CN214176932U - 低功耗电源管理及挡位检测电路、供电装置及用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低功耗电源管理及挡位检测电路、供电装置及用电设备，包括：接收到开启信号时产生激活信号并在启动后处于低功耗状态的启动电路；与启动电路连接、根据激活信号启动的电源管理电路；与电源管理电路连接、用于在电源管理电路启动后运行并在运行后快速接管电源管理电路的控制电路；与启动电路和控制电路连接、检测启动电路所接收的开启信号并产生检测信号的挡位检测电路。本实用新型可在关机状态使电路实现低功耗，且电路激活与挡位检测一体设计，在激活电路启动后，仍可有效降低电路功耗，保护电池的使用寿命，同时还可有效减少制造成本。

Description

低功耗电源管理及挡位检测电路、供电装置及用电设备

技术领域

本实用新型涉及电源管理的技术领域，更具体地说，涉及一种低功耗电源管理及挡位检测电路、供电装置及用电设备。

背景技术

电池作为主要的供电系统在很多用电器上得到广泛的使用。以电池作为供电系统的用电器电源管理电路为例，在启动以及启动后，现有的启动电路的功耗仍然比较大，导致电池的功耗比较大加快电池的耗电，进一步造成较大的使用成本和资源浪费，大大降低电池的使用寿命，同时废旧电池加剧了对环境的影响。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种低功耗电源管理及挡位检测电路、供电装置及用电设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种低功耗电源管理及挡位检测电路，包括：

接收到开启信号时产生激活信号并在启动后处于低功耗状态的启动电路；

与所述启动电路连接、根据所述激活信号启动的电源管理电路；

与所述电源管理电路连接、用于在所述电源管理电路启动后运行并在运行后快速接管电源管理电路的控制电路；

与所述启动电路和所述控制电路连接、检测所述启动电路所接收的开启信号并产生检测信号的挡位检测电路。

优选地，所述启动电路包括：第一激活电路；

所述第一激活电路的第一端连接所述电源管理电路、所述第一激活电路的第二端接入总电压。

优选地，所述第一激活电路包括：第三二极管、第三电阻、第四电阻、第二电容、第七电容、第十四电阻、以及第一开关；

所述第十四电阻的第一端和所述第七电容的第一端连接，所述第七电容的第二端和所述第十四电阻的第二端接地，所述第十四电阻的第一端还连接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一开关的第一端，所述第一开关的第二端连接总电压，所述第二电容与所述第三电阻并联。

优选地，所述启动电路包括：第二激活电路；

所述第二激活电路的第一端连接所述电源管理电路、所述第二激活电路的第二端接收总电压。

优选地，所述第二激活电路包括：第三二极管、第三电阻、第四电阻、第二电容、第七电容、第十四电阻、第一二极管、第二稳压管、第一TVS管、第二开关、第三开关、第四二极管、第五稳压管、以及第二TVS管；

所述第十四电阻的第一端和所述第七电容的第一端连接，所述第七电容的第二端和所述第十四电阻的第二端接地，所述第十四电阻的第一端还连接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一二极管的阴极，所述第二电容与所述第三电阻并联，所述第一二极管的阳极连接所述第二稳压管的阳极，所述第二稳压管的阴极连接所述第三开关的第二端和所述第一TVS管的第一端，所述第一TVS管的第二端和所述第二TVS管的第二端接地；

所述第四二极管的阴极连接所述第四电阻的第二端，所述第四二极管的阳极连接所述第五稳压管的阳极，所述第五稳压管的阴极连接所述第二TVS 管的第一端和所述第二开关的第二端；所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端接入总电压。

优选地，所述挡位检测电路包括：第一检测电路；

所述第一检测电路包括：第六电阻、第十三电阻、第六电容、第八电阻、第三开关管、第十电阻和第四电容；

所述第六电阻的第一端连接所述第四电阻的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述第十三电阻的第一端，所述第十三电阻的第二端接地；所述第三开关管的第一端连接所述第十三电阻的第一端，所述第三开关管的第二端连接所述第八电阻的第二端，所述第三开关管的第三端接地；所述第六电容的第一端与所述第三开关管的第一端连接，所述第六电容的第二端接地；

所述第八电阻的第一端连接至降压电路，所述第十电阻的第一端连接所述第三开关管的第二端，所述第十电阻的第二端连接所述控制电路，所述第四电容的第一端连接所述第十电阻的第二端，所述第四电容的第二端接地。

