CN206411540U - 电源触发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于磁感应技术领域，提供了一种电源触发装置，内置电源模块，电源触发装置的外壳采用防水材料构成，该电源触发装置包括触发模块、开关模块以及主控模块，当触发模块感应到磁场时开始导通，电源模块经过触发模块对开关模块以及主控模块供电，主控模块得电后发送导通控制信号或关闭控制信号给开关模块，以使开关模块导通或关闭。由于触发模块是通过磁感应进行触发，因此上述电源触发装置既实现了防水，又实现了简便地触发电源的效果；同时，当主控模块对开关模块发送关闭控制信号时，即是待机时，开关模块关闭且电源模块停止供电，起到了零功耗的效果，解决了现有电源触发技术存在着待机时耗电以及因机械式开关导致无法实现防水的问题。

Description

电源触发装置

技术领域

本实用新型属于磁感应技术领域，特别是涉及一种电源触发装置。

背景技术

目前，很多家电电源开关一般采用机械式开关，而作为触发的非接触控制装置，往往在待机时都会耗电。

其次，很多传统的“开关”结构都存在以下问题：

1、针对防水方面，机械式开关往往要采用多级密封圈等复杂结构。如果是长期压力下的防水，比如IP68，3度防水时(即3个大气压下的长期浸泡在水中)，很多设备会外加一层笨重的外壳。

2、针对功耗方面，常规的防水电子设备可考虑触摸式等感应类开关作为控制开关，但在用微小的电池供电又要长期工作的领域，例如：普通电子表要做到长期深度防水，是一件很难的事情。因为一般的机械开关防水结构复杂，感应开关一般又需要耗电，而长期待机产生功耗对该类设备是很致命的。

3、针对结构方面，防水之下的微功耗的应用范围很窄，即便市场有需求，设计人员为了省事，往往用机械上的比较复杂的防水结构来解决问题。但在受监管人员的智能穿戴领域，结构的复杂就必然带来“又大又笨”的外观形象。

再次，关于电池供电方面，为了电子穿戴式设备能够长期工作，一般会采取充电的方案。目前市场上穿戴式电子设备的能源补充方案主要有：

a、USB直冲：一般会用盖子防水防尘，但盖子一般盖不严，影响深度或者长期防水；

b、换电池：但多次开盖会导致电池盖松动不防水。

c、无线充电：此种方式成本高，会增加产品的一些体积，并且充电时设备需要与充电的无线发射模块近距离耦合交互，不方便。

综上所述，现有的电源触发技术存在着待机时耗电以及因机械式开关导致无法实现防水的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种电源触发装置，旨在解决现有的电源触发技术存在着待机时耗电以及因机械式开关导致无法实现防水的问题。

本实用新型提供了一种电源触发装置，内置电源模块，所述电源触发装置的外壳采用防水材料构成，所述电源触发装置包括：

触发模块、开关模块以及主控模块；

所述电源模块的输出端与所述触发模块的输入端以及所述开关模块的第一连接端相连接，所述触发模块的输出端与所述开关模块的受控端以及所述主控模块的电源端相连接，所述开关模块的第二连接端悬空，所述开关模块的使能端接所述主控模块的控制端；

当所述触发模块感应到磁场时开始导通，所述电源模块经过所述触发模块对所述开关模块以及所述主控模块进行供电，所述主控模块得电后发送导通控制信号或关闭控制信号给所述开关模块，以使所述开关模块导通或关闭；

当所述主控模块对所述开关模块发送所述导通控制信号时，所述开关模块的第一连接端与受控端相连接，以使所述开关模块导通；

当所述主控模块对所述开关模块发送所述关闭控制信号时，所述开关模块的第二连接端与受控端相连接，以使所述开关模块关闭。

本实用新型提供了一种电源触发装置，内置电源模块，电源触发装置的外壳采用防水材料构成，该电源触发装置包括触发模块、开关模块以及主控模块，当触发模块感应到磁场时开始导通，电源模块经过触发模块对开关模块以及主控模块进行供电，主控模块得电后发送导通控制信号或关闭控制信号给开关模块，以使开关模块导通或关闭，当主控模块对开关模块发送导通控制信号时，开关模块的第一连接端与受控端相连接，以使开关模块导通；当主控模块对开关模块发送关闭控制信号时，开关模块的第二连接端与受控端相连接，以使开关模块关闭。由于触发模块是通过磁感应进行触发，因此上述电源触发装置既实现了防水，又实现了简便地触发电源的效果；同时，当主控模块对开关模块发送关闭控制信号时，即是待机时，开关模块关闭且电源模块停止供电，起到了零功耗的效果，解决了现有的电源触发技术存在着待机时耗电以及因机械式开关导致无法实现防水的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电源触发装置的模块结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电源触发装置的模块结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电源触发装置的电路连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。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。

本实用新型实施例提供的一种电源触发装置，主要用于防水结构体下的能源补充受限的电子设备，例如受管制人员穿戴的带定位功能的手环等。上述电源触发装置实现了在高强度防水结构下从库存状态零功耗到工作状态正常功耗的切换，能有效解决高强度防水时无法用机械开关而常规感应类开关又待机时耗电的问题。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种电源触发装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

