CN207835107U - 一种电源装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源装置，包括：电池、二极管、第一开关管、第二开关管、电源控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；二极管分别与电池的正极和第一电阻连接；第一电阻与第二电阻连接，第二电阻与电池的负极连接；第一开关管分别与第一电阻、第二开关管、电池的负极连接；第二开关管分别与电源控制芯片的第一引脚、第三电阻和电池的正极连接；电源控制芯片的第三引脚与第三电阻连接，电源控制芯片的第四引脚与第四电阻连接，电源控制芯片的第六引脚与第五电阻连接；第四电阻与电池的负极连接。本实用新型还公开了一种电子设备。采用本实用新型的实施例，能够在电池电量过低时自动断电，保护电路。

Description

一种电源装置和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种电源装置和电子设备。

背景技术

随着科技的不断发展，电源在生活中扮演着非常重要的角色，电源供应系统的好坏，直接影响了电子系统的品质。现有技术中电路的供电过程是在电池正常使用的情况下，电路工作直至电池耗尽或者电池电量不足以为电路供电为止。当电路工作在电池电量不足的情况时，因电池用量过度，电池内阻变大，电池的输出电压变低，可能会出现电路卡顿、死机、重启等不良现象，从而导致电路无法正常工作。此时，如果电路中的电池是蓄电池，则蓄电池会因损耗过度而需要更换新的蓄电池，容易造成电池的浪费，且无法高效地利用电池的电能。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种电源装置和电子设备，能够在电池电量过低时自动断电，保护电路。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种电源装置，包括：

包括：电池、二极管、第一开关管、第二开关管、电源控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；其中，

所述二极管的第一端与所述电池的正极连接，所述二极管的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的负极连接；

所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第一开关管的第三端与所述电池的负极连接；所述第二开关管的第二端与所述电源控制芯片的第一引脚连接，所述第二开关管的第二端还与所述第三电阻的第一端连接，所述第二开关管的第三端与所述电池的正极连接；

所述电源控制芯片的第三引脚与所述第三电阻的第二端连接，所述电源控制芯片的第四引脚与所述第四电阻的第一端连接，所述电源控制芯片的第六引脚与所述第五电阻的第一端连接；所述第四电阻的第二端与所述电池的负极连接，所述第五电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接。

与现有技术相比，本实用新型公开的电源装置在电池电量过低时，电池与负载之间的第一开关管和第二开关管截止，从而电路处于断路状态，在电池电量过低时及时切断电源。另外，通过电源控制芯片还能对电池的输出电压进行升压，从而得到稳定的电压值，能够使电路维持在稳定工作状态。解决了现有技术中因电池用量过度，出现电路卡顿、死机、重启等不良现象，从而导致电路无法正常工作的问题，能够在电池电量过低时自动断电，保护电路。

作为上述方案的改进，所述电源装置还包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二开关管的第三端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二开关管的第一端连接。

作为上述方案的改进，所述电源装置还包括电感，所述电感的第一端与所述电源控制芯片的第一引脚连接，所述电感的第二端与所述电源控制芯片的第五引脚连接。

作为上述方案的改进，所述电源装置还包括电容，所述电容的第一端与所述电源控制芯片的第六引脚连接，所述电容的第二端与所述电池的负极连接。

作为上述方案的改进，所述二极管为稳压二极管，所述二极管的第一端为所述稳压二极管的负极，所述二极管的第二端为所述稳压二极管的正极。

作为上述方案的改进，所述第一开关管为N沟道场效应管，所述第一开关管的第一端为所述N沟道场效应管的栅极，所述第一开关管的第二端为所述N沟道场效应管的漏极，所述第一开关管的第三端为所述N沟道场效应管的源极。

作为上述方案的改进，所述第二开关管为P沟道场效应管，所述第二开关管的第一端为所述P沟道场效应管的栅极，所述第二开关管的第二端为所述P沟道场效应管的漏极，所述第二开关管的第三端为所述P沟道场效应管的源极。

作为上述方案的改进，所述电源控制芯片的型号为TPS61021，所述电源控制芯片的第二引脚与所述电池的负极连接。

作为上述方案的改进，所述电池为3.6伏特的锂电池。

为实现上述目的，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，其包括上述任一实施例所述的电源装置。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种电源装置的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种电源装置的电路结构图。包括：电池U1、二极管D1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、电源控制芯片TPS、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5；其中，