优选地，所述挡位检测电路包括：第一检测电路和第二检测电路；

所述第一检测电路包括：第六电阻、第十三电阻、第六电容、第八电阻、第三开关管、第十电阻和第四电容；

所述第二检测电路包括：第五电阻、第十二电阻、第五电容、第二开关管、第七电阻、第九电阻和第三电容；

所述第六电阻的第一端连接所述第四二极管的阳极，所述第六电阻的第二端连接所述第十三电阻的第一端，所述第十三电阻的第二端接地；所述第三开关管的第一端连接所述第十三电阻的第一端，所述第三开关管的第二端连接所述第八电阻的第二端，所述第三开关管的第三端接地；所述第六电容的第一端与所述第三开关管的第一端连接，所述第六电容的第二端接地；所述第八电阻的第一端连接至降压电路，所述第十电阻的第一端连接所述第三开关管的第二端，所述第十电阻的第二端连接所述控制电路，所述第四电容的第一端连接所述第十电阻的第二端，所述第四电容的第二端接地；

所述第五电阻的第一端连接所述第一二极管的阳极，所述第五电阻的第二端连接所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端接地；所述第二开关管的第一端连接所述第十二电阻的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述第七电阻的第二端，所述第二开关管的第三端接地；所述第五电容的第一端连接所述第二开关管的第一端，所述第五电容的第二端接地；所述第七电阻的第一端连接至所述降压电路，所述第九电阻的第一端连接所述第二开关管的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述控制电路，所述第三电容的第一端连接所述第九电阻的第二端，所述第三电容的第二端接地。

优选地，所述电源管理电路包括：第一开关管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第四开关管、第六二极管以及第十一电阻；

所述第一开关管的第二端和所述第一电容的第一端接入总电压，所述第一开关管的第三端连接至降压电路，所述第一开关管的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第一端连接所述第一开关管的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端；

所述第二电阻的第二端连接所述第四开关管的第二端，所述第四开关管的第三端接地，所述第四开关管的第一端连接所述第六二极管的阴极，所述第六二极管的阳极连接所述第十一电阻的第一端，所述第十一电阻的第二端连接所述控制电路。

本实用新型还提供一种供电装置，包括以上所述的低功耗电源管理及挡位检测电路。

本实用新型还提供一种用电设备，包括以上所述的供电装置。

实施本实用新型的低功耗电源管理及挡位检测电路、供电装置及用电设备，具有以下有益效果：包括：接收到开启信号时产生激活信号并在启动后处于低功耗状态的启动电路；与启动电路连接、根据激活信号启动的电源管理电路；与电源管理电路连接、用于在电源管理电路启动后运行并在运行后快速接管电源管理电路的控制电路；与启动电路和控制电路连接、检测启动电路所接收的开启信号并产生检测信号的挡位检测电路。本实用新型可在关机状态使电路实现低功耗，且电路激活与挡位检测一体设计，在激活电路启动后，仍可有效降低电路功耗，保护电池的使用寿命，同时还可有效减少制造成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的低功耗电源管理及挡位检测电路的原理框图；

图2是本实用新型提供低功耗电源管理及挡位检测电路实施例一的电路图；

图3是本实用新型提供低功耗电源管理及挡位检测电路实施例二的电路图；

图4是本实用新型提供低功耗电源管理及挡位检测电路实施例三的电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

为了解决目前以开关或按键作为输入控制机制的电源管理电路，在开关、按键一直闭合时，电池长时间给后级电路供电，导致电池耗电快，缩短电池使用寿命，造成使用成本和资源浪费以及废旧电池加剧环境影响的问题，本实用新型提供了一种低功耗电源管理及挡位检测电路，该电路集激活与挡位检测为一体，在激活电路启动后(如开关和/或按键一直闭合的情况)仍可有效降低电路功耗，保护电池的使用寿命，还可有效减少制造成本，避免资源浪费以及减少废旧电池对环境的影响。

具体的，参考图1，图1为本实用新型提供的各实施例一可选实施例的原理框图。

如图1所示，该低功耗电源管理及挡位检测电路可包括：接收到开启信号时产生激活信号并在启动后处于低功耗状态的启动电路10；与启动电路10 连接、根据激活信号启动的电源管理电路20；与电源管理电路20连接、用于在电源管理电路20启动后运行并在运行后快速接管电源管理电路20的控制电路40；与启动电路10和控制电路40连接、检测启动电路10所接收的开启信号并产生检测信号的挡位检测电路30。

