的，并通过主控电路上电后，输出控制信号控制自锁装置将开关装置的开启状态锁定，实现供电电源给主控电路一直供电。本实用新型待机启动电路实现了设备的负载300在不工作时，主控电路处于断电休眠状态，不消耗电能，从而实现了降低设备的待机功耗，并提高了电源的续航能力；当设备负载300上电时，待机启动电路自动开启而将电源输送给主控电路，以使主控电路上电工作，实现了主控电路跟随负载300启动，无需手动操作，进而更加方便了控制。

再参照图2，图2为本实用新型待机启动电路较佳实施例的电路结构示意图。

如图2所示，上述储能装置10包括第一电容C1、第一开关管Q1、第一电阻R1及第二电阻R2。该第一电容C1为储能电容，在供电电源100输出正常工作电压时充电，在供电电源100输出的电源电压低于第一电容C1输出的电源电压时，放电。

其中，所述第一电阻R1、第一电容C1及第一开关管Q1的发射极两两互连，所述第一电阻R1的另一端与所述供电电源100的电源输出端连接，所述第一电容C1的另一端接地，所述第一开关管Q1的基极经所述第二电阻R2与所述供电电源100的电源输出端连接，所述第一开关管Q1的集电极为所述储能装置10的输出端。

具体地，如图2所示，上述开关装置20包括第一MOS管M1、第二开关管Q2、第三电阻R3、第四电阻R4及第五电阻R5。其中，第二开关管Q2导通时，第一MOS管M1的栅极接地而导通。

其中，所述第一MOS管M1的源极与所述供电电源100的输出端连接，所述第一MOS管M1的漏极为所述开关装置20的输出端，所述第一MOS管M1的栅极经所述第三电阻R3与所述供电电源100的输出端连接，所述第一MOS管M1的栅极还与所述第二开关管Q2的集电极连接；所述第二开关管Q2的发射极接地，所述第二开关管Q2的基极与所述第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述第一开关管Q1的集电极连接；所述第五电阻R5的一端与所述第二开关管Q2的基极连接，另一端接地。

具体地，如图2所示，上述自锁装置30包括电压转换模块301及开关控制模块302，所述电压转换模块301的电源输入端与所述开关装置20的输出端连接，所述电压转换模块301的电源输出端与所述开关控制模块302的输入端连接，所述电压转换模块301用于将所述供电电源100经所述开关装置20输出的电源电压转换成所第二开关信号；所述开关控制模块302的输出端与所述开关装置20的受控端连接，所述开关控制模块302的受控端与所述主控电路200的控制端I/O1连接，所述开关控制模块302用于接收所述主控电路200上电时输出的控制信号并根据控制信号开启，将所述第二开关信号输送至所述开关装置20的受控端，以控制所述开关装置20持续开启，保证主控电路200能够一直工作。其中，电压转换模块301可以是DC-DC或者其他可实现降压的电路。

具体地，如图2所示，上述电压转换模块301包括稳压器U1，所述稳压器U1的输入脚V1与所述第一MOS管M1的漏极连接，所述稳压器U1的地引脚GND0接地，所述稳压器U1的输出脚V0为所述电压转换模块301的输出端。

上述开关控制模块302包括第二MOS管M2，所述第二MOS管M2的栅极与所述主控电路200的控制端连接，所述第二MOS管M2的漏极与所述稳压器U1的输出脚连接，所述第二MOS管M2的源极与所述第四电阻R4的第二端连接。

其中，稳压器U1用于将所述供电电源100输出的电源电压转换为所述第二开关信号，例如供电电源为12时，该稳压器可采用7805芯片，将12V电压转为5V电压，并通过第二MOS管M2输送至第二开关管Q2的基极，用作第二开关管Q2开启的开关触发信号，进而使第一MOS管导通，保证主控电路200持续上电工作，并且该5V电信号还可输送至主控电路200，作为主控电路200的工作电压，则主控电路200无需另外设置电压转换电路，使电路更加简单。

