CN212163777U - 芯片引脚复用电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种芯片引脚复用电路，其包括第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一按键S1、第一电阻R1、电源选择模块、按键检测模块、第一控制开关S2、第一电流源、第一比较器以及分时驱动模块。与相关技术相比，本实用新型的芯片引脚复用电路实现了芯片引脚多功能应用，减小封装体积，适应便携式产品的需求。

Description

芯片引脚复用电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种芯片引脚复用电路。

背景技术

随着智能手机及可穿戴设备的飞速发展，目前，消费类电子产品多是电池供电，在系统中一定会有充电模块，放电模块。操作控制模块和状态显示模块。

然而，在便携式产品中，功能齐全和封装体积小往往是冲突的。受限的很大一部分原因是功能齐全要求的引脚数目太多，导致体积大的同时成本也会增加。

因此，实有必要提供一种新的芯片引脚复合电路解决上述问题。

实用新型内容

针对以上现有技术的不足，本实用新型提出一种芯片引脚复合电路，可以以更小分封装实现多个功能，适应便携式设备对体积的要求。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种芯片引脚复用电路，其包括第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一按键S1、第一电阻R1、电源选择模块、按键检测模块、第一控制开关S2、第一电流源、第一比较器以及分时驱动模块；

所述电源选择模块的输入端连接至第一电源电压VIN和第二电源电压BAT，并作为所述第一电源电压VIN和所述第二电源电压BAT的输入端；所述电源选择模块的输出端分别连接至芯片引脚KEY的第一控制信号端、所述芯片引脚KEY的第二控制信号端以及所述按键检测模块的输入端，其中，所述第一电源电压VIN 和所述第二电源电压BAT相异；

所述按键检测模块的输出端分别连接至所述第一比较器的输入端、所述芯片引脚KEY的第三控制信号端以及所述第一控制开关S2的第一端；

所述第一控制开关S2的第二端分别连接至所述第一电流源的输入端、所述第一比较器的输出端以及所述分时驱动模块的控制端；所述第一电流源的输出端接地；

所述芯片引脚KEY的输出端分别连接至所述第一发光二极管 LED1的负极端、所述第二发光二极管LED2的负极端以及所述第一电阻R1的第一端；

所述第一发光二极管LED1的正极端连接至所述第一电源电压 VIN，所述第二发光二极管LED2的正极端连接至所述第二电源电压BAT；

所述第一电阻R1的第二端连接至所述第一按键S1的第一端，所述第一按键S1的第二端连接至接地；

所述分时驱动模块用于调制并发出所需要的脉冲宽度调节信号，调制好的所述脉冲宽度调节信号从所述分时驱动模块的控制端输出，以设定所述第一发光二极管LED1或所述第二发光二极管 LED2的驱动时间区间、所述按键检测模块的检测时间区间及待机时间区间。

优选的，所述按键检测模块包括第一晶体管、第二晶体管、第二电阻、第二比较器以及第二电流源；

所述第二电阻的第一端连接至所述芯片引脚KEY的所述第三控制信号端，所述第二电阻的第二端分别连接至所述第一晶体管的漏极、所述第一晶体管栅极以及第二晶体管的栅极；

所述第一晶体管和第二晶体管的源极连接至所述电源选择模块的输出端，所述第二晶体管的漏极分别连接至所述第二电流源的输入端和第二比较器的输入端，所述第二电流源的输出端接地，所述第二比较器的输出端用于输出KEY_OUT信号至所述第一比较器。

优选的，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为MOS管。

优选的，所述第一电源电压VIN大于所述第二电源电压BAT。

与相关技术相比，本实用新型的所述芯片引脚复用电路通过采用分时检测和驱动，检测时钳位电压，驱动时关闭检测，实现了驱动和检测互不影响，外部采用第一电源电压和第二电源电压驱动第一发光二极管或第二发光二极管，根据外围电源的状态，实现了不同的应用场景自动选择驱动第一发光二极管或第二发光二极管，同时还能检测按键动作的功能。实现了芯片引脚多功能应用，减小封装体积，适合便携式产品的需求。