具体的，该启动电路10在接收到开启信号时启动并产生相应的激活信号，该激活信号传送至电源管理电路20，以使电源管理电路20导通，并在电源管理电路20导通后，完成激活过程。

在一些实施例中，该电源管理电路20在导通后，使降压电路50和控制电路40工作，并在控制电路40工作后由控制电路40控制其持续工作或者停止工作；进一步地，控制电路40使电源管理电路20停止工作时，即使启动电路10在导通状态，也能使得电路仍保持低功耗，进而降低供电装置(如电池)或者用电设备的功耗。

在一些实施例中，该挡位检测电路30可以检测启动电路10所接收的开启信号，并根据开启信号输出相应的检测信号至控制电路40，进而由控制电路40根据检测信号判断确定挡位情况。

可选的，在一些实施例中，该启动电路10包括：第一激活电路。其中，该第一激活电路的第一端连接电源管理电路20、第一激活电路的第二端接入总电压。

如图2所示，图2为本实用新型提供的低功耗电源管理及挡位检测电路实施例一的电路图。

如图2所示，在该实施例中，电源管理电路20包括：第一开关管Q1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四开关管Q4、第六二极管D6 以及第十一电阻R11。

第一开关管Q1的第二端和第一电容C1的第一端接入总电压(Vbus)，第一开关管Q1的第三端连接至降压电路50，第一开关管Q1的第一端连接第二电阻R2的第一端，第一电阻R1的第一端连接第一开关管Q1的第二端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端连接第四开关管Q4的第二端，第四开关管Q4的第三端接地，第四开关管Q4 的第一端连接第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极连接第十一电阻 R11的第一端，第十一电阻R11的第二端连接控制电路40。

可选的，该实施例中，第一开关管Q1为MOS管，其中，第一开关管 Q1的第一端为MOS管的栅极，第一开关管Q1的第二端为MOS管的源极，第一开关管Q1的第三端为MOS管的漏极。

可选的，在该实施例中，第四开关管Q4为MOS管，其中，第四开关管 Q4的第一端为MOS管的栅极，第四开关管Q4的第二端为MOS管的漏极，第四开关管Q4的第三端为MOS管的源极。

进一步地，如图2所示，在该实施例中，第一激活电路包括：第三二极管D3、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2、第七电容C7、第十四电阻R14、以及第一开关S1。

第十四电阻R14的第一端和第七电容C7的第一端连接，第七电容C7的第二端和第十四电阻R14的第二端接地，第十四电阻R14的第一端还连接第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第一开关S1的第一端，第一开关S1的第二端连接总电压，第二电容C2与第三电阻R3并联。

进一步地，在该实施例中，该挡位检测电路30包括：第一检测电路。

如图2所示，在该实施例中，第一检测电路包括：第六电阻R6、第十三电阻R13、第六电容C6、第八电阻R8、第三开关管Q3、第十电阻R10和第四电容C4。

第六电阻R6的第一端连接第四电阻R4的第二端，第六电阻R6的第二端连接第十三电阻R13的第一端，第十三电阻R13的第二端接地；第三开关管Q3的第一端连接第十三电阻R13的第一端，第三开关管Q3的第二端连接第八电阻R8的第二端，第三开关管Q3的第三端接地；第六电容C6的第一端与第三开关管Q3的第一端连接，第六电容C6的第二端接地。

第八电阻R8的第一端连接至降压电路50，第十电阻R10的第一端连接第三开关管Q3的第二端，第十电阻R10的第二端连接控制电路40，第四电 C4容的第一端连接第十电阻R10的第二端，第四电容C4的第二端接地。

进一步地，该实施例中，控制电路40包括微处理器(MCU)。

如图2所示，在该实施例中，电源管理电路20由MCU控制，当第十一电阻R11与MCU连接的I/O为高时，第四开关管Q4打开，在第一电阻R1 和第二电阻R2的分压下，第一开关管Q1打开，第一开关管Q1打开后电路可持续工作；当第十一电阻R11与MCU连接的I/O为低时，第四开关管Q4 关断，第一开关管Q1也关断，进一步地，电路停止供电。

