CN207184438U - 开关控制电路、开关电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种开关控制电路、开关电路及电子设备，属于电子技术领域。该开关控制电路包括：电源键、触发模块、保持模块和缓冲模块。开关控制电路在电源键被按下使得第一节点的电平上拉为第一电平后，触发模块和保持模块可以保持第三节点为第二电平，缓冲模块从而可以控制开关节点为第二电平。当保持模块将第三节点充电至第一电平后，缓冲模块才会将该开关节点调整至第一电平。在该充电阶段中，即使电源键被松开，开关节点也能保持第二电平，使得物理电源与供电接口始终保持连通。因此，在通过该开关控制电路启动电子设备时，用户无需长按电源键，开机时用户操作的时间较短。

Description

开关控制电路、开关电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种开关控制电路、开关电路及电子设备。

背景技术

电子设备中一般设置有开关电路，该开关电路可以控制电子设备中物理电源与供电接口的导通和关断。该供电接口与电子设备中各器件的电源接口连接，物理电源可以通过该供电接口为电子设备中的各器件供电。

相关技术中，开关电路分别与开关节点、物理电源和供电接口连接，该开关节点与电子设备的电源键连接。当该电源键被按下时，可以控制开关节点的电平为有效电平，开关电路检测到该有效电平时，可以控制该物理电源与供电接口导通，物理电源开始为电子设备中包括处理器在内的各器件供电。当电子设备中的处理器上电成功后，即可由该处理器控制物理电源与供电接口之间维持导通，从而使得电子设备持续保持通电状态。

但是，对于搭载有操作系统的电子设备，电子设备开机时，处理器加载操作系统需要一定时间(一般为1秒左右)，在处理器加载完操作系统后，处理器可以控制物理电源与供电接口之间维持导通。在处理器加载操作系统的时间段内，需要保持电源键处于被按下的状态，因此，用户需要长按电源键才能开启电子设备，开启电子设备时的操作时长较长。

实用新型内容

为了解决相关技术中开启电子设备时操作时长较长的问题，本实用新型实施例提供了一种开关控制电路、开关电路及电子设备。所述技术方案如下：

根据本实用新型的第一方面，提供了一种开关控制电路，所述开关控制电路包括：电源键、触发模块、保持模块和缓冲模块；

所述电源键的一端与物理电源连接，另一端通过第一节点与触发模块连接，所述电源键被按下时，向所述第一节点输出来自所述物理电源的电源信号，所述电源信号为第一电平；

所述触发模块通过第二节点与保持模块连接，用于在所述第一节点的电平为第一电平时，控制所述第二节点的电平为第二电平，其中，所述第一电平相对于所述第二电平为高电平；

所述保持模块与所述物理电源连接，且通过第三节点与缓冲模块连接，用于在所述第二节点的电平跳变为第二电平时，控制所述第三节点的电平为第二电平，并通过所述物理电源为所述第三节点充电，以将所述第三节点的电平上拉至第一电平；

所述缓冲模块通过开关节点与开关模块连接，用于在所述第三节点的电平为第二电平且未被且未被上拉至第一电平时，控制所述开关节点的电平为第二电平；其中，所述开关模块用于在所述开关节点的电平为第二电平时，控制物理电源与供电接口导通。

根据本实用新型的第二方面，提供了一种开关电路，所述开关电路包括：

开关模块，以及如第一方面所述的开关控制电路；

所述开关控制电路通过开关节点与所述开关模块连接；

所述开关模块分别与所述开关节点、物理电源和供电接口连接，用于在所述开关节点的电平为第二电平时，控制所述物理电源与所述供电接口导通，以及在所述开关节点的电平为第一电平时，控制所述物理电源与所述供电接口关断，所述第一电平相对于所述第二电平为高电平。

根据本实用新型的第三方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：如第二方面所述的开关电路。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供了一种开关控制电路、开关电路及电子设备，该开关控制电路在电源键被按下使得第一节点的电平上拉为第一电平后，触发模块和保持模块可以保持第三节点为第二电平，缓冲模块从而可以控制开关节点为第二电平。当保持模块将第三节点充电至第一电平后，缓冲模块才会将该开关节点调整至第一电平。在该充电阶段中，即使电源键被松开，开关节点也能保持第二电平，使得物理电源与供电接口始终保持连通。因此，在通过该开关控制电路启动电子设备时，用户无需长按电源键，开机时用户操作的时间较短。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种开关控制电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种开关控制电路中各节点的电平变化示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种开关电路的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的另一种开关电路的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

