CN213585190U - 一种具有待机低功耗的电源控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种具有待机低功耗的电源控制电路，可对MCU供电并可在MCU处于待机状态时中止对MCU的供电，所述电源控制电路包括MCU和对MCU供电的供电电路；所述供电电路以供电端VCC与MCU取电端相连、以受控端PW_EN与MCU控制端相连；当MCU控制端向受控端PW_EN输出低电平时，所述供电电路使供电端VCC端切换为断电状态，并使受控端PW_EN维持低电平状态，以维持供电端VCC的断电状态；本实用新型可以使电池在需要进入待机模式时由MCU控制并切断MCU供电电源，使电池无输出并且电路板自耗电为零，进入完全低功耗的待机模式；当需要电池工作时，只需要接入充电器即可激活，电路方案具有搭建成本低廉，使用方便，待机功耗低的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，尤其是一种具有待机低功耗的电源控制电路。
背景技术
在锂电池管理系统中，待机功耗是非常重要的一个组成部分，低耗电的待机模式能够让锂电池包具有更长的仓储时间与良好的用户体验，同时也能在有效时间内够降低电池的循环次数，增加锂电池的使用寿命。当锂电池进入低功耗待机模式时，需要通过使能电路激活并使能锂电池管理系统。
目前传统的待机模式是让电池MCU进入低功耗模式，将待机模式的工作电流做到尽量小，但是仍然会有功耗存在。如果在待机时将MCU的供电电源切断，则可以将工作电流降低到接近零，做到完全的低功耗。
发明内容
本实用新型提出一种具有待机低功耗的电源控制电路，可以使电池在需要进入待机模式时由MCU控制并切断MCU供电电源，使电池无输出并且电路板自耗电为零，进入完全低功耗的待机模式；当需要电池工作时，只需要接入充电器即可激活；本实用新型的电路方案具有搭建成本低廉，使用方便，待机功耗低的特点。
本实用新型采用以下技术方案。
一种具有待机低功耗的电源控制电路，可对MCU供电并可在MCU处于待机状态时中止对MCU的供电，所述电源控制电路包括MCU和对MCU供电的供电电路；所述供电电路以供电端VCC与MCU取电端相连、以受控端PW_EN与MCU控制端相连；当MCU控制端向受控端PW_EN输出低电平时，所述供电电路使供电端VCC端切换为断电状态，并使受控端PW_EN维持低电平状态，以维持供电端VCC的断电状态。
所述供电电路还包括电源输入端；所述电源输入端包括C+/B+ 端口、C-端口；当C+/B+ 端口、C-端口与供电电源相接时，供电电路恢复对MCU供电，MCU使供电电路的受控端PW_EN处于高电平状态，以锁定供电电路的供电端VCC的供电状态。
所述供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，还包括电容C1、电容C2，以及NPN三极管Q2、P沟道场效应管Q1、二极管D1、二极管D2、LDO芯片U1；所述C+/B+ 端口连接充电器接口正极，C-端口连接充电器接口负极；
所述二极管D1的阳极接充电器接口的正极C+/B+；二极管D1的阴极与电阻R1的第一端、Q1的源极连接；
电阻R1的第二端与R2的第一端、R3的第一端、Q1的栅极连接；Q1的漏极与C1的第一端、LDO芯片U1的输入端连接；U1的输出端与C2的第一端连接，并作为MCU的供电电源端VCC输出；
电阻R2的第二端与D2的阳极连接；D2的阴极接充电器接口的负极C-；R3的第二端与Q2的集电极连接；Q2的基极与R4的第一端、R5的第一端连接；R4的第二端与MCU发送控制信号的控制端PW_EN连接；Q2的发射极与R5的第二端、C1的第二端、C2的第二端、U1的接地端连接，作为MCU的共地端GND。
所述二极管D1、二极管D2为供电电路中的反向保护器件；所述电阻R1、电阻R2为限流电阻，且两者组合为供电电路内的分压电路；所述电阻R5为NPN三极管Q2的基极下拉电阻；所述LDO芯片U1为供电电路内的线性稳压器件，可将充电器输入的电压进行稳压处理以形成可满足MCU需求的工作电压；所述电容C1、电容C2为滤波电容，分别与LDO芯片U1输入端、输出端相连。
当MCU进入待机状态时，MCU的PW_EN输出低电平，使三极管Q2的基极处于低电平状态，Q2为截止状态，场效应管Q1的栅极则被R1电阻上拉到与Q1的源极等电位使Q1断开，使U1没有电源输入与输出，供电端VCC端切换为断电状态使MCU断电停止工作，此时Q2的基极被R5下拉为低电平，以维持供电端VCC端的断电状态。
当充电器接入电源后，C+/B+端口与C-端口通过D1、R1、R2、D2形成回路，并通过R1、R2进行分压使Q1的栅极电位低于Q1的源极，此时Q1进入导通状态，输入电源经过U1稳压处理后输出电力至供电端VCC端，供电端VCC端处于可给MCU供电的供电状态，此时MCU控制PW_EN输出持续高电平，使三极管Q2的基极处于高电平状态，Q2为导通状态，场效应管Q1的栅极则通过导通的Q2被下拉到低电平，以维持供电端VCC端的供电状态。
所述MCU为锂电池装置的电池控制板内的器件，所述供电电路电源输入端还与电池装置的电力输出端相连；当供电端VCC端处于可给MCU供电的供电状态时，场效应管Q1为导通状态，若充电器的供电中断，则供电电路以电池电力维持向MCU供电。
所述供电电路中，NPN三极管Q2可替换为N沟道场效应管。
所述供电电路中，二极管D1、D2可使用肖特基二极管。
