CN207516929U - 开关机控制电路以及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种移动终端及其开关机控制电路，包括第一、二、三开关单元，第一开关单元电连接于电压输入端与控制器的电源引脚之间，第二开关单元电连接于接地端与第一开关单元的第一控制端之间，第二开关单元的第二控制端通过第三电阻与电源引脚电连接。第三开关单元电连接于接地端与第一控制端之间。第一开关单元在第三开关单元导通后导通，使控制器上电。第三电阻在第一开关单元导通后电连接到电压输入端使第二开关单元导通。第一控制端在第二开关单元导通后接地，使第一开关单元在第三开关单元断开时保持导通状态以实现系统的开机。上述开关机控制电路能够实现系统的开关机，并能针对控制器电压输出引脚不受控的情况持续给系统通电。
Description
技术领域
本实用新型涉及控制电路，特别涉及一种开关机控制电路以及移动终端。
背景技术
PMIC(Power Management IC，电源管理集成电路)作为消费性电子产品(例如手机、平板电脑、MP4、GPS、PDA等)的特定主芯片配套的电源管理集成单元，能提供主芯片所需要的、所有的、多档次而各不相同的电压的电源。PMIC一般是要结合主芯片CPU绑定定制的，因为它要配合CPU的上电时序，这个上电时序是通过程序控制的。由于需要结合CPU定制PMIC模块，所需要的外围电路较多，使得开关机模块比较复杂，而且成本较高，一般适用于一些相对比较复杂的电路。但对于一些系统相对简单的电子产品就会面临实现方案复杂、成本高昂的问题。
目前也有采用一些简单的开关机控制电路来替代PMIC的电路设计方案，但由于市场上有一些产品在使用的过程中会面临CPU的IO口中的电压输出引脚不受控的情况，比如系统升级的过程中，升级前的CPU重启会导致系统掉电，无法实现系统的正常重启，也无法完成升级过程。也就是说，现有的简单的开关机控制电路无法替代PMIC来应对CPU的电压输出引脚不受控的情况。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供一种结构简单的开关机控制电路以及移动终端，既能够实现开关机的功能，也能应对控制器的电压输出引脚不受控的情况。
本实用新型一方面提供一种开关机控制电路，包括：
第一开关单元，电连接于电压输入端与控制器的电源引脚之间，所述第一开关单元包括第一控制端，所述第一控制端通过第一电阻与所述电压输入端电连接；
第二开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间，所述第二开关单元包括第二控制端；
第三开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间；
其中，所述第一开关单元为低电平导通开关，所述第一控制端在所述第三开关单元导通后通过所述第三开关单元接地，所述第一控制端为低电平，使所述第一开关单元导通以将所述电压输入端电连接于所述控制器的电源引脚，从而使所述控制器上电工作；
所述第二开关单元为高电平导通开关，所述第二控制端通过第二电阻和第三电阻与所述控制器的电源引脚电连接，所述第二电阻和第三电阻在所述第一开关单元导通后通过所述第一开关单元电连接到所述电压输入端，从而将所述第二开关单元的第二控制端的电压拉高，使所述第二开关单元导通；
所述第一控制端在所述第二开关单元导通后通过所述第二开关单元接地，所述第一控制端保持低电平，从而使所述第一开关单元在所述第三开关单元断开时能够保持导通状态，以实现系统的上电开机。
本实用新型另一方面提供一种移动终端，包括控制器以及开关机控制电路。所述开关机控制电路包括：
第一开关单元，电连接于电压输入端与所述控制器的电源引脚之间，所述第一开关单元包括第一控制端，所述第一控制端通过第一电阻与所述电压输入端电连接；
第二开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间，所述第二开关单元包括第二控制端；
第三开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间；
其中，所述第一开关单元为低电平导通开关，所述第一控制端在所述第三开关单元导通后通过所述第三开关单元接地，所述第一控制端为低电平，使所述第一开关单元导通以将所述电压输入端电连接于所述控制器的电源引脚，从而使所述控制器上电工作；
所述第二开关单元为高电平导通开关，所述第二控制端通过第二电阻和第三电阻与所述控制器的电源引脚电连接，所述第二电阻和第三电阻在所述第一开关单元导通后通过所述第一开关单元电连接到所述电压输入端，从而将所述第二开关单元的第二控制端的电压拉高，使所述第二开关单元导通；