目前，诸如手机和虚拟现实(Virtual Reality，VR)一体机等手持电子设备中一般都搭载有操作系统。为了降低功耗，延长设备使用时间，电子设备中通常设置有电源键和开关电路。用户可以通过按下电源键，使得开关电路切断电子设备中物理电源与供电接口之间的连接，此时电子设备中的各器件断电，整体功耗有效降低。当用户需要启动电子设备时，可以再次按下电源键。

在相关技术中的一种实现方式中，电子设备采用其处理器作为物理电源与供电接口之间的供电保持控制器。当该电源键被按下时，开关电路可以控制该物理电源与供电接口导通，物理电源开始为电子设备中包括处理器在内的各器件供电。当电子设备中的处理器上电并加载完操作系统后，即可由该处理器保持物理电源与供电接口之间的导通。因此，用户需要在处理器加载操作系统的过程中，保证电源键处于被按压状态，这就导致开启电子设备时用户操作时间较长，用户体验较差。

在相关技术中的另一种实现方式中，电子设备中可以专门设置一微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)作为物理电源与供电接口之间的供电保持控制器。在电源键被按下之后，开关电路连通物理电源与供电接口，MCU在上电之后，保持该物理电源与供电接口之间的连接。由于MCU的响应速度较快，因此可以有效降低用户按压电源键的时间。但是，在电子设备中额外设置MCU，不仅增加了电子设备的成本，还会增加系统功耗。

本实用新型实施例提供了一种开关控制电路，该开关控制电路可以应用于电子设备中，且该电子设备中采用处理器作为物理电源与供电接口之间的供电保持控制器。图1是本实用新型实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图，参考图1，该开关控制电路00可以包括：电源键K、触发模块10、保持模块20和缓冲模块30。

电源键K的一端与物理电源BAT连接，另一端通过第一节点P1与触发模块10连接。该电源键K被按下时，向该第一节点P1输出来自该物理电源BAT的电源信号，该电源信号为第一电平。其中，该物理电源BAT可以为电子设备中的电池。

触发模块10还通过第二节点P2与保持模块20连接，该触发模块10可以在第一节点P1的电平为第一电平，控制第二节点P2的电平为第二电平。其中，该第一电平相对于该第二电平可以为高电平。

保持模块20与该物理电源BAT连接，并且通过第三节点P3与缓冲模块30连接，用于在该第二节点P2的电平跳变为第二电平时，控制该第三节点P3的电平为第二电平，并通过该物理电源BAT为该第三节点P3充电，以将该第三节点P3的电平上拉至第一电平。

该缓冲模块30通过开关节点S0与开关模块40连接，用于在该第三节点P3的电平为第二电平且未被上拉至第一电平时，控制该开关节点S0的电平为第二电平，其中，该开关模块40用于在该开关节点S0的电平为第二电平时，控制物理电源与供电接口导通。

本实用新型实施例提供的开关控制电路中，该第一节点P1可以通过一电阻接地，在电源键K未被按压的初始状态下，该第一节点P1的初始电平为第二电平，即低电平。此外，该第二节点P2、第三节点P3以及开关节点S0在初始状态下的电平均为第一电平，即高电平。

当电源键K被按下时，物理电源BAT与第一节点P1导通，物理电源BAT可以通过电源键K向第一节点P1输出处于第一电平的电源信号，该第一电平为高电平，因此可以将该第一节点P1的电平拉高。此时触发模块10可以在该第一节点P1的驱动下，控制第二节点P2的电平由初始状态的第一电平跳变为第二电平，保持模块20进而可以控制第三节点P3的电平为第二电平。由于第三节点P3为第二电平，所以缓冲模块30可以控制开关节点S0的电平为第二电平，此时物理电源与供电接口的持续导通。同时，保持模块20可以通过物理电源BAT开始对该第三节点P3进行充电，直至将其电位再次上拉至第一电平。在该第三节点P3的电平被上拉至第一电平之前，即使电源键K被松开，缓冲模块30也可以保持该开关节点S0的电平始终为第二电平，由此可以保证物理电源与供电接口的持续导通，为处理器加载操作系统预留了足够的时间。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种开关控制电路，该开关控制电路在电源键被按下使得第一节点的电平上拉为第一电平后，触发模块和保持模块可以保持第三节点为第二电平，缓冲模块从而可以控制开关节点为第二电平。当保持模块将第三节点充电至第一电平后，缓冲模块才会将该开关节点调整至第一电平。因此，在该充电阶段中，即使电源键被松开，开关节点也能保持第二电平，使得物理电源与供电接口始终保持连通。因此，在通过该开关控制电路启动电子设备时，用户无需长按电源键，开机时用户操作的时间较短。