进一步地，如图2所示，当第一开关S1接收到开启信号(如第一开关 S1闭合)，通过第二电容C2和第七电容C7充电(其中，第七电容C7比第二电容C2小的多)，使得第四开关管Q4开启，进而控制第一开关管Q1开启；随着第二电容C2充电的结束，第三电阻R3和第十四电阻R14的分压不足以使第四开关管Q4持续导通，第四开关管Q4关断后第一开关管Q1也关断，此为激活过程；该激活过程采用脉冲激活方式；在激活过程中，当第一开关管Q1开启后，降压电路50工作、MCU也同时工作，此时MCU与第十一电阻R11连接的I/O口置为高，接管电源管理电路20，电路可持续工作，此时激活过程完毕。由于第三电阻R3的阻值很大，所以在脉冲激活后，该启动电路10上的电流非常小，降低了启动电路10的静态电流，使启动电路10一直处于非常低的功耗状态，从而达到低功耗的目的。进一步地，当第一开关S1 断开时，MCU通过挡位检测电路30检测到开关断开，MCU与第十一电阻 R11连接的I/O口置为低，释放电源管理电路20；第二电容C2通过第三电阻 R3放电，第七电容C7通过第四电阻R4放电，进而为下一次激活做复位。

如图2所示，当第一开关S1闭合时，第四电阻R4和第六电阻R6连接的节点出现电压，在第六电阻R6和第十三电阻R13的分压下，第三开关管 Q3导通，第十电阻R10与MCU连接的I/O口由高变为低；反之，当第一开关S1断开时，第十电阻R10与MCU连接的I/O口由低变为高；进一步地，当第一开关S1为开关时，MCU通过检测与第十电阻R10连接的I/O口的电平信号可判断确定挡位情况。

进一步地，在一些实施例中，该启动电路10可包括：第二激活电路。其中，第二激活电路的第一端连接电源管理电路20、第二激活电路的第二端接收总电压。

参考图3，图3为本实用新型提供的低功耗电源管理及挡位检测电路实施例二的电路图。

如图3所示，在该实施例中，电源管理电路20包括：第一开关管Q1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四开关管Q4、第六二极管D6 以及第十一电阻R11。

第一开关管Q1的第二端和第一电容C1的第一端接入总电压(Vbus)，第一开关管Q1的第三端连接至降压电路50，第一开关管Q1的第一端连接第二电阻R2的第一端，第一电阻R1的第一端连接第一开关管Q1的第二端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端连接第四开关管Q4的第二端，第四开关管Q4的第三端接地，第四开关管Q4 的第一端连接第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极连接第十一电阻 R11的第一端，第十一电阻R11的第二端连接控制电路40。

可选的，该实施例中，第一开关管Q1为MOS管，其中，第一开关管 Q1的第一端为MOS管的栅极，第一开关管Q1的第二端为MOS管的源极，第一开关管Q1的第三端为MOS管的漏极。

可选的，在该实施例中，第四开关管Q4为MOS管，其中，第四开关管 Q4的第一端为MOS管的栅极，第四开关管Q4的第二端为MOS管的漏极，第四开关管Q4的第三端为MOS管的源极。

进一步地，如图3所示，在该实施例中，第二激活电路包括：第三二极管D3、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2、第七电容C7、第十四电阻R14、第一二极管D1、第二稳压管D2、第一TVS管TVS1、第二开关S2、第三开关S3、第四二极管D4、第五稳压管D5、以及第二TVS管TVS2。

第十四电阻R14的第一端和第七电容C7的第一端连接，第七电容C7的第二端和第十四电阻R14的第二端接地，第十四电阻R14的第一端还连接第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第一二极管D1的阴极，第二电容C2与第三电阻R3并联，第一二极管D1的阳极连接第二稳压管D2的阳极，第二稳压管D2的阴极连接第三开关S3的第二端和第一TVS管TVS1的第一端，第一TVS管TVS1的第二端和第二 TVS管TVS2的第二端接地。

第四二极管D4的阴极连接第四电阻R4的第二端，第四二极管D4的阳极连接第五稳压管D5的阳极，第五稳压管D5的阴极连接第二TVS管TVS2 的第一端和第二开关S2的第二端；第二开关S2的第一端和第三开关S3的第一端接入总电压。

进一步地，如图3所示，在该实施例中，该挡位检测电路30包括：第一检测电路和第二检测电路。

其中，该第一检测电路包括：第六电阻R6、第十三电阻R13、第六电容 C6、第八电阻R8、第三开关管Q3、第十电阻R10和第四电容C4。该第二检测电路包括：第五电阻R5、第十二电阻R12、第五电容C5、第二开关管Q2、第七电阻R7、第九电阻R9和第三电容C3。