所述第一控制端在所述第二开关单元导通后通过所述第二开关单元接地，所述第一控制端保持低电平，从而使所述第一开关单元在所述第三开关单元断开时能够保持导通状态，以实现系统的上电开机。
本实用新型的开关机控制电路既能够控制系统开关机，还能够在开机状态下针对控制器的电压输出引脚不受控的情况也能持续给系统通电，从而能够实现系统的正常重启以及完成系统的升级过程。此外，本实用新型的开关机控制电路通过简单的电路结构实现系统的开关机，不仅可以显著地降低成本，还可以显著地降低系统的复杂程度，并提高移动终端的电池的使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式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是本实用新型一实施方式提供的开关机控制电路的功能模块示意图。
图2是本实用新型一实施方式提供的开关机控制电路的具体电路结构示意图。
图3是本实用新型一实施方式提供的移动终端的功能模块示意图。
主要元件符号说明
开关机控制电路 100
第一开关单元 Q1
第一控制端 g
第二开关单元 Q2
第二控制端 b
第三开关单元 Q3
第一电阻 R1
第二电阻 R2
第三电阻 R3
电压输入端 VBAT
接地端 GND
移动终端 200
控制器 21
电源引脚 VCC
电压输出引脚 VCC_HOLD
电压侦测引脚 DETECT
电池 22
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
请参阅图1，为本实用新型一实施方式提供的开关机控制电路100的功能模块示意图。在本实施方式中，所述开关机控制电路100至少包括第一开关单元Q1、第二开关单元Q2以及第三开关单元Q3，其中，所述第一开关单元Q1电连接于电压输入端VBAT与控制器21(如图3所示)的电源引脚VCC之间。所述第一开关单元Q1包括第一控制端g，所述第一控制端g通过第一电阻R1与所述电压输入端VBAT电连接。
所述第二开关单元Q2电连接于接地端GND与所述第一控制端g之间，所述第二开关单元Q2包括第二控制端b，所述第二控制端b通过第二电阻R2和第三电阻R3与所述控制器21的电源引脚VCC电连接。
所述第三开关单元Q3电连接于接地端GND与所述第一控制端g之间。
在本实施方式中，所述第一开关单元Q1为低电平导通开关，所述第一控制端g在所述第三开关单元Q3导通后通过所述第三开关单元Q3接地，所述第一控制端g为低电平，使所述第一开关单元Q1导通以将所述电压输入端VBAT电连接于所述控制器21的电源引脚VCC，从而使所述控制器21上电工作。
所述第二开关单元Q2为高电平导通开关，所述第二电阻R2和第三电阻R3在所述第一开关单元Q1导通后通过所述第一开关单元Q1电连接到所述电压输入端VBAT，从而将所述第二开关单元Q2的第二控制端b的电压拉高，使所述第二开关单元Q2导通。所述第一控制端g在所述第二开关单元Q2导通后通过所述第二开关单元Q2接地，所述第一控制端g保持低电平，从而使所述第一开关单元Q1在所述第三开关单元Q3断开时能够保持导通状态，以实现系统的上电开机。
在开机状态下也即控制器21不工作，控制器21不能通过IO口的电压输出引脚VCC-HOLDE输出命令给所述开关机控制电路100，由于所述第二控制端b通过所述第二电阻R2和第三电阻R3电连接到所述电压输入端VBAT，从而使第二控制端b保持在高电平状态以使所述第二开关单元Q2处于导通状态，也就是说，在开机状态下，此时控制器21的电压输出引脚VCC-HOLD无电压输出，然而所述第一开关单元Q1以及所述第二开关单元Q2仍处于导通状态，而不受所述控制器21的IO口的电压输出引脚VCC-HOLD的输出电压的影响，如此，即使在使用过程中面临所述控制器21的电压输出引脚VCC-HOLD不受控的情况，所述开关机控制电路100也能持续给系统通电。
在本实施方式中，所述第三开关单元Q3还电连接于所述接地端GND和所述控制器21的电压侦测引脚DETECT之间，所述第三开关单元Q3用于在导通后输入开机信号或关机信号。
在本实施方式中，所述控制器21在开机状态下通过侦测所述电压侦测引脚DETECT的电压状态来判断所述第三开关单元Q3输入的信号类型。例如，所述控制器21可通过侦测所述电压侦测引脚DETECT处于低电平的持续时间以判断所述第三开关单元Q3导通的持续时间，并通过软件程序判断所述持续时间对应的开关机信号类型。
在本实施方式中，所述第二控制端b还通过所述第二电阻R2与所述控制器21的电压输出引脚VCC_HOLD电连接。
