CN214540445U - 电源控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源控制系统。其中，该系统包括：开关电路，开关电路的第一端与电源连接，开关电路的第二端与控制装置的第一端连接，在开关电路处于第一工作状态的情况下，电源为控制装置供电，在开关电路处于第二工作状态的情况下，电源停止为控制装置供电；控制电路，控制电路的第一端与开关电路的第三端连接，控制电路的第二端与控制装置的第二端连接，控制电路的第三端与开关电路的第一端连接，控制电路用于基于控制装置或电源输出的预设信号，控制开关电路的工作状态。本实用新型解决了相关技术中控制电源开关智能性较低的技术问题。

Description

电源控制系统

技术领域

本实用新型涉及电源控制领域，具体而言，涉及一种电源控制系统。

背景技术

目前，大多数的电池应用的产品中，尤其是家用电器在待机或关系状态时，电源并没有完全断开，即便芯片进入了低功耗模式，但是控制板仍然有一定的待机功耗；整个系统的功耗可能达到几十甚至上百uA，且长期待机会缩短电池使用时间及寿命，用户体验极为不佳。

现有技术中的部分产品即便在待机或关机时切断了电源，但是其使用的是机械式开关，出于对产品功能、美观和用户体验的考虑，此类开关并不适用于所有产品，比如触摸操控的产品中，其无法安装机械式开关，并且其需要用户手动进行操作，智能性较低。即，现有技术中控制电源开关的智能性较低。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种电源控制系统，以至少解决相关技术中控制电源开关智能性较低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种电源控制系统，包括：开关电路，开关电路的第一端与电源连接，开关电路的第二端与控制装置的第一端连接，在开关电路处于第一工作状态的情况下，电源为控制装置供电，在开关电路处于第二工作状态的情况下，电源停止为控制装置供电；控制电路，控制电路的第一端与开关电路的第三端连接，控制电路的第二端与控制装置的第二端连接，控制电路的第三端与开关电路的第一端连接，控制电路用于基于控制装置或电源输出的预设信号，控制开关电路的工作状态。

可选地，开关电路包括：第一开关器件，第一开关器件的第一端与开关电路的第一端连接，第一开关器件的第二端与开关电路的第二端连接，第一开关器件的第三端与开关电路的第三端连接。

可选地，第一开关器件包括：第一三极管，第一三极管的发射极与开关电路的第一端连接，第一三极管的集电极与开关电路的第二端连接，第一三极管的基极与开关电路的第三端连接。

可选地，第一开关器件包括：第一场效应晶体管，场效应晶体管的源极与开关电路的第一端连接，场效应晶体管的漏极与开关电路的第二端连接，场效应晶体管的栅极与开关电路的第三端连接。

可选地，开关电路还包括：第一电阻，串联在第一开关器件的第三端与开关电路的第三端之间。

可选地，控制电路包括：第一电路，第一电路的第一端与控制电路的第一端连接，第一电路的第二端与控制电路的第二端连接，第一电路用于控制开关电路的工作状态为第二工作状态；第二电路，第二电路的第一端与控制电路的第三端连接，第二电路的第二端与控制电路的第一端连接，第二电路用于控制开关电路的工作状态为第一工作状态。

可选地，第一电路包括：第二开关器件，第二开关器件的第一端与第一电路的第一端连接，第二开关器件的第二端与第一电路的第二端连接，第二开关器件的第三端接地。

可选地，第二开关器件包括：第二三极管，第二三极管的集电极与第一电路的第一端连接，第二三极管的基极与第一电路的第二端连接，第二三极管的发射极接地。

可选地，第二开关器件包括：第二场效应晶体管，第二场效应晶体管的漏极与第一电路的第一端连接，第二场效应晶体管的栅极与第一电路的第二端连接，第二场效应晶体管的源极接地。

可选地，第一电路还包括：第二电阻，串联在第一电路的第二端与第二开关器件的第二端之间；第三电阻，串联在第一电路的第一端与第二开关器件的第一端之间。

可选地，第二电路包括：第一电容，第一电容的第一端与第二电路的第二端连接，第一电容的第二端接地；二极管，二极管的正极与第二电路的第二端连接，二极管的负极与第二电路的第一端连接；第四电阻，第四电阻的第一端与第二电路的第一端连接，第四电阻的第二端接地。