该种电源触发装置，内置电源模块101，所述电源触发装置的外壳采用防水材料构成，该电源触发装置包括触发模块102、开关模块103以及主控模块104。

电源模块101的输出端与触发模块102的输入端以及开关模块103的第一连接端相连接，触发模块102的输出端与开关模块103的受控端以及主控模块104的电源端相连接，开关模块103的第二连接端悬空，开关模块103的使能端接主控模块104的控制端。

当触发模块102感应到磁场时开始导通，电源模块101经过触发模块对开关模块103以及主控模块104进行供电，主控模块104得电后发送导通控制信号或关闭控制信号给开关模块103，以使开关模块103导通或关闭；

当主控模块104对开关模块103发送导通控制信号时，开关模块103的第一连接端与受控端相连接，以使开关模块103导通；

当主控模块104对开关模块103发送关闭控制信号时，开关模块103的第二连接端与受控端相连接，以使开关模块103关闭。

作为本实用新型一实施例，上述防水材料具体包括沥青、橡胶、塑料以及金属等防水物。

作为本实用新型一实施例，当触发模块102感应到磁场时，触发模块102形成通路，则电源模块101经过触发模块102对开关模块103以及主控模块104进行供电，并且在主控模块104得电后，发送导通控制信号或关闭控制信号给开关模块103，以使开关模块103导通或关闭。其中，触发模块102起到了开关作用，相比于机械开关更为简便并且可更好做到防水功能，机械开关需人为接触式地去操作控制开关，但触发模块102只需检测到磁场即可实现开关的作用。当触发模块102离开磁场时，由于主控模块104发送导通控制信号使得开关模块103导通，因此电源模块101可直接继续对开关模块103供电，直到主控模块104发送关闭控制信号使得开关模块103关闭，则电源模块101立即停止对开关模块103的供电，即是待机时，整个电源触发装置没有电流通过，极为省电。

图2示出了本实用新型实施例提供的一种电源触发装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

上述电源触发装置还包括蓝牙模块105，蓝牙模块105的输出端接主控模块104的接收端，蓝牙模块105将外部指令信号传输给主控模块104，以使主控模块104发送导通控制信号或关闭控制信号给开关模块103。

作为本实用新型一实施例，上述外部指令信号是指用户通过移动终端设备发送给蓝牙模块105的指令信息。

图3示出了本实用新型实施例提供的一种电源触发装置的电路连接结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下：

作为本实用新型一实施例，上述主控模块104包括处理芯片U1，处理芯片U1的电源端BAT、接收端REC以及控制端CTRL分别为主控模块104的电源端、接收端以及控制端。在本实施例中，处理芯片U1采用U2型号DA14580的处理芯片，当然，处理芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例处理芯片所述的功能作用亦可。

作为本实用新型一实施例，上述触发模块102包括干簧管GH1，干簧管GH1的输入端和输出端分别为触发模块102的输入端和输出端。所述干簧管GH1当检测到磁场时则关闭，实现导通的作用；当未检测到磁场时则断开，实现截止的效果。当然，干簧管GH1也可以采用霍尔元件代替，只要能起到与本实施例干簧管GH1的作用即可。

作为本实用新型一实施例，上述开关模块103包括开关芯片U3，开关芯片U3的导通端NO、关闭端NC、连接端COM以及使能端IO分别为开关模块103的第一连接端、第二连接端、受控端以及使能端。在本实施例中，开关芯片U3采用了型号TS5A3159的开关芯片，当然，开关芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例开关芯片U3所述的功能作用亦可。

作为本实用新型一实施例，上述电源模块101可以是具备固定电压输出的直流电源VCC，直流电源VCC的输出端为电源模块101的输出端。直流电源VCC的参考电压为5V。

作为本实用新型一实施例，上述蓝牙模块105包括蓝牙芯片U2，蓝牙芯片U2的输出端BT为蓝牙模块105的输出端。在本实施例中，蓝牙芯片U2采用了型号DA14580的蓝牙芯片(其控制部分作为U1使用)，当然，蓝牙芯片的型号不做限定，只要能达到与本实施例蓝牙芯片U2所述的功能作用亦可。

因此，上述的电源触发装置是利用磁铁接近干簧管产生开关信号，此开关信号为专用芯片供电，再由该芯片供电的电路产生保持信号反馈到该专用芯片的控制端已达到锁定的目的。当系统工作异常或接收到无线控制指令要求断开电源时，该锁定信号失效，系统又回到初始的零功耗状态，等待下次磁铁的触发。

在结构上，干簧管和相关控制电路和主电路布置在PCB板上，由于无机械触点，可以用灌胶等简单方案实现防水功能。在没有足够强度磁场接近干簧管触发电路时，整个系统没有电流通过，极为省电。因此，上述的电源触发装置很好的解决防水与微功耗、易操作、结构简单的冲突。

