CN210627125U

CN210627125U - 控制电路及电子设备

Info

Publication number: CN210627125U
Application number: CN201921494491.4U
Authority: CN
Inventors: 欧峥伟; 李振乐; 姚世烨
Original assignee: Shenzhen KTC Commercial Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen KTC Commercial Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2020-05-26
Anticipated expiration: 2029-09-09

Abstract

本实用新型公开了一种控制电路及其电子设备。该控制电路应用于待机状态下的外围电路模块的供电控制，包括：控制信号接收端，用于接收控制信号；第一开关单元连接于第一输入端和第一输出端之间；第二开关单元连接于第二输入端和第二输出端之间；所述第一输入端与有效供电电源连接，所述第二输入端与无效供电电源连接，所述第一输出端和所述第二输出端均与所述外围电路模块连接；其中，所述第一开关单元和所述第二开关单元的开关状态由所述控制信号确定，两者的开关状态相反。其根据控制信号来实现对外围电路模块的供电控制，有效的解决了待机模式的功率标准低与实现功能需求之间的矛盾，以非常小的待机功率的代价，实现用户端的功能需求。

Description

控制电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种应用于待机状态下的外围电路模块的供电控制的控制电路及电子设备。

背景技术

为了实现节能和延长工作时间等的使用需求，现有的许多电子设备(例如TV、教育一体机、显示器、监视器等显示产品)的工作模式中至少会包含待机模式和正常工作模式。待机模式亦即低功耗模式，能效标准要求其功耗 <0.5W，甚至有一些新的未发布标准将要求待机功耗<0.3W。

对于许多产品而言，用户仍然期望能够许多功能在待机状态下仍然可以被操作。但这些功能通常需要外围电路配合来实现，例如，网络唤醒(WOL) 或者快速开机(STR)。如果待机模式需要某项功能可以被操作，则相关的外围电路模块需要在待机模式下工作。这样，就会大幅增加整机的待机功率。

另一方面，法规或者标准限定的低功耗模式功率很小。这样在许多产品或者电子设备中都会面临待机模式的功率限制和功能需求之间的矛盾。现有的实现方法中，通常只能选择性的对用户端的功能需求做取舍，放弃部分用户需求以保证符合待机模式的功耗要求。

因此，迫切需要提供一种能够有效解决待机功率限制和功能需求之间矛盾的技术方案，以使得生产获得的电子设备能够更好的满足用户需求，提升产品竞争力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种应用于待机状态下的外围电路模块的供电控制的控制电路及电子设备，能够解决现有技术中待机模式的功率限制与功能需求之间存在矛盾的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种控制电路，应用于待机状态下的外围电路模块的供电控制。该控制电路包括：

控制信号接收端，用于接收控制信号；

第一开关单元，所述第一开关单元连接于第一输入端和第一输出端之间；

第二开关单元，所述第二开关单元连接于第二输入端和第二输出端之间；

所述第一输入端与有效供电电源连接，所述第二输入端与无效供电电源连接，所述第一输出端和所述第二输出端均与所述外围电路模块连接；

其中，所述第一开关单元和所述第二开关单元的开关状态由所述控制信号确定，在所述第一开关单元导通时，所述第二开关单元断开；在所述第二开关单元导通时，所述第一开关单元断开。

进一步，所述第一开关单元包括：第一三极管、第一MOS管以及第一二极管；

所述第一三极管的基极与所述控制信号接收端连接，所述第一三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一三极管的发射极接地；

所述第一MOS管的源极与所述第一输入端连接，所述第一MOS管的漏极与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第一输出端连接。

进一步，所述第二开关单元包括：第二三极管、第二MOS管以及第二二极管；

所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二三极管的发射极接地；

所述第二MOS管的源极与所述第二输入端连接，所述第二MOS管的漏极与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述第二输出端连接。

进一步，所述第一开关单元还包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

所述第一电容的一端与所述第一输入端连接，所述第一电容的另一端接地；所述第一电阻的一端与所述第一电容连接所述第一输入端的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第三电阻的一端连接；

所述第二电容的一端与所述第一电阻与所述第一电容连接的一端连接；所述第二电容的另一端通过所述第二电阻与所述第三电阻的一端连接；所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接。

进一步，所述第二开关单元还包括：第三电容、第四电容、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

所述第三电容的一端与所述第二输入端连接，所述第三电容的另一端接地；所述第四电阻的一端与所述第三电容连接所述第二输入端的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接；

所述第四电容的一端与所述第四电阻与所述第三电容连接的一端连接；所述第四电容的另一端通过所述第五电阻与所述第六电阻的一端连接；所述第六电阻的另一端与所述第二三极管的集电极连接。

