CN212012131U - 一种检测振动的电源节能管理电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测振动的电源节能管理电路，包括一单片机，单片机设信号输入引脚和控制引脚；一比较器，比较器连接振动传感器、供电电压和信号输入引脚；第一三极管；一第二三极管，连接控制引脚；场效应管，连接电源电压输入端、电源电压输入端和控制引脚；比较器于振动传感器振动时产生第一高电平，场效应管的源极和漏极导通；比较器于振动传感器静止时产生第一低电平，场效应管的源极和漏极断开，本实用新型在仪器静止时可自动关闭供电电路，避免了仪器长时间在非工作时间工作，提高了仪器的使用寿命，节省了电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电路领域，尤其涉及一种检测振动的电源节能管理电路。
背景技术
在日常生活中，类似电热毯、电热护膝毯在使用过程中，用户因忘记关掉电源离开，电热毯长时间加热，而引发火灾事故屡见不鲜。还有些手持仪器如各种手持测量仪器，只在用户拿起来，或者在运动状态下，才需要供电，静止时为了节能，并不需要供电，但是用户经常忘了关闭其供电电源或断开开关，长时间供电工作的手持仪器会因为散热等原因，而缩短仪器的正常使用寿命。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种检测振动的电源节能管理电路。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种检测振动的电源节能管理电路，包括
一单片机，所述单片机上设一信号输入引脚和一控制引脚；
一比较器，所述比较器的信号输入端连接一振动传感器，所述比较器的电源端接供电电压，所述比较器的输出端连接所述信号输入引脚；
一第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述比较器的输出端，所述第一三极管的集电极连接所述供电电压；
一第二三极管，所述第二三极管的基极接所述第一三极管的发射极和所述控制引脚，所述第二三极管的发射极连接接地端；
一场效应管，所述场效应管的源极的源极连接电源电压输入端，所述场效应管的栅极连接所述第二三极管的集电极，所述场效应管的栅极还通过一电阻连接所述电源电压输入端，所述场效应管的漏极连接电源电压输出端，所述场效应管的漏极还连接所述控制引脚；
所述比较器于所述振动传感器振动时产生第一高电平，所述场效应管的源极和漏极导通；
所述比较器于所述振动传感器静止时产生第一低电平，所述场效应管的源极和漏极断开。
优选地，所述单片机通过信号输入引脚采集所述第一高电平和所述第一低电平，所述单片机为Maxim单片机。
优选地，所述单片机依据所述第一高电平产生一第二高电平，并通过所述控制引脚输出所述第二高电平，使所述第二三极管的发射极和集电极导通，所述场效应管的源极和漏极导通。
优选地，所述单片机依据所述第一低电平产生一第二低电平，并通过所述控制引脚输出所述第二低电平，使所述第二三极管的发射极和集电极断开，所述场效应管的源极和漏极断开。
优选地，所述单片机延时产生所述第二低电平。
优选地，所述信号输入引脚还与所述振动传感器的输出端连接。
优选地，所述比较器的输出端还连接一第一电容，所述第一电容的第二端连接所述接地端。
优选地，所述场效应管的漏极还连接所述接地端。
优选地，所述场效应管为PMOS管。
优选地，所述场效应管的漏极与所述电源电压输出端之间还并联有第二电容和第三电容，所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端均连接所述接地端。
本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本实用新型在振动传感器振动时，比较器输出高电平使单片机产生高电平，并使两个三极管的集电极和发射极导通，使场效应管的源极和漏极导通，此时电源电路正常工作；当振动传感器静止时，比较器输出低电平使单片机产生低电平，使两个三极管的集电极和发射极断开，场效应管的源极和漏极断开，从而断开电源电路，起到了管理电源电路的作用，从而达到了在静止时断开电源供应电路的目的，避免了仪器长时间在非工作时间工作，自动关机作用提高了仪器的使用寿命，节省了电能。
附图说明
图1是本实用新型的电路图。
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的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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型公开了一种检测振动的电源节能管理电路，包括
一单片机1，单片机1上设一信号输入引脚ADC_IN_MCU和一控制引脚PWR_OFF_MCU；单片机1为Maxim单片机。
一比较器U2，比较器U2的信号输入端连接一振动传感器2，比较器U2的电源端接供电电压VCC，比较器U2的输出端连接信号输入引脚ADC_IN_MCU；具体地，U2可采用MAX9031AUK+T比较器，与Maxim单片机配合更好。
