CN205212497U

CN205212497U - 一种低功耗关机电路及低功耗防供电系统

Info

Publication number: CN205212497U
Application number: CN201521020307.4U
Authority: CN
Inventors: 薛培培
Original assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Feixun Data Communication Technology Co Ltd
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2025-12-09

Abstract

本实用新型提供一种低功耗关机电路及低功耗防供电系统，电路包括相连的电池(J1)和开关模块；其中，开关模块包括开关(K1)、第一NMOS管(Q1)以及第一三极管(Q01)，开关(K1)的一端与第一二极管(D1)的负极相连，另一端分别于电池(J1)的负极以及第一NMOS管(Q1)的源极相连；第一NMOS管(Q1)的漏极接地，栅极与第一三极管(Q01)的集电极相连；第一三极管(Q01)的发射极与电池(J1)的正极相连，基极与控制芯片相连；低功耗放供电系统包括电池、开关模块以及防供电模块。本实用新型通过MOS管的高阻状态来实现电路关机状态的最低功耗，成本低廉，且与后级芯片的功耗大小无关，达到关机下最省电。

Description

一种低功耗关机电路及低功耗防供电系统

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种低功耗关机电路及低功耗防供电系统。

背景技术

在电池供电系统中，功耗的大小往往决定产品电子元器件的选型；而且较多的电池供电系统中，不是长期工作，可能长时间处于关机状态，例如各类手持式仪表。如果使电池供电时间加长，首先想到的是，选择低功耗的电子元器件，而市场上低功耗的电子元器件相对价格较高；另外还有就是考虑在关机状态下做到最低。如何做到功耗低的同时兼顾成本，成为目前亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请记载了一种低功耗关机电路，所述电路包括相连的电池(J1)和开关模块；其中，所述开关模块包括开关(K1)、第一NMOS管(Q1)以及第一三极管(Q01)，所述开关(K1)的一端与第一二极管(D1)的负极相连，另一端分别于所述电池(J1)的负极以及所述第一NMOS管(Q1)的源极相连；所述第一NMOS管(Q1)的漏极接地，栅极与所述第一三极管(Q01)的集电极相连；所述第一三极管(Q01)的发射极与所述电池(J1)的正极相连，基极与控制芯片相连。

较佳的，所述第一二极管(D1)的正极接地。

较佳的，所述第一NMOS管(Q1)的栅极和源极之间串联第一电阻(R1)，栅极和所述第一三极管的集电极之间串联第二电阻(R2)。

较佳的，所述第一三极管(Q01)的发射极还接入一固定电压。

本申请还提供了一种低功耗防供电的关机系统，所述系统包括：

电池(J1)；

开关模块，与所述电池(J1)相连，用以控制电池(J1)是否向外供电；

防充电模块，分别于所述电池(J1)以及所述开关模块相连，用以防止外部向所述电池(J1)充电。

较佳的，所述防充电模块包括第二NMOS管(Q2)、稳压芯片(U1)以及第二三极管(Q02)；

其中，所述第二NMOS管(Q2)的漏极与所述开关模块中第一NMOS管(Q1)的漏极相连，所述第二NMOS管(Q2)的源极与所述电池(J1)的正极相连；

所述稳压芯片的(U1)输入端与所述电池(J1)的正极相连，公共端接地，输出端与所述第二三极管(Q02)的发射极相连；

所述第二三极管(Q02)的集电极与所述第二NMOS管(Q2)的栅极相连，基极与控制芯片相连，所述控制芯片用以向所述电路提供控制电压。

较佳的，所述第二NMOS管(Q2)的栅极通过第三电阻(R5)与所述第二三极管(Q02)的集电极相连，所述第二NMOS管(Q2)的源极通过第四电阻(R4)与所述第二NMOS管(Q2)的漏极相连。

较佳的，所述控制芯片的输出端和所述第二三极管(Q02)的发射极之间设置有滤波电路。

较佳的，所述第二三极管(Q02)的基极和所述电池(J1)的正极之间通过并联的第二二极管(D2)和第三二极管(D3)连接，所述第二二极管(D2)和所述第三二极管(D3)的正极均接入一电源电压，所述第二二极管(D2)的负极与所述电池(J1)的正极相接，所述第三二极管(D3)的负极与所述第二三极管(Q02)的基极相接。