此外，如图2所示，上述自锁装置30还包括第六电阻R6及发光组件LED。该发光组件LED用于在稳压器U1的输出脚输出电源时，进行指示作用。

其中，所述第六电阻R6的一端与所述稳压器U1的输出脚连接，另一端与所述发光组件LED的阳极连接，所述发光组件LED的阴极接地。

具体地，如图2所示，上述待机启动电路还包括第一二极管D1及第二二极管D2。该第一二极管D1及第二二极管D2用于防止自锁装置30和储能装置10之间相互信号干扰。

其中，所述第一二极管D1的阳极与所述第一开关管Q1的集电极连接，阴极与所述第四电阻R4的第二端连接；所述第二二极管D2的阳极与所述第二MOS管M2的源极连接，阴极与所述第四电阻R4的第二端连接。

此外，上述待机启动电路还包括第二电容C2，所述第二电容C2的一端与所述第一开关管Q1的集电极连接，另一端接地。该第二电容C2用于对第一电容C1输出的开关信号进行滤波。

本实用新型待机启动电路的工作原理具体描述如下：

如图2所示，设备的负载L连接供电电源VCC，供电电源VCC通过待机启动电路与主控芯片U1的电源端VDD连接。该电路中，供电电源VCC正常输出12V工作电压，并通过第一电阻R1给第一电容C1充电，此时，由于第一MOS管M1的栅极和源极电压都为12V，则第一MOS管M1处于关断状态，第一MOS管M1的集电极输出电压为0V；稳压器U1的输出脚无电压输出，设备的主控电路U2处于断电状态。

当设备负载L上电的瞬间，由于供电电源VCC的输出电压会被瞬间拉低，然后再恢复至正常，在这个过程中，当供电电源VCC输出的电源电压低于第一电容C1的电压时，第一电容C1就会通过第一电阻R1放电，在一段时间内，第一开关管Q1的发射极电压高于基极电压而导通，第一电容C1输出的电压信号通过第一开关管Q1、第一二极管D1、第四电阻R4至第二开关管Q2的基极，此时第二开关管Q2导通，将第一MOS管M1的栅极接地，进而第一MOS管M1导通，并将供电电源VCC输出的电源电压输送至稳压器U1，通过稳压器U1降压后再输送至主控电路U2的电源端VDD，使主控电路U2上电工作。需要说明的是，当主控电路U2自带有电压转换电路时，则无需设置该稳压器U1。当然，若该待机启动电路中设置了该稳压器U1，则主控电路U2无需另外设置电压转换电路，使电路更加简单。

此外，稳压器U1将供电电源VCC输出的电源电压降压后还通过第二MOS管M2、第二二极管D2及第四电阻R4输送至第二开关管Q2，以控制第二开关管Q2的开启，其中第二MOS管M2的栅极与主控电路U2的一控制端连接，当主控电路U2上电工作时，主控电路U2的控制端发送高电平信号至第二MOS管M2的栅极，使第二MOS管M2导通，将稳压器U1输出的电源输送至第二开关管Q2的基极，使第二开关管Q2导通，进而使第一MOS管M1保持导通状态，从而使电路形成了状态自锁，保证主控电路U2一直上电工作。

当需要关闭主控电路U2的供电时，主控电路U2的控制端输出低电平，第二MOS管M2的漏极无电源输出，第二开关管Q2关断，第一MOS管M1关断，供电电源VCC输出给第一电容C1充能。

可以理解的是，由于该待机启动电路控制主控电路U2跟随设备的负载L上电，使得设备的负载L在不工作时，主控电路U2处于断电状态而无需待机消耗供电电源的电能，实现了降低功耗的目的，提高了供电电源VCC的续航能力。

本实用新型还提供一种电子设备，在一实施例中，该电子设备包括上述待机启动电路；所述待机启动电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；由于在电子设备中使用了上述待机启动电路，因此，本实用新型电子设备的待机功耗更低，提高了电源的续航能力，且更加方便控制。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种待机启动电路，其特征在于，所述待机启动电路包括储能装置、开关装置及自锁装置，其中： 