此外，在本实用新型实施例中，如图1所示，该触发模块10还可以与第三节点P3连接，该触发模块10还用于在该第三节点P3的电平未被上拉至第一电平时，控制第二节点P2的电平为第二电平，该保持模块20可以在该第二节点P2的电平为第二电平时，控制该物理电源BAT持续为该第三节点P3充电，直至将该第三节点P3的电平上拉为第一电平。进一步的，该触发模块10还用于在该第一节点P1的电平为第二电平，且第三节点P3的电平为第一电平时，控制该第二节点P2的电平为第一电平。由此，在充电阶段中，即使电源键K被松开，第一节点P1的电位跳变为第二电平后，该触发模块10也可以在该第三节点P3的控制下，控制第二节点P2的电平为第二电平，使得保持模块20通过物理电源BAT持续为第三节点P3充电，以便该开关控制电路能够恢复初始状态。

在电源键K被松开，第一节点P1的电位跳变为第二电平，且该第三节点P3的电平被上拉至第一电平后，缓冲模块30可以控制开关节点S0的电平为第一电平，触发模块20可以控制第二节点P2的电平为第一电平，此时该开关控制电路恢复至初始状态，可以再次响应电源键的按压操作。

图2是本实用新型实施例提供的另一种开关控制电路的结构示意图，参考图2，该触发模块10可以包括：或非门F1和非门F2。

该或非门F1的第一输入端与该第一节点P1连接，该或非门F1的第二输入端与该非门F2的输出端连接，该或非门F1的输出端与该第二节点P2连接。该或非门F1可以在任一输入端的电平为第一电平时，控制其输出端(即第二节点P2)的电平为第二电平。

该非门F2的输入端与该第三节点P3连接，该非门F2可以控制其输出端(即或非门F2的第二输入端)的电平与其输入端(即第三节点P3)的电平相反。

进一步的，参考图2，该保持模块20可以包括：第一电阻R1和电容器C。

该第一电阻R1的一端与该物理电源BAT连接，该第一电阻R1的另一端与该第三节点P3连接。

该电容器C的一端与该第二节点P2连接，该电容器C的另一端与该第三节点P3连接。参考图2可知，该第一电阻R1和电容器C组成了一个积分电路。

可选的，如图2所示，该缓冲模块30具体可以包括：与门F3。该与门F3的第一输入端和第二输入端分别与该第三节点P3连接，该与门F3的输出端与开关节点S0连接。

该与门F3可以在第三节点P3的电平为第二电平时，控制开关节点S0的电平为第二电平；在该第三节点P3的电平为第一电平时，控制开关节点S0的电平为第一电平；而当第三节点P3的电平处于该第一电平和第二电平之间时(也即是保持模块20对第三节点P3充电的过程中)，该与门F3可以控制开关节点S0保持之前的电平不变。由此可以保证开关节点S0电平的稳定性，当第三节点P3的电位在充电过程中出现波动时，该与门F3可以避免该开关节点S0的电平也出现波动，从而可以避免开关模块被误触发。

进一步的，如图2所示，该开关控制电路还可以包括：第二电阻R2，该第二电阻R2的一端接地，该第二电阻R2的另一端与该第一节点P1连接。该第二电阻R2的阻值可以为10千欧(KΩ)，精度可以为5％。该第二电阻R2一方面可以滤除电路中的干扰信号，另一方面可以在第一节点P1与物理电源BAT导通时，稳定该第一节点P1的电压，避免物理电源BAT直接接地后被烧毁。