较佳的，所述开关模块的第一三极管(Q01)的发射极接入一固定电压，所述第一三极管(Q01)基极与所述第二三极管(Q02)的基极以及所述第三二极管(D3)的负极均通过第五电阻(R4)与所述控制芯片相连。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本实用新型通过MOS管的高阻状态来实现电路关机状态的最低功耗，成本低廉，且与后级芯片的功耗大小无关，达到关机下最省电。同时，两个MOS管的设置，防止外部供电时，对不可充电的电池进行充电。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型一种低功耗关机电路的电路图；

图2为本实用新型一种低功耗防供电系统的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型一种低功耗关机电路及低功耗防供电系统进行详细说明。

实施例一

一种低功耗关机电路，如图1所示，包括相连的电池J1和开关模块。其中，所述开关模块包括：

开关K1，一端与所述电池J1的负极相连，另一端与一第一二极管D1的负极相连；同时，所述二极管D1(第一二极管)的正极接地；

NMOS管Q1(第一NMOS管)，所述NMOS管Q1的源极与所述电池J1的负极相连，漏极接地；

三极管Q01(第一三极管)，基极与控制芯片相连，发射机与电池J1的正极相连，集电极通过电阻R2(第二电阻)与NMOS管Q1的栅极相连；其中，电阻R2还并联一电阻R1(第一电阻)，电阻R1的一端与NMOS管Q1的栅极相连，另一端与NMOS管的源极相连。

具体来说，所述低功耗关机电路包括电池J1和开关模块，开关模块用以控制电池J1的供电与否。电池J1的正极与三极管Q01的发射极相连，负极分别与NMOS管Q1的源极、电阻R1的一端以及开关K1的一端相连。其中，电阻R1的另一端与NMOS管Q1的栅极相连，开关K1的另一端与二极管D1的负极相连，二极管D1的正极接地。此外，三极管的集电极与电阻R2(第二电阻)的一端相连，电阻R2的另一端与NMOS管Q1的栅极以及电阻R1(第一电阻)相连。值得指出的是，在本实施例中，三极管Q01的基极还连接一电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接一控制芯片，所述控制芯片用以向所述开关模块输送控制电压。此外，所述电池J1的正极和三极管Q01的发射机还接入一电压VCC。

工作时，当开关K1按下时，通过D1组成回路，控制整个关机电路上电。此时，控制芯片(MCU)控制电阻R3端(ON/OFF)的控制电压为低电平，Q01导通，从而导通NMOS管Q1。由于二极管D1的正极接地，所以地与电池J1端导通。松开开关K1后，系统正常工作。当要关机时，只需要把ON/OFF端的控制电压设置为高电平，使三极管Q01关断，NMOS管Q1截止，整个电路的电源完全关闭。

值得指出的是，由于电池J1刚接入时，因为系统的GND与电池J1的BAT-是由NMOS管连接的，而NMOS管又是截止状态，故电池J1的负极(BAT-)与正极(BAT+)回NMOS管及其他硬件串联形成回路。NMOS管在截止状态下，阻抗理论状态下无穷大，漏电流一般为100nA，故此电路消耗的功耗小于1uA。

因此，本实施例提出的一种低功耗关机电路，通过MOS管的高阻状态来实现电路关机状态的最低功耗，成本低廉，且与后级芯片的功耗大小无关，达到关机下最省电。用电路的方式来取代机械开关，在电源的源头切断电源的方式，从而实现了最省电的效果。

实施例二

根据上述实施例一提出的一种低功耗关机电路，本实施例提出了一种低功耗防供电的关机系统。

一种低功耗防供电的关机系统，包括上述实施例提出的供电模块，但是在本实施例中，为了防止外部向不可充电的电池进行充电，还设置了防充电模块。

具体来说，如图2所示，一种低功耗防供电的关机系统包括：

电池J1；

开关模块，与所述电池J1相连，用以控制电池J1是否向外供电；

防充电模块，分别于所述电池J1以及所述开关模块相连，用以防止外部向所述电池J1充电。

更进一步来讲，所述开关模块包括开关K1、NMOS管Q1(第一NMOS管)以及三极管Q01(第一三极管)。其中，开关K1的一端与二极管D1(第一二极管)的负极相连，另一端与电池J1的负极相连，二极管D1的正极接地；NMOS管Q1的源极连接在电池J1的负极，栅极通过电阻R2(第二电阻)连接在三极管Q01的集电极，源极和栅极之间还串联一电阻R1(第一电阻)；三极管Q01的发射极接入一固定电压，基极通过电阻R3(第五电阻)与控制芯片相连。

