CN210895348U - 一种电源切换保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源切换保护电路，包括第一N沟道场效应管，所述第一N沟道场效应管的栅极与电源适配器的输出端连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的漏极接上拉电阻；第二N沟道场效应管，所述第二N沟道场效应管的栅极与所述第一N沟道场效应管的漏极电性连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地，所述第二N沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻且所述第二N沟道场效应管的漏极与处理器电性连接。本申请的电源切换保护电路，能够及时有效地对电源切换的状态进行反馈，使设备在电源切换后，电池能够在正常的工作范围内运行。

Description

一种电源切换保护电路

技术领域

本申请涉及电源保护电路技术领域，具体是一种电源切换保护电路。

背景技术

本部分的描述仅提供与本实用新型公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

目前高性能移动设备使用过程中，会发生交流电模式(ACMode)与电池模式(Battery Mode)切换的情形，例如突然移除交流电适配器或者发生停电。设备的嵌入式控制器会自动检测当前的电源模式(交流电适配器是否存在)，并驱动当前电源对设备进行供电。传统的交流电适配器是否存在的通知事件经过是：充电芯片获取交流电适配器移除然后知会将该信号发送至嵌入式控制器，嵌入式控制器再同时反馈给中央处理器CPU和图像处理器GPU。

从移除交流电适配器到中央处理器CPU、图像处理器GPU作出反应的这段时间属于服务器无响应时间，该段时间的特性是越短越好。如果中央处理器CPU和图像处理器GPU未及时作出降频运行反应，与此同时，新接入的电池又无法瞬间提供设备高性能运行所需的大电流，就会有很大风险导致设备掉电，出现无法正常工作的情况。然而，芯片检测电源切换状态存在例如电压干扰、芯片接口接触不良等干扰因素，会导致芯片检测电源切换状态出现检测结果不准确或者反馈效率慢的问题，因此，仅通过传统的芯片检测电源切换状态，无法保证设备在切换电源时电池能够得到充分地保护。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本实用新型的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

本申请的目的在于解决上述问题，提供了一种电源切换保护电路，通过第一N沟道场效应管、第二N沟道场效应管、第三N沟道场效应管的设置，能够在电源适配器与设备断开连接时，第一时间将断开的信息反馈至处理器，并由处理器快速地作出降频降性能的动作，确保电池得到充分的保护。

为实现上述目的，本申请提供了一种电源切换保护电路，包括：

第一N沟道场效应管，所述第一N沟道场效应管的栅极与电源适配器的输出端连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的漏极接上拉电阻；

第二N沟道场效应管，所述第二N沟道场效应管的栅极与所述第一N沟道场效应管的漏极电性连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地，所述第二N沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻且所述第二N沟道场效应管的漏极与处理器电性连接。

基于上述结构，当电源适配器切断与第一N沟道场效应管的连接时，第一N沟道场效应管的栅极为低电平，第一N沟道场效应管关闭，第一N沟道场效应管的漏极变为高电平，第二N沟道场效应管的栅极变为高电平，从而使第二N沟道场效应管打开，当第二N沟道场效应管打开后，处理器在第一时间接收到电源适配器断开的状态信息，并控制设备降频将性能运行，使电池在能够承受的范围内正常运行，规避了传统的芯片检测电源切换状态存在的检测结果反馈不及时的问题，提高了对电池的保护能力。

优选地，该种电源切换保护电路还包括第三N沟道场效应管，所述第三N沟道场效应管的栅极与控制器连接，所述第三N沟道场效应管的源极接地，所述第三N沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻并与所述第二N沟道场效应管的栅极连接。

基于上述结构，通过第三N沟道场效应管的设置，使本申请电源切换保护电路保留了传统的芯片检测电源切换状态的方式，对电源的保护进行双保险，提高本申请电源切换保护电路的可开行。

优选地，所述第一N沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管、所述第三N沟道场效应管的栅极均串联有接地电容。

优选地，所述第一N沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管、所述第三N沟道场效应管的型号均为2N7002，封装类型为SOT-23。

优选地，所述控制器为嵌入式控制器EC。

优选地，所述处理器为中央处理器CPU和/或图像处理器GPU。

优选地，所述电源适配器为交流电适配器。

综上所述，根据本申请的电源切换保护电路，通过第一N沟道场效应管、第二N沟道场效应管、第三N沟道场效应管的设置，能够在电源适配器与设备断开连接时，第一时间将断开的信息反馈至处理器，并由处理器快速地作出降频降性能的动作，确保电池得到充分的保护。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例中一种电源切换保护电路的电路原理图；

图2为本申请实施例中电源切换时图像处理器GPU的硬件处理电路原理图；

图3为本申请实施例中电源切换时中央处理器CPU的硬件处理电路原理图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

实施例1：参考图1所示的一种电源切换保护电路，包括：第一N沟道场效应管，第一N沟道场效应管的栅极与电源适配器的输出端连接，第一N沟道场效应管的源极接地，第一N沟道场效应管的漏极接上拉电阻。第二N沟道场效应管，第二N沟道场效应管的栅极与第一N沟道场效应管的漏极电性连接，第二N沟道场效应管的源极接地，第二N沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻且第二N沟道场效应管的漏极与处理器电性连接。

在本实施例中，第一N沟道场效应管、第二N沟道场效应管的型号选用2N7002，其封装模式为SOT-23。处理器为图像处理器GPU，图像处理器GPU的引脚GPU_Adapter_IN#引脚与第二N沟道场效应管的漏极连接。电源适配器为现有技术中的交流电适配器。控制器为现有技术中的嵌入式控制器。参考图2所示，第一N沟道场效应管为图2中的N沟道场效应管 Q1，第二N沟道场效应管为图2中的N沟道场效应管Q2，第一N沟道场效应管、第二N沟道场效应管的上拉电阻均为为R1(100KΩ)。