所述储能装置的输入端用于连接设备的供电电源，所述储能装置的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述储能装置用于接收所述供电电源输出的电源电压进行储能，并在检测到自身储能电压高于所述供电电源的输出电压时，输出第一开关信号； 

所述开关装置的输入端与所述供电电源的输出端连接，所述开关装置的输出端与所述设备的主控电路连接，所述开关装置用于根据所述第一开关信号进行开启，并在开启时将所述供电电源输出的电源电压输送至设备主控电路，以供所述主控电路上电工作； 

所述自锁装置的输入端与所述开关装置的输出端连接，所述自锁装置的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述自锁装置的触发端与所述主控电路的控制端连接，所述自锁装置用于接收所述主控电路上电后反馈的控制信号，并根据所述控制信号将所述开关装置输出的电源电压转换成第二开关信号，以控制所述开关装置保持开启状态。 

2.如权利要求1所述的待机启动电路，其特征在于，所述储能装置包括第一电容、第一开关管、第一电阻及第二电阻，所述第一电阻、第一电容及第一开关管的发射极两两互连，所述第一电阻的另一端与所述供电电源的电源输出端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一开关管的基极经所述第二电阻与所述供电电源的电源输出端连接，所述第一开关管的集电极为所述储能装置的输出端。 

3.如权利要求2所述的待机启动电路，其特征在于，所述开关装置包括第一MOS管、第二开关管、第三电阻、第四电阻及第五电阻，所述第一MOS管的源极与所述供电电源的输出端连接，所述第一MOS管的漏极为所述开关装置的输出端，所述第一MOS管的栅极经所述第三电阻与所述供电电源的输出端连接，所述第一MOS管的栅极还与所述第二开关管的集电极连接； 所述第二开关管的发射极接地，所述第二开关管的基极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与所述第一开关管的集电极连接；所述第五电阻的一端与所述第二开关管的基极连接，另一端接地。 

4.如权利要求3所述的待机启动电路，其特征在于，所述自锁装置包括电压转换模块及开关控制模块，所述电压转换模块的电源输入端与所述开关装置的输出端连接，所述电压转换模块的电源输出端与所述开关控制模块的输入端连接，所述电压转换模块用于将所述供电电源经所述开关装置输出的电源电压转换成所述第二开关信号；所述开关控制模块的输出端与所述开关装置的受控端连接，所述开关控制模块的受控端与所述主控电路的控制端连接，所述开关控制模块用于接收所述主控电路上电时输出的控制信号并根据控制信号开启，将所述第二开关信号输送至所述开关装置的受控端，以控制所述开关装置持续开启。 

5.如权利要求4所述的待机启动电路，其特征在于，所述电压转换模块包括稳压器，所述稳压器的输入脚与所述第一MOS管的漏极连接，所述稳压器的地引脚接地，所述稳压器的输出脚为所述电压转换模块的输出端。 

6.如权利要求5所述的待机启动电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第二MOS管，所述第二MOS管的栅极与所述主控电路的控制端连接，所述第二MOS管的漏极与所述稳压器的输出脚连接，所述第二MOS管的源极与所述第四电阻的第二端连接。 

7.如权利要求6所述的待机启动电路，其特征在于，所述自锁装置还包括第六电阻及发光组件，所述第六电阻的一端与所述稳压器的输出脚连接，另一端与所述发光组件的阳极连接，所述发光组件的阴极接地。 

8.如权利要求7所述的待机启动电路，其特征在于，所述待机启动电路还包括第一二极管及第二二极管，所述第一二极管的阳极与所述第一开关管的集电极连接，阴极与所述第四电阻的第二端连接；所述第二二极管的阳极 与所述第二MOS管的源极连接，阴极与所述第四电阻的第二端连接。 

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-8任一项所述的待机启动电路。