CN210074816U - 一种漏电流控制电路 - Google Patents

Abstract

一种漏电流控制电路，该电路连接于电池与电子设备之间，第一电阻连接于第一开关管的控制极与输入端之间，第一开关管的输入端与电池连接，第一开关管的输出端与电子设备连接；第一开关管的控制极与第二开关管的输入端连接，第二开关管的控制极与信号控制端连接，第二开关管的输出端接地；所述第一开关管的控制极还通过开关机键接地；所述信号控制端的电平受控于电子设备的开关机状态。由于在电池与电子产品之间增设漏电流控制电路，使得电子产品开机时，电池向电子产品正常供电，而当电子产品关机时，使电池与电子产品之间的电路断开，从而实现减小漏电流，进而减小关机状态下电池电能的消耗。

Description

一种漏电流控制电路

技术领域

本申请涉及电子产品漏电控制技术领域，具体涉及一种漏电流控制电路。

背景技术

现有的电子产品设计时电池与电子设备之间直接连接，使得关机状态时的漏电流普遍在70-120uA之间，产品在存储或运输过程中，其携带的电池电量快速耗尽而导致产品出现充电或启动异常。

发明内容

本申请提供一种漏电流控制电路，以降低关机状态下电子产品电能的消耗。

根据第一方面，一种实施例中提供一种漏电流控制电路，该电路连接于电池与电子设备之间，电路包括第一开关管、第二开关管、开关机键、第一电阻以及信号控制端，第一电阻连接于第一开关管的控制极与输入端之间，第一开关管的输入端与电池连接，第一开关管的输出端与电子设备连接；第一开关管的控制极与第二开关管的输入端连接，第二开关管的控制极与信号控制端连接，第二开关管的输出端接地；所述第一开关管的控制极还通过开关机键接地；所述信号控制端的电平受控于电子设备的开关机状态，电子设备处于开机或待机状态时信号控制端获得第一电平信号使第二开关管导通，电子设备处于关机状态时信号控制端获得第二电平信号使第二开关管截止。

优选地，还包括双向二极管，双向二极管连接于第一开关管的控制极与电子设备的电源引脚之间；所述开关机键的一端连接在双向二极管的两个二极管之间的节点上，另一端接地。

优选地，还包括电容，电容一端与第一开关管的控制极连接，另一端接地。

优选地，还包括二极管，二极管连接于电池与电子设备之间,二极管的正极与电子设备连接，二极管的负极与电池连接。

优选地，所述二极管为硅二极管或肖特基二极管。

依据上述实施例的漏电流控制电路，由于在电池与电子产品之间增设漏电流控制电路，使得电子产品开机时，电池向电子产品正常供电，而当电子产品关机时，使电池与电子产品之间的电路断开，从而实现减小漏电流，进而减小关机状态下电池电能的消耗。

附图说明

图1为漏电流控制电路一实施例电路图；

图2为漏电流控制电路另一实施例电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

请参考图1，漏电流控制电路，该电路连接于电池与电子设备之间，电路包括第一开关管Q1、第二开关管A2、开关机键K1、第一电阻R1、信号控制端VCC_PL以及周边电阻，第一开关管Q1可以采用PMOS管，第二开关管Q2可以采用PMOS管，第一电阻R1连接于第一开关管Q1的控制极与输入端VBAT之间，第一开关管Q1的输入端VBAT与电池连接，第一开关管Q1的输出端VBAT_OUT与电子设备连接；第一开关管Q1的控制极与第二开关管Q2的输入端连接，即与第二开关管的源极连接，第二开关管Q2的控制极与信号控制端VCC_PL连接，第二开关管Q2的输出端接地，即第二开关管的漏极接地；所述第一开关管的控制极还通过开关机键接地；所述信号控制端的电平受控于电子设备的开关机状态，电子设备处于开机或待机状态时信号控制端获得高电平使第二开关管导通，电子设备处于关机状态时信号控制端获得低电平使第二开关管截止。周边电阻包括第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻连接在信号控制端VCC_PL与第二开关管控制极之间，防止控制端VCC_PL的高电压烧坏第二开关管，第三电阻R3连接在第二开关管的控制极与输出端之间，在控制端VCC_PL为高电平时使第二开关管的控制极与输出端之间获得压差，使第二开关管导通。信号控制端VCC_PL还可以采用其他电源或休眠不拉低的GPIO替代。

在其它实施例中，第一开关管Q1还可以采用IGBT，第二开关管还可以采用NPN三极管，第二开关管为NPN三极管时，开关管的集电极与第一开关管的控制极连接，第二开关管的发射极接地。

下面说明一下本实施例的工作原理：

长按开关机键K1，第一电阻R1通过开关机键K1分压使第一开关管Q1的源极与控制极之间产生压差，第一开关管Q1导通，电池向电子设备供电，开关机键长按持续2秒左右电子设备启动，电子设备启动后给控制端VCC_PL高电平，第二开关管导通，第一电阻R1通过第二开关管分压，将电池供电的状态进行锁存，此时即使松开开关机键K1也能使电池处于维持供电状态。

当电子设备关机后，给控制端VCC_PL低电平，第二开关管Q2截止，第一电阻R1两端的电压相同，使得第一开关管Q1也截止，也就是电池与电子设备之间截止。

此时来分析电子设备关机后电路产生的漏电流，其一为第一开关管Q1产生的漏电流，约为0.3uA，其二为第二开关管Q2产生的漏电流，也约为0.3uA，再加上电池本身5uA左右的漏电流，整机漏电流才5.6uA，不到现有电子产品在关机状态时的漏电流的十分之一，可以极大提升内置电池的电子产品关机状态的电压保持时间，让现有的电子产品充一半电量放2-3年不充电都还可以开机使用，达到了质变的提升。