附图说明

下面结合附图详细说明本实用新型。通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：

图1为本实用新型芯片引脚复合电路的结构图；

图2为本实用新型的按键检测模块的电路图；

图3为本实用新型的分时驱动模块的脉冲宽度调节波形图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

在此记载的具体实施方式/实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本实用新型的保护范围之内。

请参图1-3所示，本实用新型提供了一种芯片引脚复用电路 100，其包括第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一按键S1、第一电阻R1、电源选择模块1、按键检测模块2、第一控制开关S2、第一电流源I1、第一比较器COMP1以及分时驱动模块3；

所述芯片引脚复用电路100一般应用于充放电电路系统或者整机中，主要在芯片引脚KEY上采用分时驱动，将多个功能集成在一个引脚上，并可根据外围电源的状态，调整所述芯片引脚复用电路100工作状态，所述工作状态有三种，分别为充电状态、放电状态以及待机状态。

具体的，所述芯片引脚复用电路100的电路结构为：

所述电源选择模块1的输入端连接至第一电源电压VIN和第二电源电压BAT，并作为所述第一电源电压VIN和所述第二电源电压BAT的输入端；所述电源选择模块1的输出端分别连接至芯片引脚KEY的第一控制信号端、所述芯片引脚KEY的第二控制信号端以及所述按键检测模块2的输入端，其中，所述第一电源电压 VIN和所述第二电源电压BAT相异。

所述按键检测模块2的输出端分别连接至所述第一比较器 COMP1的输入端、所述芯片引脚KEY的第三控制信号端以及所述第一控制开关S2的第一端；

所述第一控制开关S2的第二端分别连接至所述第一电流源I1 的输入端、所述第一比较器COMP1的输出端以及所述分时驱动模块3的控制端；所述第一电流源I1的输出端接地；

所述芯片引脚KEY的输出端分别连接至所述第一发光二极管 LED1的负极端、所述第二发光二极管LED2的负极端以及所述第一电阻R1的第一端；

所述第一发光二极管LED1的正极端连接至所述第一电源电压 VIN，所述第二发光二极管LED2的正极端连接至所述第二电源电压BAT；

所述第一电阻R1的第二端连接至所述第一按键S1的第一端，所述第一按键S1的第二端接地。

进一步的，所述按键检测模块2的电路结构为

所述按键检测模块2包括第一晶体管M1、第二晶体管M2、第二电阻R2、第二比较器COMP2以及第二电流源I2；

所述第二电阻R2的第一端连接至所述芯片引脚KEY的所述第三控制信号端，所述第二电阻R2的第二端分别连接至所述第一晶体管M1的漏极、所述第一晶体管M1栅极以及第二晶体管M2的栅极；

所述第一晶体管M1和第二晶体管M2的源极连接至所述电源选择模块1的输出端，所述第二晶体管M2的漏极分别连接至所述第二电流源I2的输入端和所述第二比较器COMP2的输入端，所述第二电流源I2的输出端接地，所述第二比较器COMP2的输出端用于输出KEY_OUT信号至所述第一比较器COMP1。

在本实施方式中，所述第一晶体管M1和所述第二晶体管M2 均为MOS管,其中，所述第一晶体管M1和所述第二晶体管M2的尺寸大小相同。当然，不限于此，设计者也可以根据性能和版图设计要求，对每个MOS管进行定制设计也是可以的。

更进一步的，所述分时驱动模块3用于调制并发出所需要的脉冲宽度调节信号，调制好的所述脉冲宽度调节信号从所述分时驱动模块3的控制端输出，以设定所述第一发光二极管LED1或所述第二发光二极管LED2的驱动时间区间L1、所述按键检测模块2的检测时间区间L2及待机时间区间L3。