所述二极管D1的第一端与所述电池U1的正极连接，所述二极管D1的第二端与所述第一电阻R1的第一端连接；所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端连接，所述第二电阻R2的第二端与所述电池U1的负极连接；

所述第一开关管Q1的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第一开关管Q1的第二端与所述第二开关管Q2的第一端连接，所述第一开关管Q1的第三端与所述电池U1的负极连接；所述第二开关管Q2的第二端与所述电源控制芯片TPS的第一引脚连接，所述第二开关管Q2的第二端还与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第二开关管Q2的第三端与所述电池U1的正极连接；

所述电源控制芯片TPS的第三引脚与所述第三电阻R3的第二端连接，所述电源控制芯片TPS的第四引脚与所述第四电阻R4的第一端连接，所述电源控制芯片TPS的第六引脚与所述第五电阻R5的第一端连接；所述第四电阻R4的第二端与所述电池U1的负极连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第一电阻R1的第一端连接。

优选的，所述二极管D1为稳压二极管，所述二极管D1的第一端为所述稳压二极管的负极，所述二极管D1的第二端为所述稳压二极管的正极。

优选的，所述第一开关管Q1为N沟道场效应管，所述第一开关管Q1的第一端为所述N沟道场效应管的栅极，所述第一开关管Q1的第二端为所述N沟道场效应管的漏极，所述第一开关管Q1的第三端为所述N沟道场效应管的源极。

优选的，所述第二开关管Q2为P沟道场效应管，所述第二开关管Q2的第一端为所述P沟道场效应管的栅极，所述第二开关管Q2的第二端为所述P沟道场效应管的漏极，所述第二开关管Q2的第三端为所述P沟道场效应管的源极。

具体的，当所述电池U1的电压小于所述二极管D1的临界电压时，优选的，所述电池U1可以是3.6V的锂电池，所述二极管D1的临界电压为2V，比如所述电池U1的电压小于2V时，所述二极管D1处于截止状态，所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2不导通，此时电路处于断路状态，所述电源控制芯片TPS不工作。在所述电池U1的电量过低时，及时切断电路，避免损坏其它器件。另外，所述电池U1在使用过度时，会对电池U1本身损伤较大，在电量过低时切断电路，还能起到保护电池的作用。

具体的，当所述电池U1的输出电压大于或等于所述二极管D1的临界电压时，所述二极管D1被击穿，所述二极管D1导通并使其两端电压保持在所述临界电压不变。此时，所述第二电阻R2具有电压，且所述第二电阻R2的压降高于所述第一开关管Q1的门嵌电压，所述第一开关管Q1导通，所述第二开关管Q2导通，此时，所述电源控制芯片TPS的第三引脚得到高电平信号，所述电源控制芯片TPS开始工作，整个电路处于导通状态，所述第一电阻R1能起到稳流的作用。

所述电源控制芯片TPS开始工作时，通过所述电源控制芯片TPS的自动开关检测和控制方式，使所述电源控制芯片TPS进入升压输出模式，优选的，所述升压输出模式可以是BOOST模式。此时，所述电源控制芯片TPS的第四引脚输出恒定电压,优选的，所述恒定电压为所述电源控制芯片TPS的反馈输出电压，所述恒定电压为固定值。再根据所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的阻值求出所述电源控制芯片TPS的第六引脚的输出电压，所述第六引脚的输出电压即为所述电源控制芯片TPS对所述电池U1的输出电压进行升压后的电压，所述第六引脚的输出电压为固定值，比如所述升压后的电压可以为3.6V。

具体的，用户可以通过设定所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的阻值来确定所述电源控制芯片TPS的第六引脚的输出电压。通过所述电源控制芯片TPS能够得到恒定的输出电压，使电路工作更加稳定，并且在所述电池U1的电压过低(比如2.1V)时，通过所述电源控制芯片TPS对所述电池U1的输出电压进行升压，从而能够有效提升所述电池U1的使用效率，延长所述电池U1的使用时间。

优选的，所述电源装置还包括第六电阻R6，所述第六电阻R6的第一端与所述第二开关管Q2的第三端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述第二开关管Q2的第一端连接。具体的，所述第六电阻R6为限流电阻。