第六电阻R6的第一端连接第四二极管D4的阳极，第六电阻R6的第二端连接第十三电阻R13的第一端，第十三电阻R13的第二端接地；第三开关管Q3的第一端连接第十三电阻R13的第一端，第三开关管Q3的第二端连接第八电阻R8的第二端，第三开关管Q3的第三端接地；第六电容C6的第一端与第三开关管Q3的第一端连接，第六电容C6的第二端接地；第八电阻R8 的第一端连接至降压电路50，第十电阻R10的第一端连接第三开关管Q3的第二端，第十电阻R10的第二端连接控制电路40，第四电容C4的第一端连接第十电阻R10的第二端，第四电容C4的第二端接地。

第五电阻R5的第一端连接第一二极管D1的阳极，第五电阻R5的第二端连接第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端接地；第二开关管Q2的第一端连接第十二电阻R12的第一端，第二开关管Q2的第二端连接第七电阻R7的第二端，第二开关管Q2的第三端接地；第五电容C5的第一端连接第二开关管Q2的第一端，第五电容C5的第二端接地；第七电阻R7 的第一端连接至降压电路50，第九电阻R9的第一端连接第二开关管Q2的第二端，第九电阻R9的第二端连接控制电路40，第三电容C3的第一端连接第九电阻R9的第二端，第三电容C3的第二端接地。

如图3所示，在该实施例中，电源管理电路20由MCU控制，当第十一电阻R11与MCU连接的I/O为高时，第四开关管Q4打开，在第一电阻R1 和第二电阻R2的分压下，第一开关管Q1打开，第一开关管Q1打开后电路可持续工作；当第十一电阻R11与MCU连接的I/O为低时，第四开关管Q4 关断，第一开关管Q1也关断，进一步地，电路停止供电。

进一步地，如图3所示，当第二开关S2或者第三开关S3接收到开启信号(即第二开关S2闭合或者第三开关S3闭合)通过第二电容C2和第七电容 C7充电(其中，第七电容C7比第二电容C2小的多)，使得第四开关管Q4 开启，进而控制第一开关管Q1开启；随着第二电容C2充电的结束，第三电阻R3和第十四电阻R14的分压不足以使第四开关管Q4持续导通，第四开关管Q4关断后第一开关管Q1也关断，此为激活过程；进一步地，激活过程采用脉冲激活方式；在激活过程中，当第一开关管Q1开启后，降压电路50工作、MCU也同时工作，此时MCU与第十一电阻R11连接的I/O口置为高，接管电源管理电路20，电路可持续工作，此时激活过程完毕。由于第三电阻 R3的阻值很大，所以在脉冲激活后，该启动电路10上的电流非常小，降低了启动电路10的静态电流，使启动电路10一直处于非常低的功耗状态，从而达到低功耗的目的。进一步地，当第二开关S2断开或第三开关S3断开时， MCU通过挡位检测电路30检测到开关断开，MCU与第十一电阻R11连接的 I/O口置为低，释放电源管理电路20；第二电容C2通过第三电阻R3放电，第七电容C7通过第四电阻R4放电，进而为下一次激活做复位。

如图3所示，当第二开关S2闭合时，第四二极管D4和第六电阻R6连接的节点出现电压，在第六电阻R6和第十三电阻R13的分压下，第三开关管 Q3导通，第十电阻R10与MCU连接的I/O口由高变为低，MCU通过检测与第十电阻R10连接的I/O口的电平信号可判断确定挡位情况。同理，当第三开关S3闭合时，第九电阻R9与MCU连接的I/O口由高变为低，MCU通过检测与第九电阻R9连接的I/O口的电平信号可判断确定挡位情况。

其中，在该实施例中，第一TVS管TVS1和第二TVS管TVS2用于消除开关闭合的高压脉冲，第二稳压管D2和第五稳压管D5用于削压降流。

参考图4，图4为本实用新型提供的低功耗电源管理及挡位检测电路实施例三的电路图。

如图4所示，在该实施例中，电源管理电路20包括：第一开关管Q1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第四开关管Q4、第六二极管D6 以及第十一电阻R11。