一第一三极管Q1，第一三极管Q1的基极连接比较器U2的输出端，第一三极管Q1的集电极连接供电电压VCC；
一第二三极管Q2，第二三极管Q2的基极接第一三极管Q1的发射极和控制引脚PWR_OFF_MCU，第二三极管Q2的发射极连接接地端GND；
一场效应管Q3，场效应管Q3的源极的源极连接电源电压输入端VCC_IN，场效应管Q3的栅极连接第二三极管Q2的集电极，场效应管Q3的栅极还通过一电阻R19连接电源电压输入端VCC_IN，场效应管Q3的漏极连接电源电压输出端VCC_OUT，场效应管Q3的漏极还连接控制引脚PWR_OFF_MCU；
比较器U2于振动传感器2振动时产生第一高电平，第一高电平可以使第一三极管Q1工作于饱和状态，此时相当于Q1的发射极和集电极导通(Q1开关闭合)场效应管Q3的源极和漏极导通，电源供电电路导通；
比较器U2于振动传感器2静止时产生第一低电平，此时第一三级管和第二三极管工作在截止状态(相当于Q1、Q2开关断开)，场效应管Q3的源极和漏极断开，电源供电电路断开。电源供电电路即VCC_IN至VCC_OUT的电路，Q3相当于电源供电电路的开关。
本实用新型的优点在于：
本实用新型在振动传感器振动时，比较器输出高电平使单片机产生高电平，并使两个三极管的集电极和发射极导通，使场效应管的源极和漏极导通，此时电源电路正常工作；当振动传感器静止时，比较器输出低电平使单片机产生低电平，使两个三极管的集电极和发射极断开，场效应管的源极和漏极断开，从而断开电源电路，起到了管理电源电路的作用，从而达到了仪器静止时断开电源供应电路的目的，避免了仪器长时间在非工作时间工作，提高了仪器的使用寿命，节省了电能。
作为本实用新型一种优选的实施方式，单片机1通过信号输入引脚ADC_IN_MCU采集第一高电平和第一低电平。
作为本实用新型一种优选的实施方式，单片机1依据第一高电平产生一第二高电平，并通过控制引脚输出第二高电平，使第二三极管Q2的发射极和集电极导通，场效应管Q3的源极和漏极导通。此时电源供电电路处于导通状态，为电子设备持续供电。
作为本实用新型一种优选的实施方式，单片机1依据第一低电平产生一第二低电平，并通过控制引脚输出第二低电平，使第二三极管Q2的发射极和集电极断开，场效应管Q3的源极和漏极断开。此时电源供电电路断开，电子设备断电，节省电源电量。
作为本实用新型一种优选的实施方式，单片机1延时产生第二低电平。若本实用新型的电源节能管理电路在振动传感器2检测到静止时立即切断电源供电电路，那么当很短时间内振动传感器2再次振动的时候，电源供电电路会立刻恢复供电，这样快速的通电和断电会缩短电路和电源的供电电路的使用寿命。因此在单片机1内设置延时程序，使单片机1延时产生第二低电平，即比较器U2产生第一低电平后，单片机1会持续产生第二高电平一段时间，具体时间即为预设延时时间，第一低电平产生后经过预设延时时间后，单片机1不再产生第二高电平而是立刻产生第二低电平，使电源供电电路延时断电。延时时间可根据电子器械的实际需要和用户的需求设定，预设延时时间可以为1s-500min。
作为本实用新型一种优选的实施方式，信号输入引脚ADC_IN_MCU还与振动传感器2的输出端连接。具体地，振动传感器2包括两个，一个是J5，另一个是J6，J6通过两个电阻连接VCC，并且VCC通过电阻与信号输入引脚ADC_IN_MCU连接，VCC起到为单片机1供电的作用。
作为本实用新型一种优选的实施方式，比较器U2的输出端还连接一第一电容C1，第一电容C1的第二端连接接地端GND。C1可保护比较器U2。
作为本实用新型一种优选的实施方式，场效应管Q3的漏极还连接接地端GND。场效应管Q3的漏极还连接控制引脚PWR_OFF_MCU，起到反馈场效应管的工作状态的作用。
作为本实用新型一种优选的实施方式，场效应管Q3为PMOS管。
作为本实用新型一种优选的实施方式，场效应管Q3的漏极与电源电压输出端VCC_OUT之间还并联有第二电容C2和第三电容C3，第二电容C2的第二端和第三电容C3的第二端均连接接地端。C2和C3用于吸收电源供电电路断电时产生的断电电流，起到保护场效应管Q3的作用。
本实用新型的电源节能管理电路的工作过程如下：
(1)振动传感器检测不到振动信号时，比较器U2输出第一低电平，单片机接收第一低电平产生一第二低电平，Q1、Q2均工作在截止状态，相当于Q1、Q2的集电极和发射极断开，Q3的源极和漏极处于断开状态(因为VGS＞VGS(th),VGS(th)即VGS(threshold)门限电压)。
(2)振动传感器检测到振动信号时，比较器U2接收到振动信号后产生并输出第一高电平，单片机接收第一高电平产生第二高电平，第一高电平和第二高电平分别使Q1、Q2处于饱和状态，相当于Q1、Q2的集电极和发射极电流导通，此时可以看出Q3的栅极G直接接地，而Q3的源极S接正向电压，此时VGS为负值，且VGS<VGS(th)，此时Q3的源极和漏极导通，相当于Q3的开关闭合，电源供电电路导通并未电子器械供电。
(3)在电源供电电路供电过程中，若振动传感器未检测到振动信号，则比较器U2产生第一低电平，在预设延时时间内，单片机继续产生第二高电平，电源供电电路仍然持续为电子器械供电，供电时间为预设延时时间；
预设时间到达后，