同时，上述电源触发装置仅适用于便携的需长期穿戴的防水设备，若应用于大功率的场合，尚需要功率器件和驱动电路作为辅助，如用触发信号驱动IGBT等进行功率放大，但原理上是一致的，即符合：从微弱信号触发通电，到自锁长期供电，再到解锁断电的循环过程。

综上，电源触发装置的优点主要有：

1、极为省电：磁铁触发前的硬件设备是彻底断开电源的状态，触发之后锁定电路只需要用很少的电流(约5微安)；

2、操作简单：只需要用小磁铁靠近设备轻划一下，即解决了设备的加电问题，且可重复操作(需先通过蓝牙模块使其关闭)；

3、结构简单、体积轻巧。

4、安全可靠：全封闭无外露触点的设计确保了安全性和可靠性，且功耗小、成本低、感应强、损坏率小。

以下结合图2和图3对上述一种电源触发装置的工作原理进行描述说明：

首先，外加磁场靠近干簧管GH1时将会引起干簧管GH1闭合，形成对开关芯片U3的供电，同时因开关芯片U3的连接端COM将受主控芯片U1提供的控制信号通过使能端IO控制而产生输出，供给主电路电源的同时，为自己供电；其次，当外触发磁场撤销后，因开关芯片U3使能端IO的控制信号有效而系统得以持续供电(开关芯片U3的连接端COM有输出)；接着，当系统需要关闭时，通过无线指令(蓝牙芯片U2输出的指令信号)让开关芯片U3的使能端IO为低电平，即是使能端IO与关闭端NC相连接，则开关芯片U3的连接端COM也输出低电平，主电路失去供电，从而使此直流电源VCC不再耗能，整个电源触发装置也没有电流通过，达到常态零功耗的目的。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种电源触发装置，内置电源模块，电源触发装置的外壳采用防水材料构成，该电源触发装置包括触发模块、开关模块以及主控模块，当触发模块感应到磁场时开始导通，电源模块经过触发模块对开关模块以及主控模块进行供电，主控模块得电后发送导通控制信号或关闭控制信号给开关模块，以使开关模块导通或关闭，当主控模块对开关模块发送导通控制信号时，开关模块的第一连接端与受控端相连接，以使开关模块导通；当主控模块对开关模块发送关闭控制信号时，开关模块的第二连接端与受控端相连接，以使开关模块关闭。由于触发模块是通过磁感应进行触发，因此上述电源触发装置既实现了防水，又实现了简便地触发电源的效果；同时，当主控模块对开关模块发送关闭控制信号时，即是待机时，开关模块关闭且电源模块停止供电，起到了零功耗的效果，解决了现有的电源触发技术存在着待机时耗电以及因机械式开关导致无法实现防水的问题。本实用新型实施例实现简单，不需要增加额外的硬件，可有效降低成本，具有较强的易用性和实用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电源触发装置，内置电源模块，所述电源触发装置的外壳采用防水材料构成，其特征在于，所述电源触发装置包括：

触发模块、开关模块以及主控模块；

所述电源模块的输出端与所述触发模块的输入端以及所述开关模块的第一连接端相连接，所述触发模块的输出端与所述开关模块的受控端以及所述主控模块的电源端相连接，所述开关模块的第二连接端悬空，所述开关模块的使能端接所述主控模块的控制端；

当所述触发模块感应到磁场时开始导通，所述电源模块经过所述触发模块对所述开关模块以及所述主控模块进行供电，所述主控模块得电后发送导通控制信号或关闭控制信号给所述开关模块，以使所述开关模块导通或关闭；

当所述主控模块对所述开关模块发送所述导通控制信号时，所述开关模块的第一连接端与受控端相连接，以使所述开关模块维持导通状态；

当所述主控模块对所述开关模块发送所述关闭控制信号时，所述开关模块的第二连接端与受控端相连接，以使所述开关模块关闭。

2.如权利要求1所述的电源触发装置，其特征在于，所述电源触发装置还包括：

蓝牙模块；

所述蓝牙模块的输出端接所述主控模块的接收端；

所述蓝牙模块将外部指令信号传输给所述主控模块，以使所述主控模块发送所述导通控制信号或所述关闭控制信号给所述开关模块。

3.如权利要求1所述的电源触发装置，其特征在于，所述主控模块包括处理芯片；

所述处理芯片的电源端、接收端以及控制端分别为所述主控模块的电源端、接收端以及控制端。

4.如权利要求1所述的电源触发装置，其特征在于，所述触发模块包括干簧管；

所述干簧管的输入端和输出端分别为所述触发模块的输入端和输出端。

5.如权利要求1所述的电源触发装置，其特征在于，所述开关模块包括开关芯片；

所述开关芯片的导通端、关闭端、连接端以及使能端分别为所述开关模块的第一连接端、第二连接端、受控端以及使能端。

6.如权利要求1所述的电源触发装置，其特征在于，所述电源模块包括直流电源；

所述直流电源的输出端为所述电源模块的输出端。

7.如权利要求2所述的电源触发装置，其特征在于，所述蓝牙模块包括蓝牙芯片；

所述蓝牙芯片的输出端为所述蓝牙模块的输出端。