优选的，所述电源装置还包括电感L1，所述电感L1的第一端与所述电源控制芯片TPS的第一引脚连接，所述电感L1的第二端与所述电源控制芯片TPS的第五引脚连接。具体的，所述电感L1具有储能续流和能量传输的作用，为后端的所述电源控制芯片TPS的输出电压提供所需的电流。

优选的，所述电源装置还包括电容C1，所述电容C1的第一端与所述电源控制芯片TPS的第六引脚连接，所述电容C1的第二端与所述电池U1的负极连接。具体的，所述电容C1具有储能续流的作用。优选的，所述电容C1为电解电容。

优选的，所述电源控制芯片TPS可以是DC-DC(直流-直流)升压芯片，所述电源控制芯片TPS的型号为TPS61021，所述电源控制芯片TPS的第二引脚与所述电池U1的负极连接。所述电源控制芯片TPS的第一引脚为电源电压输入引脚，所述电源控制芯片TPS的第二引脚为接地引脚，所述电源控制芯片TPS的第三引脚为使能信号输入引脚，所述电源控制芯片TPS的第四引脚为反馈引脚，所述电源控制芯片TPS的第五引脚为转换引脚，所述电源控制芯片TPS的第六引脚为补偿增压转换器输出引脚。

具体实施时，当所述电池U1的电压过低时，所述电池U1与负载之间的所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2截止，从而电路处于断路状态，在所述电池U1的电量过低时切断电源。另外，通过所述电源控制芯片TPS还能对所述电池U1的输出电压进行升压，从而得到稳定的电压值，能够使电路维持在稳定工作状态。

本实用新型公开的电源装置解决了现有技术中因电池用量过度，出现电路卡顿、死机、重启等不良现象，从而导致电路无法正常工作的问题，能够在电池电量过低时自动断电，保护电路。

本实用新型实施例提供的一种电子设备，包括上述实施例提供的电源装置。其中，所述电源装置的具体结构可以参考上述实施例的相关说明，此处不再赘述。优选的，所述电子设备可以应用在智能锁上，比如可以应用在共享单车的智能锁上。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源装置，其特征在于，包括：电池、二极管、第一开关管、第二开关管、电源控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和第五电阻；其中，

所述二极管的第一端与所述电池的正极连接，所述二极管的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的负极连接；

所述第一开关管的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一开关管的第二端与所述第二开关管的第一端连接，所述第一开关管的第三端与所述电池的负极连接；所述第二开关管的第二端与所述电源控制芯片的第一引脚连接，所述第二开关管的第二端还与所述第三电阻的第一端连接，所述第二开关管的第三端与所述电池的正极连接；

所述电源控制芯片的第三引脚与所述第三电阻的第二端连接，所述电源控制芯片的第四引脚与所述第四电阻的第一端连接，所述电源控制芯片的第六引脚与所述第五电阻的第一端连接；所述第四电阻的第二端与所述电池的负极连接，所述第五电阻的第二端与所述第一电阻的第一端连接。

2.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括第六电阻，所述第六电阻的第一端与所述第二开关管的第三端连接，所述第六电阻的第二端与所述第二开关管的第一端连接。

3.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括电感，所述电感的第一端与所述电源控制芯片的第一引脚连接，所述电感的第二端与所述电源控制芯片的第五引脚连接。

4.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源装置还包括电容，所述电容的第一端与所述电源控制芯片的第六引脚连接，所述电容的第二端与所述电池的负极连接。

5.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述二极管为稳压二极管，所述二极管的第一端为所述稳压二极管的负极，所述二极管的第二端为所述稳压二极管的正极。

6.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述第一开关管为N沟道场效应管，所述第一开关管的第一端为所述N沟道场效应管的栅极，所述第一开关管的第二端为所述N沟道场效应管的漏极，所述第一开关管的第三端为所述N沟道场效应管的源极。

7.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述第二开关管为P沟道场效应管，所述第二开关管的第一端为所述P沟道场效应管的栅极，所述第二开关管的第二端为所述P沟道场效应管的漏极，所述第二开关管的第三端为所述P沟道场效应管的源极。

8.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电源控制芯片的型号为TPS61021，所述电源控制芯片的第二引脚与所述电池的负极连接。

9.如权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述电池为3.6伏特的锂电池。

10.一种电子设备，其特征在于，包括上述权利要求1至9中任一项所述的电源装置。