以图2所示的开关控制电路为例，详细介绍本实用新型实施例提供的开关控制电路的工作原理。

结合图3所示的各节点的电平变化示意图可以看出，在电源键K未被按下的初始状态下，由于第一节点P1通过第二电阻R2接地，其电平为第二电平(即低电平)，第三节点P3通过第一电阻R1与物理电源BAT连接，其电平为第一电平(即高电平)，其具体电压值可以为物理电源BAT的电源电压V+。此时在该第三节点P3的控制下，与门F3向开关节点S0输出第一电平，如图3所示，该开关节点S0的具体电压值也可以为V+；非门F2在第三节点P3的控制下，向或非门F1的第二输入端输出第二电平。由于此时该或非门F1的两个输入端均为第二电平，因此可以控制第二节点P2的电平为第一电平。

当电源键K在t0时刻被按下时，物理电源BAT与第一节点P1导通，物理电源BAT可以通过电源键K向第一节点P1输出处于第一电平的电源信号，将该第一节点P1的电平拉高，从图3可以看出，此时第一节点P1的具体电压值可以为V+。由于此时或非门F1的一个输入端的电平为第一电平，因此可以将第二节点P2的电平下拉为第二电平。进一步的，由于电容器C两端的电平不能突变，因此电容器C可以将第三节点P3的电平也下拉为第二电平。此时，该物理电源BAT可以通过第一电阻R1为该电容器C充电，以将该第三节点P3的电平重新上拉至第一电平。在该第三节点P3的电平被上拉至第一电平之前，非门F2可以控制或非门F1第二输入端的电平始终为第一电平。因此，即使电源键K在t1时间段后被松开，使得第一节点P1的电平跳变为第二电平时，该或非门F1也可以保持第二节点P2的电平持续为第二电平。当第二节点P2的电平为第二电平时，由于电容器C的两端存在压差，该物理电源BAT可以持续对该电容器C充电，直至该第三节点P3的电平被上拉至第一电平。在该第三节点P3的电平恢复第一电平后，该非门F2输出第二电平，或非门F1控制第二节点P2的电平为第一电平，该开关控制电路恢复至初始状态。

进一步的，参考图3可以看出，在该第三节点P3的电平跳变为第二电平时，与门F3可以将开关节点S0的电平下拉为第二电平，此时物理电源与供电接口导通，物理电源开始对电子设备中包括处理器在内的各器件充电；并且，在该第三节点P3的电平被上拉至第一电平之前，与门F3可以保持该开关节点S0的电平始终为第二电平。如图3所示，该开关节点S0保持第二电平的时间t2即为物理电源BAT对电容器C进行充电，将第三节点P3的电平由第二电平上拉为第一电平所需的时长。

其中，物理电源BAT对电容器C充电的时长具体可以由该第一电阻R1的阻值和电容器C的电容量决定。通常的，该充电时长t2满足：t2≈2×R1×C。因此，在实际应用中，可以根据电子设备中处理器上电所需的时长，对该第一电阻R1的阻值和电容器C的电容量进行调整，使得充电时长t2大于该处理器上电所需时长，即可保证处理器在上电过程中，即使电源键被松开，该物理电源与供电接口也能持续导通。

需要说明的是，结合图2和图3，当物理电源BAT对电容器C充电，将第三节点P3的电平上拉为第一电平之后，非门F2控制或非门F1第二输入端的电平为第二电平，若此时电源键K已被松开，第一节点P1的电平恢复至第二电平，则该或非门F1可以控制第二节点P2的电平跳变至第一电平。由于电容器C两端电压不能突变，因此如图3所示，该第三节点P3的电平被上拉至第一电平之后会被进一步抬高。之后，该第三节点P3的电平会逐渐降低，直至与物理电源BAT的电源电压V+相等。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种开关控制电路，该开关控制电路在电源键被按下使得第一节点的电平上拉为第一电平后，触发模块和保持模块可以保持第三节点为第二电平，缓冲模块从而可以控制开关节点为第二电平。当保持模块将第三节点充电至第一电平后，缓冲模块才会将该开关节点调整至第一电平。因此，在该充电阶段中，即使电源键被松开，开关节点也能保持第二电平，使得物理电源与供电接口始终保持连通。因此，在通过该开关控制电路启动电子设备时，用户无需长按电源键，开机时用户操作的时间较短。此外，本实用新型实施例提供的开关控制电路主要由逻辑门、电阻和电容等器件组成，其电路结构较为简单，成本较低，且不会增加系统功耗。