本实用新型使电池在待机模式时断开MCU等大功耗电路电源，使电池的待机功耗进一步降低，甚至接近于零；在需要使电池正常工作时，只需要接入充电器即可将电源控制电路激活，并且通过硬件逻辑使MCU接管电源控制开关。 该电路具有搭建成本低廉，使用方便，待机功耗低的特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
附图1是本实用新型的原理示意图；
附图2是本实用新型的电路示意图。
具体实施方式
如图所示，一种具有待机低功耗的电源控制电路，可对MCU供电并可在MCU处于待机状态时中止对MCU的供电，所述电源控制电路包括MCU和对MCU供电的供电电路；所述供电电路以供电端VCC与MCU取电端相连、以受控端PW_EN与MCU控制端相连；当MCU控制端向受控端PW_EN输出低电平时，所述供电电路使供电端VCC端切换为断电状态，并使受控端PW_EN维持低电平状态，以维持供电端VCC的断电状态。
所述供电电路还包括电源输入端；所述电源输入端包括C+/B+ 端口、C-端口；当C+/B+ 端口、C-端口与供电电源相接时，供电电路恢复对MCU供电，MCU使供电电路的受控端PW_EN处于高电平状态，以锁定供电电路的供电端VCC的供电状态。
所述供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，还包括电容C1、电容C2，以及NPN三极管Q2、P沟道场效应管Q1、二极管D1、二极管D2、LDO芯片U1；所述C+/B+ 端口连接充电器接口正极，C-端口连接充电器接口负极；
所述二极管D1的阳极接充电器接口的正极C+/B+；二极管D1的阴极与电阻R1的第一端、Q1的源极连接；
电阻R1的第二端与R2的第一端、R3的第一端、Q1的栅极连接；Q1的漏极与C1的第一端、LDO芯片U1的输入端连接；U1的输出端与C2的第一端连接，并作为MCU的供电电源端VCC输出；
电阻R2的第二端与D2的阳极连接；D2的阴极接充电器接口的负极C-；R3的第二端与Q2的集电极连接；Q2的基极与R4的第一端、R5的第一端连接；R4的第二端与MCU发送控制信号的控制端PW_EN连接；Q2的发射极与R5的第二端、C1的第二端、C2的第二端、U1的接地端连接，作为MCU的共地端GND。
所述二极管D1、二极管D2为供电电路中的反向保护器件；所述电阻R1、电阻R2为限流电阻，且两者组合为供电电路内的分压电路；所述电阻R5为NPN三极管Q2的基极下拉电阻；所述LDO芯片U1为供电电路内的线性稳压器件，可将充电器输入的电压进行稳压处理以形成可满足MCU需求的工作电压；所述电容C1、电容C2为滤波电容，分别与LDO芯片U1输入端、输出端相连。
当MCU进入待机状态时，MCU的PW_EN输出低电平，使三极管Q2的基极处于低电平状态，Q2为截止状态，场效应管Q1的栅极则被R1电阻上拉到与Q1的源极等电位使Q1断开，使U1没有电源输入与输出，供电端VCC端切换为断电状态使MCU断电停止工作，此时Q2的基极被R5下拉为低电平，以维持供电端VCC端的断电状态。
当充电器接入电源后，C+/B+端口与C-端口通过D1、R1、R2、D2形成回路，并通过R1、R2进行分压使Q1的栅极电位低于Q1的源极，此时Q1进入导通状态，输入电源经过U1稳压处理后输出电力至供电端VCC端，供电端VCC端处于可给MCU供电的供电状态，此时MCU控制PW_EN输出持续高电平，使三极管Q2的基极处于高电平状态，Q2为导通状态，场效应管Q1的栅极则通过导通的Q2被下拉到低电平，以维持供电端VCC端的供电状态。
所述MCU为锂电池装置的电池控制板内的器件，所述供电电路电源输入端还与电池装置的电力输出端相连；当供电端VCC端处于可给MCU供电的供电状态时，场效应管Q1为导通状态，若充电器的供电中断，则供电电路以电池电力维持向MCU供电。
所述供电电路中，NPN三极管Q2可替换为N沟道场效应管。
所述供电电路中，二极管D1、D2可使用肖特基二极管。
实施例：
当锂电池需要待机时，MCU进入待机状态，MCU控制端向供电电路的受控端PW_EN端输出低电平，供电电路使供电端VCC端切换为断电状态，并使受控端PW_EN维持低电平状态，以维持供电端VCC的断电状态，此时MCU的供电中断，MCU不再耗电。
当锂电池需结束待机时，锂电池接入充电器，此时供电电路恢复对MCU供电，MCU使供电电路的受控端PW_EN处于高电平状态，以锁定供电电路的供电端VCC的供电状态；此时即使锂电池断开充电器，MCU仍以锂电池电力维持工作，继续锁定供电电路的供电端VCC的供电状态。
Claims (9)
1.一种具有待机低功耗的电源控制电路，可对MCU供电并可在MCU处于待机状态时中止对MCU的供电，其特征在于：所述电源控制电路包括MCU和对MCU供电的供电电路；所述供电电路以供电端VCC与MCU取电端相连、以受控端PW_EN与MCU控制端相连；当MCU控制端向受控端PW_EN输出低电平时，所述供电电路使供电端VCC端切换为断电状态，并使受控端PW_EN维持低电平状态，以维持供电端VCC的断电状态。
2. 根据权利要求1所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：所述供电电路还包括电源输入端；所述电源输入端包括C+/B+ 端口、C-端口；当C+/B+ 端口、C-端口与供电电源相接时，供电电路恢复对MCU供电，MCU使供电电路的受控端PW_EN处于高电平状态，以锁定供电电路的供电端VCC的供电状态。