当电源适配器切断与N沟道场效应管Q1的连接时，N沟道场效应管Q1的栅极为低电平，N沟道场效应管Q1关闭，N沟道场效应管Q1的漏极变为高电平，N沟道场效应管Q2的栅极变为高电平，从而使N沟道场效应管Q2打开，当N沟道场效应管Q2打开后，图像处理器GPU在第一时间接收到电源适配器断开的状态信息，并控制设备降频将性能运行，使电池在能够承受的范围内正常运行，规避了传统的芯片检测电源切换状态存在的检测结果反馈不及时的问题，提高了对电池的保护能力。

作为本实施例的一种优选地实施方式，该种电源切换保护电路还包括第三N沟道场效应管，第三N沟道场效应管的栅极与控制器连接，第三N沟道场效应管的源极接地，第三N 沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻并与第二N沟道场效应管的栅极连接。这样设置的好处是，通过第三N沟道场效应管的设置，使本申请电源切换保护电路保留了传统的芯片检测电源切换状态的方式，对电源的保护进行双保险，提高本申请电源切换保护电路的可开行。在本实施例中，第三N沟道场效应管的型号选用2N7002，其封装模式为SOT-23。参考图2所示，第三N沟道场效应管为图2中的N沟道场效应管Q3，第三N沟道场效应管的上拉电阻为R1(100KΩ)。

当嵌入式控制器搭载的软件侦测到交流电适配器不存在后，通知嵌入式控制器芯片，嵌入式控制器芯片再关闭N沟道场效应管Q3，然后N沟道场效应管Q2会被打开，图像处理器 GPU的GPU_Adapter_IN#引脚的低电平状态通知到图像处理器GPU，对电池保护进行双重保险。

作为本实施例的另一种优选地实施方式，N沟道场效应管Q1的栅极串联有接地电容C1， N沟道场效应管Q2的栅极串联有接地电容C2，N沟道场效应管Q3的栅极串联有接地电容 C3。接地电容C1、接地电容C2，接地电容C3均为0.1uF。这样设置的好处是，通过在N沟道场效应管Q1、N沟道场效应管Q2、N沟道场效应管Q3串联接地电容，能够在减缓场效应管的开通时间，吸收场效应管的运行时的干扰，提高场效应管的响应效率。

实施例2：与实施例1不同的是，本实施例中处理器为中央处理器CPU。参考图3所示，在本实施例中，第一N沟道场效应管为图3中的N沟道场效应管Q4，第二N沟道场效应管为图3中的N沟道场效应管Q5，第三N沟道场效应管为图3中的N沟道场效应管Q6。N沟道场效应管Q4的栅极串联有接地电容C4，N沟道场效应管Q5的栅极串联有接地电容C5， N沟道场效应管Q6的栅极串联有接地电容C6，接地电容C4、接地电容C5，接地电容C6均为0.1uF。

工作原理：当移除交流电适配器时，N沟道场效应管Q4的栅极为低电平，N沟道场效应管Q4会被关闭，N沟道场效应管Q4的漏极会变高电平，也就是N沟道场效应管Q5的栅极为高电平，从而N沟道场效应管Q5会被打开，当N沟道场效应管Q5打开后，中央处理器CPU在第一时间接收到电源适配器断开的状态信息，并控制设备降频将性能运行，使电池在能够承受的范围内正常运行。同时保留原先通过软件EC发送电源适配器断开的信号至中央处理器GPU的方式，当嵌入式控制器搭载的软件侦测到交流电适配器不存在后，将该信息传送至嵌入式控制器芯片，嵌入式控制器芯片再关闭N沟道场效应管Q6，然后N沟道场效应管Q5会被打开，中央处理器CPU的CPU_Adapter_IN#引脚的低电平状态将交流电适配器断开的信号输送至中央处理器CPU，中央处理器CPU在接收到电源适配器断开的状态信息后，控制设备降频将性能运行，使电池在能够承受的范围内正常运行，实现对电池保护响应的双重保险。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电源切换保护电路，其特征在于，包括：

第一N沟道场效应管，所述第一N沟道场效应管的栅极与电源适配器的输出端连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的漏极接上拉电阻；

第二N沟道场效应管，所述第二N沟道场效应管的栅极与所述第一N沟道场效应管的漏极电性连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地，所述第二N沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻且所述第二N沟道场效应管的漏极与处理器电性连接。

2.根据权利要求1所述的电源切换保护电路，其特征在于，该种电源切换保护电路还包括第三N沟道场效应管，所述第三N沟道场效应管的栅极与控制器连接，所述第三N沟道场效应管的源极接地，所述第三N沟道场效应管的漏极连接有上拉电阻并与所述第二N沟道场效应管的栅极连接。

3.根据权利要求2所述的电源切换保护电路，其特征在于，所述第一N沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管、所述第三N沟道场效应管的栅极均串联有接地电容。

4.根据权利要求2所述的电源切换保护电路，其特征在于，所述第一N沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管、所述第三N沟道场效应管的型号均为2N7002，封装类型为SOT-23。

5.根据权利要求2所述的电源切换保护电路，其特征在于，所述控制器为嵌入式控制器EC。

6.根据权利要求1所述的电源切换保护电路，其特征在于，所述处理器为中央处理器CPU和/或图形处理器GPU。

7.根据权利要求1所述的电源切换保护电路，其特征在于，所述电源适配器为交流电适配器。

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