图4是本实用新型实施例提供的一种开关电路的结构示意图，参考图4，该开关电路可以包括：开关控制电路00和开关模块40，其中开关控制电路00可以为如图1或图2所示的开关控制电路。

如图4所示，该开关控制电路00通过开关节点S0与开关模块40连接，该开关模块40分别与该开关节点S0、物理电源BAT和供电接口VBAT连接。

该开关模块40用于在该开关节点S0的电平为第二电平时，控制该物理电源BAT与该供电接口VBAT导通，使得物理电源BAT可以为电子设备中的各器件供电；该开关模块40还用于在该开关节点S0的电平为第一电平，且电子设备中的处理器未工作时，控制该物理电源BAT与该供电接口VBAT关断，此时电子设备中的各器件断电。

图5是本实用新型实施例提供的另一种开关电路的结构示意图，参考图5可以看出，该开关模块40具体可以包括：控制子模块401和开关子模块402。

该控制子模块401与该开关节点S0，并通过第一控制节点S1与物理电源BAT连接，该控制子模块401还通过第二控制节点S2分别与处理器供电端口V-CPU，以及处理器的电源检测端口IO1连接。该控制子模块401可以在开关节S0的电平为第二电平时，分别控制该第一控制节点S1和该第二控制节点S2的电平为第二电平。

开关子模块402分别与该物理电源BAT、该第一控制节点S1和该供电接口VBAT连接，用于在该第一控制节点S1为第一电平时，控制该物理电源BAT与该供电接口VBAT关断，以及在该第一控制节点S1为第二电平时，控制该物理电源BAT与该供电接口VBAT导通。

继续参考图5，该控制子模块401具体可以包括：第一二极管D1和第二二极管D2；该开关子模块402可以包括：P型晶体管M1。

其中，第一二极管D1的阳极与第一控制节点S1连接，该第一二极管D1的阴极与该开关节点S0连接。

第二二极管D2的阳极与第二控制节点S2连接，该第一二极管D1的阴极与该开关节点S0连接，该第二控制节点S2与电子设备中处理器50的电源键检测端口IO1连接。

P型晶体管M1的栅极与该第一控制节点S1连接，该P型晶体管M1的第一极与该供电电源连接，该P型晶体管M1的第二极与该供电接口VBAT连接。

该P型晶体管M1在栅极为第二电平时导通，栅极为第一电平时截止。在实际应用中，该P型晶体管可以为P型金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)场效应晶体管，从图5中可以看出，该MOS管内部可以包括一寄生二极管。

由于二极管具有单向导通的特性，且该第一二极管D1的阳极与物理电源BAT连接，即初始状态下，该第一二极管D1的阳极为第一电平。当开关节点S0(第一二极管D1的阴极)的电平为第二电平时，该第一二极管D1导通。由于该第一二极管D1导通后的压降较小，因此可以使得第一控制节点S1的电平也下拉为第二电平。此时，P型晶体管M1导通，物理电源BAT与该供电接口VBAT连通，物理电源BAT可以为电子设备中的各器件供电。

进一步的，如图5所示，该开关电路还可以包括：处理器50和驱动模块60。该处理器50可以为电子设备的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。

处理器50的电源键检测端口IO1与第二控制节点S2连接，该处理器50的上电保持端口IO2通过驱动节点S3与驱动模块60连接，该处理器50用于在通过该电源键检测端口IO1检测到该第二控制节点S2的电平为第二电平时，改变该上电保持端口IO2的电平。

该驱动模块60还与该第一控制节点S1连接，用于在该处理器50的上电保持端口的电平为第一电平时，控制该第一控制节点S1的电平为第二电平。

其中，该驱动模块60具体可以包括：N型晶体管M2，该N型晶体管M2的栅极与该驱动节点S3连接，该N型晶体管M2的第一极与该第一控制节点S1连接，该N型晶体管M2的第二极接地。

