CN212676936U

CN212676936U - 一种电池供电微动按键触发开机的mcu自锁电源电路

Info

Publication number: CN212676936U
Application number: CN202021873881.5U
Authority: CN
Inventors: 丁路; 卓芝强
Original assignee: Wuliang Hefei Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Wuliang Hefei Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-01
Filing date: 2020-09-01
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2030-09-01

Abstract

本实用新型公开了一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，本实用新型中：MOS管Q1的漏极与电压源VCC连接；MOS管Q1门极与MOS管Q2漏极连接；MOS管Q2源极接地；MOS管Q2门极与MCU控制驱动电路连接；MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端串联下拉电阻R5至GND；按键S1的一端接地；另一端串联二极管D1和匹配电阻R1至电压源VCC。本实用新型通过设置自锁电路和按键配合，在开机时按键触发系统电源的供电电路开启，电源开启后，MCU对电源供电进行锁定，按键用于模式切换、档位调节、关机信号，当MCU检查到按键关机信号时，解除对系统供电电源的锁定，切断电源电量消耗降为零。

Description

一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，特别是涉及一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对消费类电子需求量越来越大，其中有很大部分是电池供电的产品，例如电动牙刷、电动剃须刀等，这类产品要求在工作完成后对电池电量的消耗降低到最低，通常是通过一个拨动开关来完全切断电池供电，这种方式对于电池电量消耗减少到零，但是增加了一个拨动(或自锁)开关，对于这类外观结构设计较紧凑的产品而言，一方面挤占结构空间、另一方面影响设计美观；另外一只方式在工作完毕之后让系统进入低功耗状态(电源正常供电)来减少耗电，将待机状态耗电量降低尽可能低的状态，此种方式在待机状态下虽然耗电量低，但是库存或长时间不用时仍然会消耗可观的电量，在使用锂电池或者镍氢电池等严禁过放电的电池时，长时间待机电池过放电时会损坏电池，甚至当电池放电电压低至系统复位电压时，系统一直处于复位状态，耗电量急剧增大，导致电池电压很快下降到零伏导致电池报废。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，通过设置自锁电路和按键配合，在开机时按键触发系统电源的供电电路开启，电源开启后，MCU对电源供电进行锁定，按键用于模式切换、档位调节、关机信号，当MCU检查到按键关机信号时，解除对系统供电电源的锁定，切断电源电量消耗降为零，提高电池续航能力，延长使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，包括MCU控制驱动电路、电池、自锁电路和按键S1，所述自锁电路的一端与电池连接；所述MCU控制驱动电路与自锁电路电性连接；所述自锁电路包括MOS管Q1和MOS管Q2；所述MOS管Q1的源极与电池正极连接；所述MOS管Q1的漏极与电压源VCC连接；所述MOS管Q1的门极与MOS管Q2的漏极连接；所述MOS管Q2的源极接地；所述MOS管Q2的门极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端连接；所述MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端串联有一下拉电阻R5至接地模块GND；所述按键S1的一端接地；所述按键S1的另一端与二极管D1的阴极连接；所述二极管D1的阳极串联一匹配电阻R1至电压源VCC；所述二极管D1的阴极还串联二极管D2至MOS管Q2的漏极；所述MCU控制驱动电路的KEY输入端接入到二极管D1的阳极上。

进一步地，所述MOS管Q1的源极与电池正极之间连接有一接地电容C1；所述接地电容C1为0.1uF瓷片电容。

进一步地，所述MOS管Q1为P沟道MOS管；所述MOS管Q1的门极与MOS管Q2的漏极之间串联有一匹配电阻R3；所述匹配电阻R3的阻值为1KΩ；所述MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极之间串联有一匹配电阻R2；所述匹配电阻R2的阻值为100KΩ。

进一步地，所述MOS管Q2为N沟道MOS管；所述MOS管Q2的门极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端之间串联有一匹配电阻R4；所述匹配电阻R4的阻值为10KΩ。

进一步地，所述MCU控制驱动电路的一端与电压源VCC连接；所述MCU控制驱动电路的另一端接地。

进一步地，所述二极管D2的阳极与MOS管Q2的漏极连接；所述二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接。

进一步地，所述匹配电阻R1的阻值为10KΩ；所述下拉电阻R5的阻值为200KΩ。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置自锁电路和按键配合，在开机时按键触发系统电源的供电电路开启，电源开启后，MCU对电源供电进行锁定，按键用于模式切换、档位调节、关机信号，当MCU检查到按键关机信号时，解除对系统供电电源的锁定，切断电源电量消耗降为零，提高电池续航能力，延长使用寿命。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路的电路图；

图2为使用三极管的自锁电源电路的电路图。

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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1所示，本实用新型为一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，包括MCU控制驱动电路、电池、自锁电路和按键S1，自锁电路的一端与电池连接；MCU控制驱动电路与自锁电路电性连接；

自锁电路包括MOS管Q1和MOS管Q2；MOS管Q1的源极与电池正极连接；MOS管Q1的源极与电池正极之间连接有一接地电容C1；接地电容C1为0.1uF瓷片电容；MOS管Q1的漏极与电压源VCC连接；MOS管Q1的门极与MOS管Q2的漏极连接；MOS管Q2的源极接地；MOS管Q2的门极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端连接；

MOS管Q1为P沟道MOS管；MOS管Q1的型号为SI2301；MOS管Q1的门极与MOS管Q2的漏极之间串联有一匹配电阻R3；匹配电阻R3的阻值为1KΩ；MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极之间串联有一匹配电阻R2；匹配电阻R2的阻值为100KΩ；