所述防充电模块包括NMOS管Q2(第二NMOS管)、稳压芯片U1以及三极管Q02(第二三极管)。具体来说，NMOS管Q2的源极通过电容C1与电池J1的正极相连，Q2的漏记与Q1的漏记相连，Q2的栅极通过电阻R5(第三电阻)与三极管Q02的集电极相连。其中，NMOS管Q2的源极和栅极之间还串联一电阻R4(第四电阻)。

除此之外，稳压芯片U1的输入端Vin与电池J1的正极相连，公共端接地，Q2的源极和电容C1均与该公共端相连。稳压芯片U1的输出端经滤波电路的滤波处理后连接于三极管Q02的发射极处。值得指出的是，该滤波电路包括并联的电容C2和电容C5，C2和C5的一端均与稳压芯片U1的输出端相连，另一端均接地，同时，该滤波电路还接入一+3V的固定电压。本实施例中还包括两个并联的二极管D2(第二二极管)和D3(第三二极管)，D2和D3的正极均与一电压输入端相连，D2的负极连接在电池J1的正极处，D3的负极连接在三极管Q02的基极和电阻R3之间。

具体来说，在本实施例中，当开关K1按下时，通过D1二级管组成回路，控制整个电路上电。此时控制芯片(MCU)控制电阻R3端(ON/OFF)的控制电压为低电平，此时Q02、Q01导通，从而导通Q2、Q1两个MOS管，电路系统的地与电池J1端导通，松开POWER键，电路系统正常工作。当要关机时，只要把ON/OFF端控制电压设置为高电平，使三极管Q02，Q01关断，Q2、Q1截止，整个系统的电完全关闭。

此外，在本实施例中设置了两个MOS管，防止外部供电时，对不可充电的电池J1进行充电。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。

Claims

1.一种低功耗关机电路，其特征在于，所述电路包括相连的电池(J1)和开关模块；其中，所述开关模块包括开关(K1)、第一NMOS管(Q1)以及第一三极管(Q01)，所述开关(K1)的一端与第一二极管(D1)的负极相连，另一端分别于所述电池(J1)的负极以及所述第一NMOS管(Q1)的源极相连；所述第一NMOS管(Q1)的漏极接地，栅极与所述第一三极管(Q01)的集电极相连；所述第一三极管(Q01)的发射极与所述电池(J1)的正极相连，所述第一三极管(Q01)的基极与控制芯片相连。

2.根据权利要求1所述的低功耗关机电路，其特征在于，所述第一二极管(D1)的正极接地。

3.根据权利要求2所述的低功耗关机电路，其特征在于，所述第一NMOS管(Q1)的栅极和源极之间串联第一电阻(R1)，栅极和所述第一三极管的集电极之间串联第二电阻(R2)。

4.根据权利要求2所述的低功耗关机电路，其特征在于，所述第一三极管(Q01)的发射极还接入一固定电压。

5.一种低功耗防供电的关机系统，其特征在于，所述系统包括：

电池(J1)；

6.根据权利要求5所述的低功耗防供电的关机系统，其特征在于，所述防充电模块包括第二NMOS管(Q2)、稳压芯片(U1)以及第二三极管(Q02)；

7.根据权利要求6所述的低功耗防供电关机系统，其特征在于，所述第二NMOS管(Q2)的栅极通过第三电阻(R5)与所述第二三极管(Q02)的集电极相连，所述第二NMOS管(Q2)的源极通过第四电阻(R4)与所述第二NMOS管(Q2)的漏极相连。

8.根据权利要求7所述的低功耗防供电关机系统，其特征在于，所述控制芯片的输出端和所述第二三极管(Q02)的发射极之间设置有滤波电路。

9.根据权利要求6所述的低功耗防供电关机系统，其特征在于，所述第二三极管(Q02)的基极和所述电池(J1)的正极之间通过并联的第二二极管(D2)和第三二极管(D3)连接，所述第二二极管(D2)和所述第三二极管(D3)的正极均接入一电源电压，所述第二二极管(D2)的负极与所述电池(J1)的正极相接，所述第三二极管(D3)的负极与所述第二三极管(Q02)的基极相接。

10.根据权利要求9所述的低功耗防供电关机系统，其特征在于，所述开关模块的第一三极管(Q01)的发射极接入一固定电压，所述第一三极管(Q01)基极与所述第二三极管(Q02)的基极以及所述第三二极管(D3)的负极均通过第五电阻(R4)与所述控制芯片相连。