第一开关管Q1的第二端和第一电容C1的第一端接入总电压(Vbus)，第一开关管Q1的第三端连接至降压电路50，第一开关管Q1的第一端连接第二电阻R2的第一端，第一电阻R1的第一端连接第一开关管Q1的第二端，第一电阻R1的第二端连接第二电阻R2的第一端；第二电阻R2的第二端连接第四开关管Q4的第二端，第四开关管Q4的第三端接地，第四开关管Q4 的第一端连接第六二极管D6的阴极，第六二极管D6的阳极连接第十一电阻 R11的第一端，第十一电阻R11的第二端连接控制电路40。

可选的，该实施例中，第一开关管Q1为三极管，其中，第一开关管Q1 的第一端为三极管的基极，第一开关管Q1的第二端为三极管的发射极，第一开关管Q1的第三端为三极管的集电极。

可选的，在该实施例中，第四开关管Q4为三极管，其中，第四开关管 Q4的第一端为三极管的基极，第四开关管Q4的第二端为三极管的集电极，第四开关管Q4的第三端为三极管的发射极。

进一步地，如图4所示，在该实施例中，第二激活电路包括：第三二极管D3、第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2、第七电容C7、第十四电阻R14、第一二极管D1、第二稳压管D2、第一TVS管TVS1、第二开关S2、第三开关S3、第四二极管D4、第五稳压管D5、以及第二TVS管TVS2。

第十四电阻R14的第一端和第七电容C7的第一端连接，第七电容C7的第二端和第十四电阻R14的第二端接地，第十四电阻R14的第一端还连接第三二极管D3的阴极，第三二极管D3的阳极连接第三电阻R3的第一端，第三电阻R3的第二端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第一二极管D1的阴极，第二电容C2与第三电阻R3并联，第一二极管D1的阳极连接第二稳压管D2的阳极，第二稳压管D2的阴极连接第三开关S3的第二端和第一TVS管TVS1的第一端，第一TVS管TVS1的第二端和第二 TVS管TVS2的第二端接地。

第四二极管D4的阴极连接第四电阻R4的第二端，第四二极管D4的阳极连接第五稳压管D5的阳极，第五稳压管D5的阴极连接第二TVS管TVS2 的第一端和第二开关S2的第二端；第二开关S2的第一端和第三开关S3的第一端接入总电压。

进一步地，如图4所示，在该实施例中，该挡位检测电路30包括：第一检测电路和第二检测电路。

其中，该第一检测电路包括：第六电阻R6、第十三电阻R13、第六电容 C6、第八电阻R8、第三开关管Q3、第十电阻R10和第四电容C4。该第二检测电路包括：第五电阻R5、第十二电阻R12、第五电容C5、第二开关管Q2、第七电阻R7、第九电阻R9和第三电容C3。

第六电阻R6的第一端连接第四二极管D4的阳极，第六电阻R6的第二端连接第十三电阻R13的第一端，第十三电阻R13的第二端接地；第三开关管Q3的第一端连接第十三电阻R13的第一端，第三开关管Q3的第二端连接第八电阻R8的第二端，第三开关管Q3的第三端接地；第六电容C6的第一端与第三开关管Q3的第一端连接，第六电容C6的第二端接地；第八电阻R8 的第一端连接至降压电路50，第十电阻R10的第一端连接第三开关管Q3的第二端，第十电阻R10的第二端连接控制电路40，第四电容C4的第一端连接第十电阻R10的第二端，第四电容C4的第二端接地。

第五电阻R5的第一端连接第一二极管D1的阳极，第五电阻R5的第二端连接第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端接地；第二开关管Q2的第一端连接第十二电阻R12的第一端，第二开关管Q2的第二端连接第七电阻R7的第二端，第二开关管Q2的第三端接地；第五电容C5的第一端连接第二开关管Q2的第一端，第五电容C5的第二端接地；第七电阻R7 的第一端连接至降压电路50，第九电阻R9的第一端连接第二开关管Q2的第二端，第九电阻R9的第二端连接控制电路40，第三电容C3的第一端连接第九电阻R9的第二端，第三电容C3的第二端接地。

如图4所示，在该实施例中，电源管理电路20由MCU控制，当第十一电阻R11与MCU连接的I/O为高时，第四开关管Q4打开，在第一电阻R1 和第二电阻R2的分压下，第一开关管Q1打开，第一开关管Q1打开后电路可持续工作；当第十一电阻R11与MCU连接的I/O为低时，第四开关管Q4 关断，第一开关管Q1也关断，进一步地，电路停止供电。