该N型晶体管M2在栅极为第一电平时导通，在栅极为第二电平时关断。在本实用新型实施例中，该N型晶体管可以为N型MOS管，从图5可以看出，该MOS管内部可以包括一寄生二极管。

在本实用新型实施例中，物理电源BAT与该供电接口VBAT连通之后，处理器供电端口V-CPU的电平也为第一电平，处理器50开始上电；并且，由于此时开关节点S0为第二电平，该第二二极管D2导通，第二控制节点S2的电平变为第二电平，此时处理器50可以控制上电保持端口IO2的电平持续为第一电平，以驱动该N型晶体管M2开启，此时，第一控制节点S1接地，其电平被下拉为第二电平，P型晶体管M1开启，从而保持该物理电源BAT与供电接口VBAT的持续导通，电子设备启动完成。

进一步的，如图5所示，该开关电路还可以包括：第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。

第三电阻R3的一端与该物理电源BAT连接，该第三电阻R3的另一端与该第一控制节点S1连接。

第四电阻R4的一端与该处理器50的上电保持端口IO2连接，该第四电阻R4的另一端与该驱动节点S3连接。

第五电阻R5的一端接地，该第五电阻R5的另一端与该驱动节点S3连接。

第六电阻R6的一端与供电接口VBAT连接，该第六电阻R6的另一端与该处理器50的电源键K检测端口连接。

其中，该第三电阻R3的阻值可以为120KΩ，精度可以为1％；该第四电阻R4的阻值可以为10KΩ，精度可以为5％；该第五电阻R5的阻值可以为100KΩ，精度可以为5％；该第六电阻R6的阻值可以为100KΩ，精度可以为5％。该各个电阻一方面可以滤除电路中的干扰信号，另一方面可以保证其所连接的节点的电平稳定性。需要说明的是，上述各个电阻的阻值和精度仅是示例性说明，每个电阻的阻值和精度可以根据开关电路的实际应用场景进行调整，本实用新型实施例对此不做限定。

以图5所示的开关电路为例，详细介绍本实用新型提供的开关电路的工作原理。根据上述针对开关控制电路00工作原理的分析可知，在电源键K未被按下的初始状态下，开关节点S0的电平为第一电平。此时控制子模块401中的两个二极管D1和D2均处于截止状态，第一控制节点S1为第一电平，P型晶体管M1关断，物理电源BAT与供电接口VBAT之间关断。由于物理电源BAT还未与供电接口VBAT连通，处理器供电接口V-CPU未连接电源，因此第二控制节点S2处于第二电平。

当电源键K被按下，触发开关节点S0的电平为第二电平时，第一二极管D1导通，第一控制节点S1的电平被下拉至第二电平，驱动P型晶体管M1开启，此时物理电源BAT与供电接口VBAT导通，物理电源BAT开始为电子设备中包括处理器在内的各器件供电。此时处理器供电接口V-CPU能够通过供电接口VBAT与物理电源BAT连通，处理器50通过该供电接口V-CPU上电，该第二控制节点S2的电平被上拉至第一电平。处理器在加载完操作系统后，可以控制其上拉保持端口IO2的电平为第一电平，以驱动N型晶体管M2保持开启状态，使得第一控制节点S1可以持续保持第二电平，进而使得P型晶体管M1也始终保持开启状态，该物理电源BAT持续供电，电子设备启动完成。

根据上述分析可知，在处理器控制上电保持端口IO2的电平为第一电平之前，该开关节点S0的电平需要持续保持第二电平，而处理器需要在开始上电至加载完操作系统之后，才能持续控制该上电保持端口IO2的电平为第一电平，因此该开关节点S0保持第二电平的时长，应当大于或等于该处理器上电后控制上电保持端口IO2的电平为第一电平所需的时长。

示例的，以安卓操作系统为例，假设开关控制电路00在电源键K被按下后，触发开关节点S0的电平跳变为第二电平所需的时长为t₁，开关节点S0跳变为第二电平之后，物理电源BAT为处理器上电，处理器运行内部驱动程序ROMboot程序所需的时长为t₂，处理器加载操作系统flash BootLoader所需的时长为t₃，处理器加载完操作系统后，控制上电保持端口IO2的电平为第一电平所需的时长为t₄。由此可知，在相关技术的方案中，电源键K被按下的时长T需要满足：T≥t₁+t₂+t₃+t₄，才能保证电子设备的正常开启。通常该电源键K需要被按下的时长T根据不同产品数值也不同，但一般都在1秒以上。而用户一般正常按一下电源键的时长在500毫秒左右，也就是说正常按一下按键并不能使电子设备正常开机，用户需要有意识长按一秒左右才能成功开机。