所述芯片引脚复用电路100的工作原理为：

1、当第一电源电压VIN和第二电源电压BAT同时存在时，所述芯片引脚复用电路100对应为充电状态：

当所述分时驱动模块3设定为所述第一发光二极管LED1驱动时间区间L1时，闭合所述第一按键S1和所述第一控制开关S2，所述第一电流源I1导通，关闭所述按键检测模块2，此时第一电源电压VIN和第二电源电压BAT同时存在，所述芯片引脚复用电路 100的工作状态则自动选择为充电状态；在本实施方式中，所述第一电源电压VIN大于所述第二电源电压BAT，所述第一发光二极管LED1的正极端的电压值大于所述第一发光二极管LED1的负极端的电压值，则所述第一发光二极管LED1点亮，而所述第二发光二极管LED2自动被所述第一发光二极管LED1钳位电压，使得所述第二发光二极管LED2的正极端和负极端电压差小于开启电压，从而熄灭。

当所述分时驱动模块3设定为按键检测模块2的检测时间区间 L2时，闭合所述第一按键S1，打开所述按键检测模块2，所述按键检测模块2带电压钳位功能，按下所述芯片引脚KEY时(即所述第一控制开关S2闭合)，所述芯片引脚KEY的电压VH由所述电源选择模块1产生，所述电源选择模块1选择所述第一电源电压 VIN和所述第二电源电压BAT中较高的那个电压。而所述第一电源电压VIN大于所述第二电源电压BAT，则所述芯片引脚KEY的电压VH为第一电源电压VIN，因所述按键检测模块自带钳位电压，使得所述芯片引脚KEY的电压小于所述第一发光二极管LED1的正向导通电压，所以此时，就算所述芯片引脚KEY按下时(即所述第一控制开关S2闭合)也不会造成所述第一发光二极管LED1 导通发光。但是所述芯片引脚KEY按下时，会使所述按键检测模块2产生一个电流，电流值由外部电阻R1设定，并将产生的电流送入第一比较器COMP1中与第一电流源I1的电流进行比较。当所述按键检测模块产生电流值不同于第一电流源I1的电流值时，则可判断为所述芯片引脚KEY被按下，第一比较器I1输出KEY_S信号，即可得知道所述芯片引脚KEY被按下。

2、当只存在第二电源电压BAT时，所述芯片引脚复用电路 100对应为放电状态：

当所述分时驱动模块3设定为所述第二发光二极管LED2的驱动时间区间L1时，闭合所述第一按键S1和所述第一控制开关S2，所述第一电流源I1导通，关闭所述按键检测模块2，此时只存在所述第二电源电压BAT，所述芯片引脚复用电路100的工作状态则自动选择为放电状态；此时，所述第一发光二极管LED1熄灭，所述第二发光二极管LED2点亮。需要说明的是，因为发光二极管天然自带防止反向漏电功能，此时也不会出现所述第二电源电压BAT 向所述第一电源电压VIN的反向漏电。

当所述分时驱动模块3设定为按键检测模块的检测时间区间 L2时，闭合所述第一按键S1，打开所述按键检测模块2，所述按键检测模块2带电压钳位功能，按下所述芯片引脚KEY时(即所述第一控制开关S2闭合)，所述芯片引脚KEY的电压由所述电源选择模块1产生，所述电源选择模块1选择所述第一电源电压VIN 和所述第二电源电压BAT中较高的那个电压。而外部只存在所述第二电源电压BAT，则所述芯片引脚KEY的电压为第二电源电压 BAT，因所述按键检测模块2自带钳位电压，使得所述芯片引脚 KEY的电压小于所述第二发光二极管LED2的正向导通电压，所以此时，就算所述芯片引脚KEY按下时(即所述第一控制开关S2 闭合)也不会造成所述第二发光二极管LED1导通发光。但是所述芯片引脚KEY按下时，会使所述按键检测模块产生一个电流，电流值由外部电阻R2设定，并将产生的电流送入第二比较器COMP2 中与第二电流源I2的电流进行比较。当所述按键检测模块产生电流值不同于第二电流源I2的电流值时，则可判断为所述芯片引脚 KEY被按下，第二比较器I2输出KEY_OUT信号为1，即可得知道所述芯片引脚KEY被按下。当第二比较器I2输出KEY_OUT信号为0，即可得知道所述芯片引脚KEY未被按下。