进一步地，如图4所示，当第二开关S2或者第三开关S3接收到开启信号(即第二开关S2闭合或者第三开关S3闭合)通过第二电容C2和第七电容 C7充电(其中，第七电容C7比第二电容C2小的多)，使得第四开关管Q4 开启，进而控制第一开关管Q1开启；随着第二电容C2充电的结束，第三电阻R3和第十四电阻R14的分压不足以使第四开关管Q4持续导通，第四开关管Q4关断后第一开关管Q1也关断，此为激活过程；进一步地，激活过程采用脉冲激活方式；在激活过程中，当第一开关管Q1开启后，降压电路50工作、MCU也同时工作，此时MCU与第十一电阻R11连接的I/O口置为高，接管电源管理电路20，电路可持续工作，此时激活过程完毕。由于第三电阻 R3的阻值很大，所以在脉冲激活后，该启动电路10上的电流非常小，降低了启动电路10的静态电流，使启动电路10一直处于非常低的功耗状态，从而达到低功耗的目的。进一步地，当第二开关S2断开或第三开关S3断开时， MCU通过挡位检测电路30检测到开关断开，MCU与第十一电阻R11连接的 I/O口置为低，释放电源管理电路20；第二电容C2通过第三电阻R3放电，第七电容C7通过第四电阻R4放电，进而为下一次激活做复位。

如图4所示，当第二开关S2闭合时，第四二极管D4和第六电阻R6连接的节点出现电压，在第六电阻R6和第十三电阻R13的分压下，第三开关管 Q3导通，第十电阻R10与MCU连接的I/O口由高变为低，MCU通过检测与第十电阻R10连接的I/O口的电平信号可判断确定挡位情况。同理，当第三开关S3闭合时，第九电阻R9与MCU连接的I/O口由高变为低，MCU通过检测与第九电阻R9连接的I/O口的电平信号可判断确定挡位情况。

其中，在该实施例中，第一TVS管TVS1和第二TVS管TVS2用于消除开关闭合的高压脉冲，第二稳压管D2和第五稳压管D5用于削压降流。

以上实施例中第一开关S1、第二开关S2和第三开关S3均为开关，当第一开关S1、第二开关S2或第三开关S3，其中的一个或多个为按键时，按键的动作和复位会使相应的挡位检测电路电平产生变化，具体为由高电平到低电平，再由低电平恢复至高电平，进一步地，MCU通过检测电平跳变次数可判断确定挡位情况。

进一步地，本实用新型还提供一种供电装置，该供电装置可包括本实用新型实施例公开的低功耗电源管理及挡位检测电路。通过设置该低功耗电源管理及挡位检测电路，该供电装置可在关机状态下保持低功耗，且可实现激活和挡位检测为一体，当开关长时间闭合时，仍能保持低功耗，进一步延长使用寿命，降低损耗，避免资源浪费。可选的，该供电装置包括但不限于电池等供电设备。

进一步地，本实用新型还提供一种用电设备，该用电设备可包括本实用新型实施例公开的供电装置。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，包括：

接收到开启信号时产生激活信号并在启动后处于低功耗状态的启动电路；

与所述启动电路连接、根据所述激活信号启动的电源管理电路；

与所述电源管理电路连接、用于在所述电源管理电路启动后运行并在运行后快速接管电源管理电路的控制电路；

与所述启动电路和所述控制电路连接、检测所述启动电路所接收的开启信号并产生检测信号的挡位检测电路。

2.根据权利要求1所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述启动电路包括：第一激活电路；

所述第一激活电路的第一端连接所述电源管理电路、所述第一激活电路的第二端接入总电压。

3.根据权利要求2所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述第一激活电路包括：第三二极管、第三电阻、第四电阻、第二电容、第七电容、第十四电阻、以及第一开关；

所述第十四电阻的第一端和所述第七电容的第一端连接，所述第七电容的第二端和所述第十四电阻的第二端接地，所述第十四电阻的第一端还连接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一开关的第一端，所述第一开关的第二端连接总电压，所述第二电容与所述第三电阻并联。

4.根据权利要求1所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述启动电路包括：第二激活电路；

所述第二激活电路的第一端连接所述电源管理电路、所述第二激活电路的第二端接收总电压。

5.根据权利要求4所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述第二激活电路包括：第三二极管、第三电阻、第四电阻、第二电容、第七电容、第十四电阻、第一二极管、第二稳压管、第一TVS管、第二开关、第三开关、第四二极管、第五稳压管、以及第二TVS管；