而在本实用新型实施例提供的开关电路中，结合图2和3可以看出，电源键K被按下，将第一节点P1的电平上拉为第一电平之后，在物理电源BAT将第三节点P3的电平充电至第一电平之前，即使电源键K在t1时间段后被松开，该开关控制电路00也可以保证开关节点S0的电平始终为第二电平。因此，在本实用新型实施例提供的开关电路中，只要保证物理电源BAT对第三节点P3充电的时长t2大于或等于处理器加载操作系统所需的时长即可。例如，在安卓操作系统中，可以控制该充电时长t2满足：t2≥t₂+t₃+t₄，用户按压电源键K的时长只要大于或等于t₁即可。由此，用户无需长按电源键也能正常启动电子设备，有效降低了电子设备开机时的操作时间。

进一步的，当用户需要关闭电子设备时，可以再次按下电源键K，此时，第一节点P1的电平被上拉至第一电平，或非门F1控制第二节点P2的电平为第二电平；相应的，电容器C将第三节点P3的电平下拉为第二电平，与门F3控制开关节点S0的电平为第二电平。此时，第二二极管D2导通，第二控制节点S2的电平被下拉为第二电平，处理器50的电源键检测端口IO1检测到该第二控制节点S2的电平变化后，处理器50可以将其上电保持端口IO2的电平调整为第二电平，以关断N型晶体管M2。此时，第一控制节点S1的电平被上拉为第一电平，该P型晶体管M1关断，物理电源BAT与供电接口VBAT断开连接，电子设备中的各器件断电，电子设备停止工作。

需要说明的是，在本实用新型实施例中，各个元件接地的一端也可以与一预设的低电平信号端连接，应当理解的是，该低电平信号端在逻辑上即相当于地端。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种开关电路，该开关电路包括开关控制电路，在电源键被按下使得第一节点的电平上拉为第一电平后，即使电源键被松开，该开关控制电路也可以保持开关节点的电平为第二电平，从而使得物理电源与供电接口始终保持连通。因此，在通过该开关电路启动电子设备时，用户无需长按电源键，开机时用户操作的时间较短。

需要说明的是，本实用新型中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：如图4或图5所示的开关电路。该电子设备可以包括：手机、电脑和可穿戴设备等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种开关控制电路，其特征在于，所述开关控制电路包括：

电源键、触发模块、保持模块和缓冲模块；

所述电源键的一端与物理电源连接，另一端通过第一节点与所述触发模块连接，所述电源键被按下时，向所述第一节点输出来自所述物理电源的电源信号，所述电源信号为第一电平；

所述触发模块通过第二节点与所述保持模块连接，用于在所述第一节点的电平为第一电平时，控制所述第二节点的电平为第二电平，其中，所述第一电平相对于所述第二电平为高电平；

所述保持模块与所述物理电源连接，且通过第三节点与所述缓冲模块连接，用于在所述第二节点的电平跳变为第二电平时，控制所述第三节点的电平为第二电平，并通过所述物理电源开始为所述第三节点充电，以将所述第三节点的电平上拉至第一电平；

所述缓冲模块通过开关节点与开关模块连接，用于在所述第三节点的电平为第二电平且未被上拉至第一电平时，控制所述开关节点的电平为第二电平；其中，所述开关模块用于在所述开关节点的电平为第二电平时，控制物理电源与供电接口导通。

2.根据权利要求1所述的开关控制电路，其特征在于，所述触发模块还与所述第三节点连接，还用于在所述第三节点的电平未被上拉至第一电平时，控制所述第二节点的电平为第二电平；所述保持模块还用于在所述第二节点的电平为第二电平时，控制所述物理电源持续为所述第三节点充电，直至将所述第三节点的电平上拉为第一电平。