在本实施方式中，所述控制器21在判断所述第三开关单元Q3输入关机信号时将所述电压输出引脚VCC_HOLD置为低电平，从而将所述第二开关单元Q2的第二控制端b的电压拉低，使所述第二开关单元Q2截止，从而使所述第一开关单元Q1在所述第三开关单元Q3断开时截止，以实现系统的关机。
在其他实施方式中，所述控制器21还在判断所述第三开关单元Q3输入开机信号时将所述电压输出引脚VCC_HOLD置为高电平，从而将所述第二开关单元Q2的第二控制端b的电压拉高，使所述第二开关单元Q2导通，从而使所述第一控制端g通过导通的所述第二开关单元Q2接地，使得所述第一开关单元Q1在所述第三开关单元Q3断开时能够保持导通状态，以实现系统的上电开机。
本实用新型的开关机控制电路既能够控制系统开关机，还能够在开机状态下针对控制器21的电压输出引脚VCC-HOLD不受控的情况也能持续给系统通电，从而能够实现系统的正常重启以及完成系统的升级过程。
请参阅图2，为本实用新型一实施方式提供的开关机控制电路100的具体电路结构示意图。在本实施方式中，以所述第一开关单元Q1为PMOS管，所述第二开关单元Q2为NPN型三极管，所述第三开关单元Q3为一轻触开关为例进行说明。其中，所述第一控制端g对应于所述PMOS管的栅极g，所述PMOS管的源极s与所述电压输入端VBAT电连接，所述PMOS管的漏极d与所述控制器21的电源引脚VCC电连接。所述第二控制端b对应于所述NPN型三极管的基极b，所述NPN型三极管的集电极c与所述PMOS管的栅极g电连接，所述NPN型三极管的发射极e接地。
当所述第三开关单元Q3导通时，所述第一电阻R1两端有电压差，且所述PMOS管的栅极g和源极s之间的电压差Vgs<0。在所述第一电阻R1取合适的阻值以使|Vg-Vs|>|Vgs(th)|(Vgs(th)为所述PMOS管的导通电压)时，所述PMOS管导通。
在所述PMOS管导通后，所述控制器21的电源引脚VCC通过导通的所述PMOS管电连接于所述电压输入端VBAT，从而使所述控制器21上电工作。
所述NPN型三极管的基极b还通过第五电阻R5接地。由于所述第二电阻R2和第三电阻R3在所述PMOS管导通后电连接到所述电压输入端VBAT，从而将所述NPN三极管的基极b的电压拉高，使所述NPN型三极管的基极b与发射极e之间的电压差Vbe>Vth(Vth为所述NPN三极管的导通电压)，所述NPN型三极管导通，从而使所述PMOS管的栅极g通过导通的NPN型三极管接地，从而在所述第三开关单元Q3断开时使得所述PMOS管的栅极g和源极s之间的电压差Vgs仍然存在，使得所述PMOS管能够保持导通状态以实现系统的上电开机。
在开机状态下，由于所述PMOS管以及所述NPN三极管的导通状态不受所述控制器21的电压输出引脚VCC-HOLD的输出电压的影响，若遇到系统升级，在系统升级的过程中，升级前的控制器21重启不会导致系统掉电，可以实现系统的正常重启。当系统重新启动之后，所述控制器21进入升级过程，在升级过程中电压输出引脚VCC-HOLD处于高阻状态，但也不会影响所述PMOS管以及所述NPN三极管的导通状态，从而可以保证为系统持续供电以完成整个升级过程。
在本实施方式中，所述电压侦测引脚DETECT还通过第四电阻R4与所述控制器21的电源引脚VCC电连接。在所述第三开关单元Q3断开时，所述电压侦测引脚DETECT由于通过第四电阻R4与所述控制器21的电源引脚VCC电连接而处于高电平状态。当所述第三开关单元Q3导通时，所述电压侦测引脚DETECT通过导通的所述第三开关单元Q3接地而处于低电平状态，从而使所述控制器21能够在开机状态下通过侦测所述电压侦测引脚DETECT的电压状态来判断所述第三开关单元Q3输入的信号类型。
在本实施方式中，所述开关机控制电路100还包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第一二极管D1串联于所述第三开关单元Q3与所述PMOS管的栅极g之间，所述第二二极管D2串联于所述第三开关单元Q3与所述电压侦测引脚DETECT之间。其中，所述第三开关单元Q3分别与所述第一二极管D1的负极以及所述第二二极管D2的负极电连接，所述第一二极管D1的正极与所述PMOS管的栅极g电连接，所述第二二极管D2的正极分别与所述第四电阻R4以及所述控制器21的电压侦测引脚DETECT电连接。