3. 根据权利要求2所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：所述供电电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5，还包括电容C1、电容C2，以及NPN三极管Q2、P沟道场效应管Q1、二极管D1、二极管D2、LDO芯片U1；所述C+/B+ 端口连接充电器接口正极，C-端口连接充电器接口负极；
所述二极管D1的阳极接充电器接口的正极C+/B+；二极管D1的阴极与电阻R1的第一端、Q1的源极连接；
电阻R1的第二端与R2的第一端、R3的第一端、Q1的栅极连接；Q1的漏极与C1的第一端、LDO芯片U1的输入端连接；U1的输出端与C2的第一端连接，并作为MCU的供电电源端VCC输出；
电阻R2的第二端与D2的阳极连接；D2的阴极接充电器接口的负极C-；R3的第二端与Q2的集电极连接；Q2的基极与R4的第一端、R5的第一端连接；R4的第二端与MCU发送控制信号的控制端PW_EN连接；Q2的发射极与R5的第二端、C1的第二端、C2的第二端、U1的接地端连接，作为MCU的共地端GND。
4.根据权利要求3所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：所述二极管D1、二极管D2为供电电路中的反向保护器件；所述电阻R1、电阻R2为限流电阻，且两者组合为供电电路内的分压电路；所述电阻R5为NPN三极管Q2的基极下拉电阻；所述LDO芯片U1为供电电路内的线性稳压器件，可将充电器输入的电压进行稳压处理以形成可满足MCU需求的工作电压；所述电容C1、电容C2为滤波电容，分别与LDO芯片U1输入端、输出端相连。
5.根据权利要求4所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：当MCU进入待机状态时，MCU的PW_EN输出低电平，使三极管Q2的基极处于低电平状态，Q2为截止状态，场效应管Q1的栅极则被R1电阻上拉到与Q1的源极等电位使Q1断开，使U1没有电源输入与输出，供电端VCC端切换为断电状态使MCU断电停止工作，此时Q2的基极被R5下拉为低电平，以维持供电端VCC端的断电状态。
6.根据权利要求4所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：当充电器接入电源后，C+/B+端口与C-端口通过D1、R1、R2、D2形成回路，并通过R1、R2进行分压使Q1的栅极电位低于Q1的源极，此时Q1进入导通状态，输入电源经过U1稳压处理后输出电力至供电端VCC端，供电端VCC端处于可给MCU供电的供电状态，此时MCU控制PW_EN输出持续高电平，使三极管Q2的基极处于高电平状态，Q2为导通状态，场效应管Q1的栅极则通过导通的Q2被下拉到低电平，以维持供电端VCC端的供电状态。
7.根据权利要求6所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：所述MCU为锂电池装置的电池控制板内的器件，所述供电电路电源输入端还与电池装置的电力输出端相连；当供电端VCC端处于可给MCU供电的供电状态时，场效应管Q1为导通状态，若充电器的供电中断，则供电电路以电池电力维持向MCU供电。
8.根据权利要求3所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：所述供电电路中，NPN三极管Q2可替换为N沟道场效应管。
9.根据权利要求3所述的一种具有待机低功耗的电源控制电路，其特征在于：所述供电电路中，二极管D1、D2可使用肖特基二极管。
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| CN202022117084.0U CN213585190U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种具有待机低功耗的电源控制电路 |
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| CN202022117084.0U CN213585190U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种具有待机低功耗的电源控制电路 |
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| CN202022117084.0U Active CN213585190U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 一种具有待机低功耗的电源控制电路 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114837980A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-08-02 | 深圳宝新创科技股份有限公司 | 一种风扇控制电路、风扇以及电子设备 |
| CN117060539A (zh) * | 2023-08-17 | 2023-11-14 | 深圳市助尔达电子科技有限公司 | 清洁机器人的充放电管理系统 |
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2020
- 2020-09-24 CN CN202022117084.0U patent/CN213585190U/zh active Active
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