若振动传感器依然未检测到振动信号，比较器U2依然输出第一低电平，则单片机产生第二低电平使电源供电电路断开；
若振动传感器检测到振动信号，比较器U2输出第一高电平，则单片机依然产生第二高电平使电源供电电路持续为电子器械供电。
优选地是，采用第一三极管、第二三极管及单片机共同控制场效应管，安全可靠，且采用了延时断电策略，延长了电路和电源的使用寿命。
以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，包括
一单片机，所述单片机上设一信号输入引脚和一控制引脚；
一比较器，所述比较器的信号输入端连接一振动传感器，所述比较器的电源端接供电电压，所述比较器的输出端连接所述信号输入引脚；
一第一三极管，所述第一三极管的基极连接所述比较器的输出端，所述第一三极管的集电极连接所述供电电压；
一第二三极管，所述第二三极管的基极接所述第一三极管的发射极和所述控制引脚，所述第二三极管的发射极连接接地端；
一场效应管，所述场效应管的源极连接电源电压输入端，所述场效应管的栅极连接所述第二三极管的集电极，所述场效应管的栅极还通过一电阻连接所述电源电压输入端，所述场效应管的漏极连接电源电压输出端，所述场效应管的漏极还连接所述控制引脚；
所述比较器于所述振动传感器振动时产生第一高电平，所述场效应管的源极和漏极导通；
所述比较器于所述振动传感器静止时产生第一低电平，所述场效应管的源极和漏极断开。
2.根据权利要求1所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述单片机通过所述信号输入引脚采集所述第一高电平和所述第一低电平，所述单片机为Maxim单片机。
3.根据权利要求2所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述单片机依据所述第一高电平产生一第二高电平，并通过所述控制引脚输出所述第二高电平，使所述第二三极管的发射极和集电极导通，所述场效应管的源极和漏极导通。
4.根据权利要求2所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述单片机依据所述第一低电平产生一第二低电平，并通过所述控制引脚输出所述第二低电平，使所述第二三极管的发射极和集电极断开，所述场效应管的源极和漏极断开。
5.根据权利要求4所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述单片机延时产生所述第二低电平。
6.根据权利要求1所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述信号输入引脚还与所述振动传感器的输出端连接。
7.根据权利要求1所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述比较器的输出端还连接一第一电容，所述第一电容的第二端连接所述接地端。
8.根据权利要求1所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述场效应管的漏极还连接所述接地端。
9.根据权利要求1所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述场效应管为PMOS管。
10.根据权利要求1所述的一种检测振动的电源节能管理电路，其特征在于，所述场效应管的漏极与所述电源电压输出端之间还并联有第二电容和第三电容，所述第二电容的第二端和所述第三电容的第二端均连接所述接地端。
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| CN202020396731.3U CN212012131U (zh) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 一种检测振动的电源节能管理电路 |
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| CN202020396731.3U CN212012131U (zh) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 一种检测振动的电源节能管理电路 |
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| CN212012131U true CN212012131U (zh) | 2020-11-24 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113985085A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-28 | 重庆智慧水务有限公司 | 一种水表工作电流测试电路及测试方法 |
-
2020
- 2020-03-25 CN CN202020396731.3U patent/CN212012131U/zh active Active
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