可以理解的是，由于所述第一二极管D1以及所述第二二极管D2为正向电压导通的电子器件，在所述第三开关单元Q3与所述PMOS管的栅极g之间串联所述第一二极管D1，以及在所述第三开关单元Q3与所述电压侦测引脚DETECT之间串联所述第二二极管D2，能够防止电压串扰问题，例如，可防止所述电压侦测引脚DETECT的电压状态受所述电压输入端VBAT的电压的影响而导致所述控制器21在判断所述第三开关单元Q3输入的信号类型时出现误判，或者可防止所述PMOS管的栅极g受所述控制器21的电源引脚VCC的电压影响而使所述第一开关单元的导通状态发生变化。
在开机状态下，所述控制器21在判断所述第三开关单元Q3输入关机信号时将所述电压输出引脚VCC_HOLD置为低电平，从而将所述第二开关单元Q2的第二控制端b的电压拉低，使所述NPN型三极管的基极b与发射极e之间的电压差Vbe＝0，所述NPN型三极管截止，从而在所述第三开关单元Q3断开时使得所述PMOS管的栅极g和源极s之间的电压差Vgs＝0，所述PMOS管截止，以实现系统的断电关机。
在其他实施方式中，所述控制器21在判断所述第三开关单元Q3输入开机信号时还将所述电压输出引脚VCC_HOLD置为高电平，从而将所述第二开关单元Q2的第二控制端b的电压拉高，使所述NPN型三极管的基极b与发射极e之间的电压差Vbe>Vth(Vth为所述NPN三极管的导通电压)，所述NPN型三极管导通，从而使所述PMOS管的栅极通过导通的NPN型三极管接地，从而在所述第三开关单元Q3断开时使得所述PMOS管的栅极g和源极s之间的电压差Vgs仍然存在，使得所述PMOS管能够保持导通状态以实现系统的上电开机。
本实用新型的开关机控制电路能够应用于一些结构相对简单的电子产品上，本实用新型的开关机控制电路通过简单的电路结构实现系统的开关机，不仅可以显著地降低成本，还可以显著地降低系统的复杂程度，并提高电池的使用效率。
基于上述的开关机控制电路100，本实用新型还提供了一种移动终端，其包括上述的开关机控制电路100。所述移动终端可以为手机、平板电脑、数码相框等需要管理电源的电子产品。
请参阅图3，为本实用新型一实施方式提供的移动终端200的功能模块示意图。所述移动终端200还包括上述的控制器21以及电池22。所述电池22通过所述电压输入端VBAT为所述控制器21提供工作电压。
本实用新型的移动终端通过采用上述结构简单的开关机控制电路来实现系统的开关机，不仅可以显著地降低成本，还可以显著地降低系统的复杂程度，并提高电池的使用效率。
以上具体实施方式对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。
Claims (10)
1.一种开关机控制电路，包括：
第一开关单元，电连接于电压输入端与控制器的电源引脚之间，所述第一开关单元包括第一控制端，所述第一控制端通过第一电阻与所述电压输入端电连接；
第二开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间，所述第二开关单元包括第二控制端；
第三开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间；
其中，所述第一开关单元为低电平导通开关，所述第一控制端在所述第三开关单元导通后通过所述第三开关单元接地，所述第一控制端为低电平，使所述第一开关单元导通以将所述电压输入端电连接于所述控制器的电源引脚，从而使所述控制器上电工作；
其特征在于，所述第二开关单元为高电平导通开关，所述第二控制端通过第二电阻和第三电阻与所述控制器的电源引脚电连接，所述第二电阻和第三电阻在所述第一开关单元导通后通过所述第一开关单元电连接到所述电压输入端，从而将所述第二开关单元的第二控制端的电压拉高，使所述第二开关单元导通；
所述第一控制端在所述第二开关单元导通后通过所述第二开关单元接地，所述第一控制端保持低电平，从而使所述第一开关单元在所述第三开关单元断开时能够保持导通状态，以实现系统的上电开机。
2.如权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于，所述第二控制端还通过所述第二电阻与所述控制器的电压输出引脚电连接；
所述第三开关单元用于在导通后输入关机信号，所述控制器在所述第三开关单元输入关机信号时将所述电压输出引脚置为低电平；
所述第二控制端的电压在所述电压输出引脚置为低电平时被拉低，使所述第二开关单元截止，从而使所述第一开关单元在所述第三开关单元断开时截止，以实现系统的关机。
3.如权利要求1-2任一项所述的开关机控制电路，其特征在于，所述第一开关单元为PMOS管，所述第一控制端对应于所述PMOS管的栅极，所述PMOS管的源极与所述电压输入端电连接，所述PMOS管的漏极与所述控制器的电源引脚电连接。