MOS管Q2为N沟道MOS管；MOS管Q2的型号为SI2302；MOS管Q2的门极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端之间串联有一匹配电阻R4；匹配电阻R4的阻值为10KΩ；

按键S1的一端接地；按键S1的另一端与二极管D1的阴极连接；二极管D1的阳极串联一匹配电阻R1至电压源VCC；匹配电阻R1的阻值为10KΩ；二极管D1的阴极还串联二极管D2至MOS管Q2的漏极；二极管D2的阳极与MOS管Q2的漏极连接；二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接；

MCU控制驱动电路的KEY输入端接入到二极管D1的阳极上；MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端串联有一下拉电阻R5至接地模块GND；下拉电阻R5的阻值为200KΩ；MCU控制驱动电路的一端与电压源VCC连接；MCU控制驱动电路的另一端接地。

实施例一：本实施例为一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路的工作原理：

系统处于关机状态，按键S1为释放状态，MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端受弱下拉电阻R5作用为低电平状态，MOS管Q2截止，MOS管Q1的门极G由于串联匹配电阻R3、匹配电阻R2至电池正极BAT+，因此MOS管Q1的Vgs＝0V，MOS管Q1处于关断状态，系统供电断开。

当系统处于关机状态时，当按下按键S1，此时MOS管Q1的门极G由于串联匹配电阻R3、二极管D2、匹配电阻S1至接地模块GND，因为按键S1闭合所以MOS管Q1的门极电压Vg＝二极管D2的导通电压VIF，Vgs＝Vg-Vbat＝VIF-Vbat，Vbat典型值为3.6V，VIF-典型值为0.6V以下，因此Vgs<-3.0V大于MOS管Q1的导通门限值故MOS管Q1导通，当按键S1按下维持一定的时间(>20ms)MCU完成初始化后将PWR_LOCK输出为高电平，此时MOS管Q2导通，MOS管Q1的门极电压约为0V，只要PWR_LOCK输出端的输出高，即使按键S1释放，MOS管Q1也维持导通，系统电源被MCU锁定为开启状态。此时处于开机状态。

当系统处于开机状态，按键S1按下，KEY被二极管D1钳位至导通电压VIF，KEY输入端为低电平，当按键S1释放后，KEY输入端被R1上拉至电压VCC，KEY输入端为高电平，MCU工作状态下会定时循环检测KEY输入端的状态，并根据KEY输入端的状态来切换工作模式或者进行档位调节。

当系统处于开机状态，由于工作时间达到或者S1按键请求关机或者异常保护等需要关机，则PWR_LOCK输出端会从锁定输出高状态切换为输出低状态，MOS管Q2截止，当按键S1处于释放状态时，MOS管Q1截止，电池正极BAT+与电压源VCC切断，MCU控制驱动电路掉电，系统变为关机状态。

实施例二：其中，如图2所示；使用PNP三极管Q1替代P沟道MOS管Q1，NPN三极管Q2替代N沟道MOS管Q2，工作原理相似；

PNP三极管Q1的发射极与电池正极连接；PNP三极管Q1的发射极与电池正极之间连接有一接地电容C1；接地电容C1为0.1uF瓷片电容；PNP三极管Q1的集电极与电压源VCC连接；PNP三极管Q1的基极与NPN三极管Q2的集电极连接；NPN三极管Q2的发射极接地；NPN三极管Q2的基极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims

1.一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，包括MCU控制驱动电路、电池、自锁电路和按键S1，其特征在于：所述自锁电路的一端与电池连接；所述MCU控制驱动电路与自锁电路电性连接；

所述自锁电路包括MOS管Q1和MOS管Q2；所述MOS管Q1的源极与电池正极连接；所述MOS管Q1的漏极与电压源VCC连接；所述MOS管Q1的门极与MOS管Q2的漏极连接；所述MOS管Q2的源极接地；所述MOS管Q2的门极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端连接；

所述MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端串联有一下拉电阻R5至接地模块GND；

所述按键S1的一端接地；所述按键S1的另一端与二极管D1的阴极连接；所述二极管D1的阳极串联一匹配电阻R1至电压源VCC；所述二极管D1的阴极还串联二极管D2至MOS管Q2的漏极；

所述MCU控制驱动电路的KEY输入端接入到二极管D1的阳极上。

2.根据权利要求1所述的一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，其特征在于，所述MOS管Q1的源极与电池正极之间连接有一接地电容C1；所述接地电容C1为0.1uF瓷片电容。

3.根据权利要求1所述的一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，其特征在于，所述MOS管Q1为P沟道MOS管；

所述MOS管Q1的门极与MOS管Q2的漏极之间串联有一匹配电阻R3；所述匹配电阻R3的阻值为1KΩ；

所述MOS管Q1的源极与MOS管Q2的漏极之间串联有一匹配电阻R2；所述匹配电阻R2的阻值为100KΩ。

4.根据权利要求1所述的一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，其特征在于，所述MOS管Q2为N沟道MOS管；

所述MOS管Q2的门极与MCU控制驱动电路的PWR_LOCK输出端之间串联有一匹配电阻R4；所述匹配电阻R4的阻值为10KΩ。

5.根据权利要求1所述的一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，其特征在于，所述MCU控制驱动电路的一端与电压源VCC连接；所述MCU控制驱动电路的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，其特征在于，所述二极管D2的阳极与MOS管Q2的漏极连接；所述二极管D2的阴极与二极管D1的阴极连接。

7.根据权利要求1所述的一种电池供电微动按键触发开机的MCU自锁电源电路，其特征在于，所述匹配电阻R1的阻值为10KΩ；所述下拉电阻R5的阻值为200KΩ。