可选地，该系统还包括：第二电容，第二电容的第一端与控制装置的第一端连接，第二电容的第二端与控制装置的第二端连接，控制装置的第一端与直流电源连接，控制装置的第二端接地。

在本实用新型实施例中，可以通过控制装置或电源输出的预设信号；然后通过控制电路基于预设信号，控制开关电路的工作状态，在开关电路处于第一工作状态的情况下，通过电源为控制装置供电，在开关电路处于第二工作状态的情况下，通过电源停止为控制装置供电，实现了智能的对电源进行通断电，从而在保证用户正常使用的前提下减少电源的电量消耗以及延长电源的使用寿命；通过对开关电路的控制可以及时的对电源进行通断电，从而在不需要用户辅助操作的情况下完成对电源的通断电控制，进而解决了相关技术中控制电源开关智能性较低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种电源控制系统的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的另一种电源控制系统的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种电路原理示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种启动电路示意图；

图5是根据本实用新型实施例的一种自锁电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种电源控制系统，图1是根据本实用新型实施例的一种电源控制系统的示意图，如图1所示，该电源控制系统包括：

开关电路12，开关电路的第一端与电源18连接，开关电路12的第二端与控制装置14的第一端连接，在开关电路12处于第一工作状态的情况下，电源18为控制装置 14供电，在开关电路12处于第二工作状态的情况下，电源18停止为控制装置14供电；

控制电路16，控制电路16的第一端与开关电路12的第三端连接，控制电路16 的第二端与控制装置14的第二端连接，控制电路16的第三端与开关电路12的第一端连接，控制电路16用于基于控制装置14或电源18输出的预设信号，控制开关电路 12的工作状态。

其中，开关电路是具有“接通”和“断开”两种状态的电路。上述步骤中的第一工作状态可以为开关电路接通，上述步骤中的第二工作状态可以为开关电路断开。电源可以是交流电源；电源也可以是直流电源，例如电池。控制装置可以是控制器，例如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等。

在一种可选的实施例中，在开关电路接通的情况下，电源可以为控制装置供电，并通过控制装置对负载进行供电，以提高对负载供电的智能性。在开关电路断开的情况下，电源可以停止对控制装置供电，以便在控制装置的待机时间过长的情况下，可以自动断电，从而达到减少电源的耗电量以及增加电源的使用寿命的效果。

其中，预设信号可以是第一信号和第二信号，其中，第一信号为控制装置输出的信号，第二信号为电源输出的信号。

在另一种可选的实施例中，在控制装置检测到负载的待机时间过长时，可以通过控制装置输出的第一信号，其中，第一信号可以是电平信号，此时，可以通过控制电路基于该预设信号控制开关电路断开，从而使电源停止对控制装置进行供电，从而达到减少电源的耗电量以及增加电源的使用寿命的效果。

在又一种可选的实施例中，在电源与开关电路重新连接的情况下，电源可以输出第二信号，其中，第二信号可以是电流信号，此时，可以通过控制电路基于该预设信号控制开关电路接通，从而使电源对控制装置进行供电，以保证负载的正常运行。

在本实用新型的实施例中，通过控制装置或电源输出的预设信号；然后通过控制电路基于预设信号，控制开关电路的工作状态，在开关电路处于第一工作状态的情况下，通过电源为控制装置供电，在开关电路处于第二工作状态的情况下，通过电源停止为控制装置供电，实现了智能的对电源进行通断电，从而在保证用户正常使用的前提下减少电源的电量消耗以及延长电源的使用寿命；通过对开关电路的控制可以及时的对电源进行通断电，从而在不需要用户辅助操作的情况下完成对电源的通断电控制，进而解决了相关技术中控制电源开关智能性较低的技术问题。

可选地，如图2所示，开关电路12包括：第一开关器件122。

其中，第一开关器件的第一端与开关电路的第一端连接，第一开关器件的第二端与开关电路的第二端连接，第一开关器件的第三端与开关电路的第三端连接。

上述步骤中的第一开关器件可以是三级管、场效应晶体管、晶闸管、电力晶体管、门极可关断晶闸管、绝缘山双极晶体管、继电器等，其中，继电器可以是无触点开关固态继电器。

其中，在第一开关器件的状态为导通状态的情况下，开关电路接通，在第一开关器件的状态为截止状态的情况下，开关电路断开。

可选地，第一开关器件包括：第一三极管，第一三极管的发射极与开关电路的第一端连接，第一三极管的集电极与开关电路的第二端连接，第一三极管的基极与开关电路的第三端连接。