进一步，所述第一开关单元还包括：第七电阻以及第八电阻；

所述第七电阻的一端与所述控制信号接收端连接，另一端接地；所述第八电阻的一端与所述第七电阻与所述控制信号接收端连接的一端连接，另一端与所述第一三极管的基极连接。

进一步，所述第二开关单元还包括第九电阻；所述第九电阻连接在所述第一三极管的集电极以及所述第二三极管的基极之间。

进一步，所述第一三极管和所述第二三极管为N通道三极管；所述第一 MOS管和所述第二MOS管为P通道MOS管。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电子设备。该电子设备包括：主控芯片、如上所述的控制电路以及外围电路模块；所述主控芯片根据采集获得的用户指令，生成对应的控制信号并提供至所述控制电路；所述外围电路模块与所述控制电路连接；所述控制电路根据所述控制信号，确定是否为所述外围电路模块供电。

进一步，所述控制电路的控制信号接收端与所述主控芯片的通用输入输出接口连接；所述通用输入输出接口为所述主控芯片处于待机状态时，可执行动作的通用输入输出接口。

本实用新型实施例提供的控制电路根据控制信号来实现对外围电路模块的供电控制，有效的解决了待机模式的功率标准低与实现功能需求之间的矛盾。其以非常小的待机功率的代价，实现用户端的功能需求。在电子设备的实际设计中可以根据用户对于功能需求的数量及特点，通过本实用新型实施例提供的控制电路，在满足法规要求的待机功率限制下，尽可能的开发出用户体验良好的产品。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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为本实用新型实施例提供的电子设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的控制电路的示意图。

图3为本实用新型实施例提供的网络唤醒功能的启动示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。

应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的电子设备的示意图。

该电子设备包括：主控芯片10、控制电路20以及外围电路模块30。所述主控芯片可以是任何合适类型的，支持待机模式或者低功耗模式的主控芯片。该主控芯片10可以采集获得用户指令，生成对应的控制信号并提供至所述控制电路。

控制电路20是具有切换开关属性的电路结构，其分别与待机状态下的有效供电电源和无效供电电源连接，可以根据主控芯片10提供的控制信号，切换开关的状态从而控制是否为外围电路模块30进行供电。

外围电路模块30可以是任何类型的，用于实现用户的一项或者多项功能需求的，部署在主控芯片10外围的模块化设计的电路。

具体实现外围电路模块的供电控制过程如下：主控芯片10可以采用任何合适的指令采集方式来采集获得用户施加的用户指令。例如，如图3所示的，可以是通过在电子设备的触摸屏幕上额外设置的功能开启/关闭的虚拟按钮。

控制电路20根据所述控制信号为高电平还是低电平，相应的确定是否为外围电路模块30进行供电。

在为外围电路模块30供电时，该外围电路模块30所对应的功能可以被处于低功耗状态的电子设备所执行，满足用户的使用需求。而在进行性能测试等情况时，控制电路20可以根据控制信号，切断对所述外围电路模块30 的供电，从而大大的降低了电子设备在待机模式下的功耗，使其能够满足法规或者法定标准关于功耗的要求。

具体的，所述控制电路的控制信号接收端与所述主控芯片的通用输入输出接口连接；所述通用输入输出接口为所述主控芯片处于待机状态时，可执行动作的通用输入输出接口。

通过这样的方式，可以在待机状态下保持对控制电路的控制，输出相应的控制信号以实现对外围电路的供电控制。

在实际操作过程中，控制电路的默认状态可以设置为停止供电的断开状态。亦即，在电子设备处于低功耗状态时，默认外围电路模块停止供电，功能暂停执行。此时，外围电路模块不消耗能量，有效的降低待机功耗。

只有当用户在交互设备(如触摸屏，特定按键)中点击启用该项功能时，控制电路才切换开关状态，为外围电路模块供电从而使该项对应的功能在电子设备的待机状态下也能够使用。

图2为本实用新型实施例提供的控制电路的电路原理图。其可以应用于图1所示的电子设备中，用于解决待机功耗与功能需求之间的存在矛盾的问题。请参阅图2，该控制电路包括：控制信号接收端201，第一开关单元202 以及第二开关单元203

其中，控制信号接收端201用于接收控制信号。所述第一开关单元连接于第一输入端IN1和第一输出端OUT1之间。所述第二开关单元连接于第二输入端IN2和第二输出端OUT2之间。

所述第一输入端与有效供电电源连接，所述第二输入端与无效供电电源连接，所述第一输出端和所述第二输出端均与所述外围电路模块连接。

由此，在所述第一开关单元导通时，所述第二开关单元断开时，外围电路模块将与有效供电电源连接，可以在待机状态下被启用。而在所述第二开关单元导通时，所述第一开关单元断开时，外围电路模块将与无效供电电源连接，没有电流通过而不消耗能量。

以下结合图2所示的电路原理图，详细描述第一开关单元和第二开关单元的具体结构：

所述第一开关单元202的半导体器件包括：第一三极管Q1、第一MOS 管Q2以及第一二极管D1。所述第二开关单元包的半导体器件包括：第二三极管Q3、第二MOS管Q4以及第二二极管D2。