所述第十四电阻的第一端和所述第七电容的第一端连接，所述第七电容的第二端和所述第十四电阻的第二端接地，所述第十四电阻的第一端还连接所述第三二极管的阴极，所述第三二极管的阳极连接所述第三电阻的第一端，所述第三电阻的第二端连接所述第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接所述第一二极管的阴极，所述第二电容与所述第三电阻并联，所述第一二极管的阳极连接所述第二稳压管的阳极，所述第二稳压管的阴极连接所述第三开关的第二端和所述第一TVS管的第一端，所述第一TVS管的第二端和所述第二TVS管的第二端接地；

所述第四二极管的阴极连接所述第四电阻的第二端，所述第四二极管的阳极连接所述第五稳压管的阳极，所述第五稳压管的阴极连接所述第二TVS管的第一端和所述第二开关的第二端；所述第二开关的第一端和所述第三开关的第一端接入总电压。

6.根据权利要求3所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述挡位检测电路包括：第一检测电路；

所述第一检测电路包括：第六电阻、第十三电阻、第六电容、第八电阻、第三开关管、第十电阻和第四电容；

所述第六电阻的第一端连接所述第四电阻的第二端，所述第六电阻的第二端连接所述第十三电阻的第一端，所述第十三电阻的第二端接地；所述第三开关管的第一端连接所述第十三电阻的第一端，所述第三开关管的第二端连接所述第八电阻的第二端，所述第三开关管的第三端接地；所述第六电容的第一端与所述第三开关管的第一端连接，所述第六电容的第二端接地；

所述第八电阻的第一端连接至降压电路，所述第十电阻的第一端连接所述第三开关管的第二端，所述第十电阻的第二端连接所述控制电路，所述第四电容的第一端连接所述第十电阻的第二端，所述第四电容的第二端接地。

7.根据权利要求5所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述挡位检测电路包括：第一检测电路和第二检测电路；

所述第一检测电路包括：第六电阻、第十三电阻、第六电容、第八电阻、第三开关管、第十电阻和第四电容；

所述第二检测电路包括：第五电阻、第十二电阻、第五电容、第二开关管、第七电阻、第九电阻和第三电容；

所述第六电阻的第一端连接所述第四二极管的阳极，所述第六电阻的第二端连接所述第十三电阻的第一端，所述第十三电阻的第二端接地；所述第三开关管的第一端连接所述第十三电阻的第一端，所述第三开关管的第二端连接所述第八电阻的第二端，所述第三开关管的第三端接地；所述第六电容的第一端与所述第三开关管的第一端连接，所述第六电容的第二端接地；所述第八电阻的第一端连接至降压电路，所述第十电阻的第一端连接所述第三开关管的第二端，所述第十电阻的第二端连接所述控制电路，所述第四电容的第一端连接所述第十电阻的第二端，所述第四电容的第二端接地；

所述第五电阻的第一端连接所述第一二极管的阳极，所述第五电阻的第二端连接所述第十二电阻的第一端，所述第十二电阻的第二端接地；所述第二开关管的第一端连接所述第十二电阻的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述第七电阻的第二端，所述第二开关管的第三端接地；所述第五电容的第一端连接所述第二开关管的第一端，所述第五电容的第二端接地；所述第七电阻的第一端连接至所述降压电路，所述第九电阻的第一端连接所述第二开关管的第二端，所述第九电阻的第二端连接所述控制电路，所述第三电容的第一端连接所述第九电阻的第二端，所述第三电容的第二端接地。

8.根据权利要求1-7任一项所述的低功耗电源管理及挡位检测电路，其特征在于，所述电源管理电路包括：第一开关管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第四开关管、第六二极管以及第十一电阻；

所述第一开关管的第二端和所述第一电容的第一端接入总电压，所述第一开关管的第三端连接至降压电路，所述第一开关管的第一端连接所述第二电阻的第一端，所述第一电阻的第一端连接所述第一开关管的第二端，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端；

所述第二电阻的第二端连接所述第四开关管的第二端，所述第四开关管的第三端接地，所述第四开关管的第一端连接所述第六二极管的阴极，所述第六二极管的阳极连接所述第十一电阻的第一端，所述第十一电阻的第二端连接所述控制电路。

9.一种供电装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的低功耗电源管理及挡位检测电路。

10.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求9所述的供电装置。

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