在一种可选的实施例中，如图3所示，第一开关器件可以是PNP三级管Q1，当 Q1的基极电压由低电平转为高电平时，可以使Q1由导通状态转为截止状态。当Q1 的发射级电压小于导通电压时，可以使Q1由截止状态转为导通状态，从而控制开关电路接通。

可选地，第一开关器件包括：第一场效应晶体管，场效应晶体管的源极与开关电路的第一端连接，场效应晶体管的漏极与开关电路的第二端连接，场效应晶体管的栅极与开关电路的第三端连接。

在一种可选的实施例中，第一开关器件可以是PMOS (P-Metal-Oxide-Semiconductor，P型金属-氧化物-半导体)场效应晶体管，当PMOS 场效应晶体管的栅极电压由低电平转为高电平时，可以使PMOS场效应晶体管由导通状态转为截止状态。当PMOS场效应晶体管的栅极和源极之间的电压高于导通电压时，可以使PMOS场效应晶体管由截止状态转为导通状态，从而控制开关电路接通。

可选地，开关电路还包括：第一电阻，串联在第一开关器件的第三端与开关电路的第三端之间。

如图2所示，开关电路12还包括第一电阻124。

其中，第一电阻可以是下拉电阻，用于防止第一开关器件受噪声信的影响而产生误动作，使得第一开关器件在截止状态的情况下更稳定。

可选地，控制电路包括：第一电路，第一电路的第一端与控制电路的第一端连接，第一电路的第二端与控制电路的第二端连接，第一电路用于控制开关电路的工作状态为第二工作状态；第二电路，第二电路的第一端与控制电路的第三端连接，第二电路的第二端与控制电路的第一端连接，第二电路用于控制开关电路的工作状态为第一工作状态。

在一种可选的实施例中，如图2所示，控制电路16中包括：第一电路162。

第一电路162的第一端与控制电路16的第一端连接，第一电路162的第二端与控制电路16的第二端连接，第一电路用于在接收到控制装置输出的第一信号时，控制开关电路的断开，使得电源不再对控制装置进行供电，从而达到减少电源的耗电量以及增加电源的使用寿命的效果。

在一种可选的实施例中，如图2所示，控制电路16中包括：第二电路164。

第二电路164的第一端与控制电路16的第三端连接，第二电路164的第二端与控制电路16的第一端连接，第二电路用于在接收到电源输出的第二信号时，控制开关电路接通，从而使电源对控制装置进行供电，以保证负载的正常运行。

可选地，第一电路包括：第二开关器件，第二开关器件的第一端与第一电路的第一端连接，第二开关器件的第二端与第一电路的第二端连接，第二开关器件的第三端接地。

在一种可选的实施例中，如图2所示，第一电路162中包括：第二开关器件1622。

第二开关器件1622的第一端与第一电路162的第一端连接，第二开关器件1622 的第二端与第一电路162的第二端连接，第二开关器件1622的第三端接地，其中，在第二开关器件的状态为截止状态的情况下，控制第一电路工作，通过第一电路使得第一开关器件第三端的电压升高，从而使开关电路断开，使得电源不再对控制装置进行供电。

可选地，第二开关器件包括：第二三极管，第二三极管的集电极与第一电路的第一端连接，第二三极管的基极与第一电路的第二端连接，第二三极管的发射极接地。

在一种可选的实施例中，如图3所示，第二开关器件可以是NPN三级管Q2，当 Q2的电压由高变为低时，可以使Q2由导通状态转为截止状态，此时，第一开关器件受Q2的影响，其第三端的电压升高，从而使得第一开关器件由导通转为截止状态，控制开关电路断开，使电源不再对控制装置进行供电，以达到减少电源的耗电量以及增加电源的使用寿命的效果。

可选地，第二开关器件包括：第二场效应晶体管，第二场效应晶体管的漏极与第一电路的第一端连接，第二场效应晶体管的栅极与第一电路的第二端连接，第二场效应晶体管的源极接地。