3、当只存在第二电源电压BAT时，所述芯片引脚复用电路 100对应为待机状态：

当所述分时驱动模块3设定为待机时间区间L3时，打开按键模块。此时，所述分时驱动模块3发出脉冲宽度调节信号为低电平，第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2均不导通，无法被点亮。

与相关技术相比，本实用新型的所述芯片引脚复用电路通过采用分时检测和驱动，检测时钳位电压，驱动时关闭检测，实现了驱动和检测互不影响，外部采用第一电源电压和第二电源电压驱动第一发光二极管或第二发光二极管，根据外围电源的状态，实现了不同的应用场景自动选择驱动第一发光二极管或第二发光二极管，同时还能检测按键动作的功能。实现了芯片引脚多功能应用，减小封装体积，适合便携式产品的需求。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (4)

1.一种芯片引脚复用电路，其特征在于，其包括第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第一按键S1、第一电阻R1、电源选择模块、按键检测模块、第一控制开关S2、第一电流源、第一比较器以及分时驱动模块；

所述电源选择模块的输入端连接至第一电源电压VIN和第二电源电压BAT，并作为所述第一电源电压VIN和所述第二电源电压BAT的输入端；所述电源选择模块的输出端分别连接至芯片引脚KEY的第一控制信号端、所述芯片引脚KEY的第二控制信号端以及所述按键检测模块的输入端，其中，所述第一电源电压VIN和所述第二电源电压BAT相异；

所述按键检测模块的输出端分别连接至所述第一比较器的输入端、所述芯片引脚KEY的第三控制信号端以及所述第一控制开关S2的第一端；

所述第一控制开关S2的第二端分别连接至所述第一电流源的输入端、所述第一比较器的输出端以及所述分时驱动模块的控制端；所述第一电流源的输出端接地；

所述芯片引脚KEY的输出端分别连接至所述第一发光二极管LED1的负极端、所述第二发光二极管LED2的负极端以及所述第一电阻R1的第一端；

所述第一发光二极管LED1的正极端连接至所述第一电源电压VIN，所述第二发光二极管LED2的正极端连接至所述第二电源电压BAT；

所述第一电阻R1的第二端连接至所述第一按键S1的第一端，所述第一按键S1的第二端接地；

所述分时驱动模块用于调制并发出所需要的脉冲宽度调节信号，调制好的所述脉冲宽度调节信号从所述分时驱动模块的控制端输出，以设定所述第一发光二极管LED1或所述第二发光二极管LED2的驱动时间区间、所述按键检测模块的检测时间区间及待机时间区间。

2.根据权利要求1所述的芯片引脚复用电路，其特征在于，所述按键检测模块包括第一晶体管、第二晶体管、第二电阻、第二比较器以及第二电流源；

所述第二电阻的第一端连接至所述芯片引脚KEY的所述第三控制信号端，所述第二电阻的第二端分别连接至所述第一晶体管的漏极、所述第一晶体管栅极以及第二晶体管的栅极；

所述第一晶体管和第二晶体管的源极连接至所述电源选择模块的输出端，所述第二晶体管的漏极分别连接至所述第二电流源的输入端和第二比较器的输入端，所述第二电流源的输出端接地，所述第二比较器的输出端用于输出KEY_OUT信号至所述第一比较器。

3.根据权利要求2所述的芯片引脚复用电路，其特征在于，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为MOS管。

4.根据权利要求1所述的芯片引脚复用电路，其特征在于，所述第一电源电压VIN大于所述第二电源电压BAT。

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