3.根据权利要求1或2所述的开关控制电路，其特征在于，所述触发模块，包括：或非门和非门；

所述或非门的第一输入端与所述第一节点连接，所述或非门的第二输入端与所述非门的输出端连接，所述或非门的输出端与所述第二节点连接；

所述非门的输入端与所述第三节点连接。

4.根据权利要求1或2所述的开关控制电路，其特征在于，所述保持模块，包括：第一电阻和电容器；

所述第一电阻的一端与所述物理电源连接，所述第一电阻的另一端与所述第三节点连接；

所述电容器的一端与所述第二节点连接，所述电容器的另一端与所述第三节点连接。

5.根据权利要求1或2所述的开关控制电路，其特征在于，所述缓冲模块，包括：与门；

所述与门的第一输入端和第二输入端分别与所述第三节点连接，所述与门的输出端与所述开关节点连接。

6.根据权利要求1或2所述的开关控制电路，其特征在于，所述开关控制电路还包括：第二电阻；

所述第二电阻的一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第一节点连接。

7.一种开关电路，其特征在于，所述开关电路包括：

开关模块，以及如权利要求1至6任一所述的开关控制电路；

所述开关控制电路通过开关节点与所述开关模块连接；

所述开关模块分别与所述开关节点、物理电源和供电接口连接，用于在所述开关节点的电平为第二电平时，控制所述物理电源与所述供电接口导通，以及在所述开关节点的电平为第一电平时，控制所述物理电源与所述供电接口关断，所述第一电平相对于所述第二电平为高电平。

8.根据权利要求7所述的开关电路，其特征在于，所述开关模块，包括：控制子模块和开关子模块；

所述控制子模块与所述开关节点连接，并通过第一控制节点与物理电源连接，通过第二控制节点与电子设备中处理器的电源键检测端口连接，所述控制子模块用于在所述开关节点的电平为第二电平时，分别控制所述第一控制节点和所述第二控制节点的电平为第二电平；

所述开关子模块分别与所述物理电源、所述第一控制节点和所述供电接口连接，用于在所述第一控制节点为第一电平时，控制所述物理电源与所述供电接口关断，以及在所述第一控制节点为第二电平时，控制所述物理电源与所述供电接口导通。

9.根据权利要求8所述的开关电路，其特征在于，所述控制子模块包括：第一二极管和第二二极管；所述开关子模块包括：P型晶体管；

所述第一二极管的阳极与所述第一控制节点连接，所述第一二极管的阴极与所述开关节点连接；

所述第二二极管的阳极与所述第二控制节点连接，所述第一二极管的阴极与所述开关节点连接；

所述P型晶体管的栅极与所述第一控制节点连接，所述P型晶体管的第一极与所述供电电源连接，所述P型晶体管的第二极与所述供电接口连接。

10.根据权利要求8或9所述的开关电路，其特征在于，所述开关电路还包括：处理器和驱动模块；

所述处理器的电源键检测端口与所述第二控制节点连接，所述处理器的上电保持端口通过驱动节点与所述驱动模块连接，所述处理器用于在通过所述电源键检测端口检测到所述第二控制节点的电平为第二电平时，改变所述上电保持端口的电平；

所述驱动模块与所述第一控制节点连接，用于在所述处理器的上电保持端口的电平为第一电平时，控制所述第一控制节点的电平为第二电平。

11.根据权利要求10所述的开关电路，其特征在于，所述驱动模块包括：N型晶体管；

所述N型晶体管的栅极与所述驱动节点连接，所述N型晶体管的第一极与所述第一控制节点连接，所述N型晶体管的第二极接地。

12.根据权利要求8或9所述的开关电路，其特征在于，所述开关电路还包括：第三电阻；

所述第三电阻的一端与所述物理电源连接，所述第三电阻的另一端与所述第一控制节点连接。

13.根据权利要求10所述的开关电路，其特征在于，所述开关电路还包括：第四电阻、第五电阻和第六电阻；

所述第四电阻的一端与所述处理器的上电保持端口连接，所述第四电阻的另一端与所述驱动节点连接；

所述第五电阻的一端接地，所述第五电阻的另一端与所述驱动节点连接；

所述第六电阻的一端与供电接口连接，所述第六电阻的另一端与所述处理器的电源键检测端口连接。

14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

如权利要求7至13任一所述的开关电路。