实施例二：

请参考图2，本实施例在实施例一的基础上还增加了双向二极管D1、电容C1，二极管D2以及电源引脚POWERKEY，双向二极管D1连接于第一开关管Q1的控制极与电子设备的电源引脚POWERKEY之间；开关机键K1的一端连接在双向二极管D1的两个二极管之间的节点上，另一端接地。电容C1一端与第一开关管Q1的控制极连接，另一端接地。二极管D2连接于电池与电子设备之间，也即连接在第一开关管的输入端VBAT和第一开关管的输出端VBAT_OUT之间，二极管D2的正极与电子设备连接，二极管的负极与电池连接。

下面说明一下本实施例的工作原理：

本实施例的基本工作原理与实施例一相同，重点介绍增加部分元器件的工作过程。

开机时，仅需短按开关机键K1，电容C1瞬间通过开关机键K1放电至0.7V，然后通过第一电阻R1充电，充电过程大约2秒，在充电过程中，使得第一开关管的控制极保持低电平，即在这段时间内，第一开关管处于导通状态，电子设备完成开机过程。电子设备开机后，给控制端VCC_PL高电平，第二开关管导通，第一电阻R1通过第二开关管分压，将电池供电的状态进行锁存。

从上述过程中可以看出，增设电容C1与第一电阻构成续流电路，可以使得用户操作简单，只需短按开关机键即可完成电子设备的开机。同时，电容C1还起到一个稳定开机的作用，因为不设电容C1时，就需要用户长按开关机键电子设备才能启动，但用户在长按的过程中可能出现松开按键的情况，一旦在电子设备开机的过程中出现上电中断，会造成系统的逻辑出错，影响电子设备的运行。

电源引脚POWERKEY也是受电子设备开关机状态影响，开机时关机时，电源引脚POWERKEY为高电平，关机时，电源引脚POWERKEY为低电平。在关机过程中，长按开关机键K1，使电源引脚POWERKEY由高电平变为低电平，系统检测到该引脚电平的转变后关机，同时给控制端VCC_PL低电平，第二开关管Q2截止，第一电阻R1两端的电压相同，使得第一开关管Q1也截止，也就使电池与电子设备之间截止。

而在开机过程中，短按或者长按开关机键K1，使电源引脚POWERKEY由低电平转换为高电平，且电池持续地给电子设备提供电能上电。这里设置双向双向二极管D1的目的是防止电源引脚POWERKEY的电平与开关管Q1控制极的电平产生相互干扰。在本申请的其它实施例中，双向二极管D1也可以用两个普通硅二极管例如1N4148替代，可以实现相同的功能。

虽然开关管Q1自身的寄生二极管也能够完成电子设备到电池的充电，但效率比较低，因此在电子设备与电池之间增设二极管D2以提高充电效率。

此时，再来分析本实施例的漏电流。产生漏电流的有第一开关管Q1，第二开关管Q2，二极管D2，双向二极管D1以及电池本身产生的漏电流。第一开关管和第二开关管可以选用A03401或者WPM1481，漏电流为0.3uA左右；二极管D2可以选用硅二极管1N5400，其漏电流为也在0.3uA左右；双向二极管D1可以选用BAT54C，其漏电流为2uA左右。如此，加上电池自身的漏电流，整个电路的漏电流为7.9uA左右，为现有的电子产品在关机状态时的漏电流的十分之一，极大地降低了电子产品关机状态时的漏电流。

另外，二极管D2还可以选用肖特基二极管，虽然在温度提升时，其漏电流会有较大的提升，但其充电效率也会得到很大提升。因此，可以根据具体的应用环境，使用肖特基二极管DSK24或是选用硅二极管。

从以上陈述可以看出，本申请的漏电流控制电路可以无缝嵌入目前带电池的所有电子产品，不需要对软件配置和逻辑进行更改。而且本申请的漏电流控制电路用的电子元件少，成本低，占板子面积小。例如POS机，平板电脑，刮胡刀，笔记本电脑等。电路中也并不限于采用以上所述电子元件，通过更换更小或者耐压更高的元件，或者将电路做成集成电路，可以应用于更为广泛的领域，例如汽车电子，智能手表等。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (5)

1.一种漏电流控制电路，其特征在于，该电路连接于电池与电子设备之间，电路包括第一开关管、第二开关管、开关机键、第一电阻以及信号控制端，第一电阻连接于第一开关管的控制极与输入端之间，第一开关管的输入端与电池连接，第一开关管的输出端与电子设备连接；第一开关管的控制极与第二开关管的输入端连接，第二开关管的控制极与信号控制端连接，第二开关管的输出端接地；所述第一开关管的控制极还通过开关机键接地；所述信号控制端的电平受控于电子设备的开关机状态，电子设备处于开机或待机状态时信号控制端获得第一电平信号使第二开关管导通，电子设备处于关机状态时信号控制端获得第二电平信号使第二开关管截止。

2.如权利要求1所述的漏电流控制电路，其特征在于，还包括双向二极管，双向二极管连接于第一开关管的控制极与电子设备的电源引脚之间；所述开关机键的一端连接在双向二极管的两个二极管之间的节点上，另一端接地。

3.如权利要求1所述的漏电流控制电路，其特征在于，还包括电容，电容一端与第一开关管的控制极连接，另一端接地。

4.如权利要求1所述的漏电流控制电路，其特征在于，还包括二极管，二极管连接于电池与电子设备之间,二极管的正极与电子设备连接，二极管的负极与电池连接。

5.如权利要求4所述的漏电流控制电路，其特征在于，所述二极管为硅二极管或肖特基二极管。

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