4.如权利要求1-2任一项所述的开关机控制电路，其特征在于，所述第二开关单元为NPN型三极管，所述第二控制端对应于所述NPN型三极管的基极，所述NPN型三极管的集电极与所述第一控制端电连接，所述NPN型三极管的发射极接地。
5.一种移动终端，包括控制器以及开关机控制电路，所述开关机控制电路包括：
第一开关单元，电连接于电压输入端与所述控制器的电源引脚之间，所述第一开关单元包括第一控制端，所述第一控制端通过第一电阻与所述电压输入端电连接；
第二开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间，所述第二开关单元包括第二控制端；
第三开关单元，电连接于接地端与所述第一控制端之间；
其中，所述第一开关单元为低电平导通开关，所述第一控制端在所述第三开关单元导通后通过所述第三开关单元接地，所述第一控制端为低电平，使所述第一开关单元导通以将所述电压输入端电连接于所述控制器的电源引脚，从而使所述控制器上电工作；
其特征在于，所述第二开关单元为高电平导通开关，所述第二控制端通过第二电阻和第三电阻与所述控制器的电源引脚电连接，所述第二电阻和第三电阻在所述第一开关单元导通后通过所述第一开关单元电连接到所述电压输入端，从而将所述第二开关单元的第二控制端的电压拉高，使所述第二开关单元导通；
所述第一控制端在所述第二开关单元导通后通过所述第二开关单元接地，所述第一控制端保持低电平，从而使所述第一开关单元在所述第三开关单元断开时能够保持导通状态，以实现系统的上电开机。
6.如权利要求5所述的移动终端，其特征在于，所述第三开关单元还电连接于所述接地端和所述控制器的电压侦测引脚之间，所述第三开关单元用于在导通后输入开机信号或关机信号；
所述控制器在开机状态下通过侦测所述电压侦测引脚的电压状态来判断所述第三开关单元输入的信号类型。
7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述第二控制端还通过所述第二电阻与所述控制器的电压输出引脚电连接；
所述控制器在判断所述第三开关单元输入关机信号时将所述电压输出引脚置为低电平，从而将所述第二开关单元的第二控制端的电压拉低，使所述第二开关单元截止，从而使所述第一开关单元在所述第三开关单元断开时截止，以实现系统的关机。
8.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述电压侦测引脚还通过第四电阻与所述控制器的电源引脚电连接；
在所述第三开关单元断开时，所述电压侦测引脚由于通过第四电阻与所述控制器的电源引脚电连接而处于高电平状态；当所述第三开关单元导通时，所述电压侦测引脚通过导通的所述第三开关单元接地而处于低电平状态，从而使所述控制器能够在开机状态下通过侦测所述电压侦测引脚的电压状态来判断所述第三开关单元输入的信号类型。
9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述开关机控制电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管串联于所述第三开关单元与所述第一控制端之间，所述第二二极管串联于所述第三开关单元与所述电压侦测引脚之间；所述第三开关单元分别与所述第一二极管的负极以及所述第二二极管的负极电连接，所述第一二极管的正极与所述第一控制端电连接，所述第二二极管的正极分别与所述第四电阻以及所述控制器的电压侦测引脚电连接。
10.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括电池，所述电池通过所述电压输入端为所述控制器提供工作电压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 518115 43 Universiade Software Town, 8288 Longgang Avenue, Henggang Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: Shenzhen Ruoyu Technology Co.,Ltd. Address before: 518115 43 Universiade Software Town, 8288 Longgang Avenue, Henggang Street, Longgang District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee before: SHENZHEN ROYOLE TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180619 |