其中，所述第一三极管的基极与所述控制信号接收端连接，所述第一三极管的集电极与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一三极管的发射极接地。

所述第二三极管的基极与所述第一三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二三极管的发射极接地。

具体的，所述第一三极管Q1和所述第二三极管Q3为N通道三极管，所述第一MOS管Q2和所述第二MOS管Q4为P通道MOS管。

在实际操作中，当输入的控制信号为高电平时，第一三极管Q1导通，拉低所述第一MOS管Q2的栅极电压，从而令Q2也导通，电流从第一输入端流向第一输出端。

同时，第二三极管Q3的基极也被拉低至低电平，第二三极管处于截止状态。相类似地，第二MOS管Q4也处于截止状态。第二二极管D2可以阻止电流从第二输出端反向流入第二输入端。

当输入的控制信号为低电平时，所述第一三极管Q1、所述第二三极管 Q3，所述第一MOS管Q2和所述第二MOS管Q4的状态相反，由第一二极管D2阻止电流从第一输出端反向流入第一输入端。

在一些实施例中，还可以增加合适的RC滤波单元来提升控制电路的性能。请继续参阅图2，所述第一开关单元还可以包括：第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。

其中，所述第一电容C1的一端与所述第一输入端IN1连接，所述第一电容C1的另一端接地；所述第一电阻R1的一端与所述第一电容C1连接所述第一输入端的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第三电阻R3的一端连接。

所述第二电容C2的一端与所述第一电阻R1与所述第一电容C1连接的一端连接；所述第二电容C2的另一端通过所述第二电阻R2与所述第三电阻 R3的一端连接；所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接。

相类似地，所述第二开关单元还包括：第三电容C3、第四电容C4、第四电阻R4、第五电阻R5以及第六电阻R6。

所述第三电容C3的一端与所述第二输入端连接，所述第三电容C3的另一端接地；所述第四电阻R4的一端与所述第三电容C3连接所述第二输入端的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第六电阻R6的一端连接。

所述第四电容C4的一端与所述第四电阻R4与所述第三电容C3连接的一端连接；所述第四电容C4的另一端通过所述第五电阻与所述第六电阻的一端连接；所述第六电阻R6的另一端与所述第二三极管的集电极连接。

在另一些实施例中，请继续参阅图2，为了保证可以正确的对控制信号进行响应，所述第一开关单元还可以包括：第七电阻R7以及第八电阻R8；

所述第七电阻R7的一端与所述控制信号接收端连接，另一端接地；所述第八电阻R8的一端与所述第七电阻R7与所述控制信号接收端连接的一端连接，另一端与所述第一三极管的基极连接。

在又一些实施例中，所述第二开关单元还可以包括第九电阻R9。所述第九电阻R9连接在所述第一三极管的集电极以及所述第二三极管的基极之间。

通过图2所示的控制电路，在接收到高电平的控制信号时，第一输入端接入的待机状态下的有效供电电源可以通过第一输出端为外围电路模块供电，使其相应的功能被启用。而在接收到低电平的控制信号时，第二输入端接入的待机状态下的无效供电电源通过第二输出端与外围电路模块连接，此时流过的电流微弱，几乎不产生功耗。

应当说明的是，图2所示的控制逻辑仅用于实例性表示，而不用于具体限定使用的控制逻辑。本领域技术人员可以根据实际情况的需要，选择使用不同的控制逻辑(例如，在控制信号为高电平时，关闭对外围电路模块的供电，而在控制信号为低电平时，开启供电)或者改变其中的一个或者多个半导体开关器件的选型或者连接方式以取得相同的技术效果。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.一种控制电路，应用于待机状态下的外围电路模块的供电控制，其特征在于，包括：

控制信号接收端，用于接收控制信号；

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关单元包括：第一三极管、第一MOS管以及第一二极管；

3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述第二开关单元包括：第二三极管、第二MOS管以及第二二极管；

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关单元还包括：第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括：第三电容、第四电容、第四电阻、第五电阻以及第六电阻；

6.根据权利要求5所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关单元还包括：第七电阻以及第八电阻；

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，所述第二开关单元还包括第九电阻；所述第九电阻连接在所述第一三极管的集电极以及所述第二三极管的基极之间。

8.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管为N通道三极管；所述第一MOS管和所述第二MOS管为P通道MOS管。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：主控芯片、如权利要求1-8任一项所述的控制电路以及外围电路模块；

所述主控芯片根据采集获得的用户指令，生成对应的控制信号并提供至所述控制电路；所述外围电路模块与所述控制电路连接；

所述控制电路根据所述控制信号，确定是否为所述外围电路模块供电。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述控制电路的控制信号接收端与所述主控芯片的通用输入输出接口连接；所述通用输入输出接口为所述主控芯片处于待机状态时，可执行动作的通用输入输出接口。