在一种可选的实施例中，第二开关器件可以是NMOS (N-Metal-Oxide-Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)场效应晶体管，当NMOS 场效应晶体管的栅极电压由高变为低时，且低于开启电压的情况下，可以使NMOS场效应晶体管由导通状态转为截止状态，此时，第一开关器件受NMOS场效应晶体管的影响，其第三端的电压升高，从而使得第一开关器件由导通转为截止状态，控制开关电路断开，使电源不再对控制装置进行供电，以达到减少电源的耗电量以及增加电源的使用寿命的效果。

可选地，第一电路还包括：第二电阻，串联在第一电路的第二端与第二开关器件的第二端之间；第三电阻，串联在第一电路的第一端与第二开关器件的第一端之间。

在一种可选的实施例中，如图2所示，第一电路162还包括：第二电阻1624、第三电阻1626。

第二电阻1624串联在第一电路162的第二端与第二开关器件1622之间，其中，第二电阻起到限流的作用，用于保护第二开关器件；第三电阻1626，串联在第一电路 162的第一端与第二开关器件1622的第一端之间，其中，第三电阻起到限流的作用，防止第二开关器件在导通状态的情况下，由于通过第二开关器件的电流过大而损害第二开关器件。

可选地，第二电路包括：第一电容，第一电容的第一端与第二电路的第二端连接，第一电容的第二端接地；二极管，二极管的正极与第二电路的第二端连接，二极管的负极与第二电路的第一端连接；第四电阻，第四电阻的第一端与第二电路的第一端连接，第四电阻的第二端接地。

在一种可选的实施例中，如图2所示，第二电路164包括：第一电容1642、二极管1644、第四电阻1646。

第一电容1642的第一端与第二电路164的第二端连接，第一电容1642的第二端接地；二极管1644，二极管1644的正极与第二电路164的第二端连接，二极管1644 的负极与第二电路164的第一端连接；第四电阻1646，第四电阻1646的第一端与第二电路164的第一端连接，第四电阻1646的第二端接地。

在另一种可选的实施例中，当电源与开关电路的连接断开时，第一电容通过二极管和第四电阻进行放电，使得第一电容两端的电压降低，以便为电源再次启动做好准备。当电源与开关电路重新连接时，电源通过开关电路的第一端向第一电容充电，由于电容两端电压无法突变，因此，第一电容两端的电压从0逐渐升高，在升高到电源电压前的器件内开关电路接通，使得电源可以向控制装置进行供电，从而保持负载的正常运行。

可选地，该系统还包括：第二电容，第二电容的第一端与控制装置的第一端连接，第二电容的第二端与控制装置的第二端连接，控制装置的第一端与直流电源连接，控制装置的第二端接地。

在一种可选的实施例中，如图2所示，该系统还包括：第二电容20，第二电容20 的第一端与控制装置14的第二端连接，控制装置14的第一端与直流电源22连接，控制装置14的第二端接地。第二电容可以是滤波电容，可以在系统中起到滤波的作用。其中，滤波是把经过整流的交流脉冲进行一次平滑的处理，防止控制装置出现电压不稳的情况。

如图3所示为电路原理示意图；J1端子接电源，比如电池；电子开关Q1可以为三极管也可以为MOS等晶体管，图示中为PNP三极管，一端接电源，一端接控制系统，比如U1的电源口；R3，Q2，R2组成自锁电路；C1，D1，R4组成启动电路。

如图4所示为启动电路示意图，电源刚接入时，电源通过Q1的发射结经过R1对 C1充电，因电容两端电压不能突变的特性，C1电压从0逐渐升高，在升高到电源电压前的期间三极管Q1保持导通。

如图5所示为自锁电路示意图；在启动过程中芯片复位完成后，输出控制信号控制三极管Q2开通将Q1的基极拉低，保持Q1开通，形成自锁供电。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种电源控制系统，其特征在于，包括：

开关电路，所述开关电路的第一端与电源连接，所述开关电路的第二端与控制装置的第一端连接，在所述开关电路处于第一工作状态的情况下，所述电源为所述控制装置供电，在所述开关电路处于第二工作状态的情况下，所述电源停止为所述控制装置供电；

控制电路，所述控制电路的第一端与所述开关电路的第三端连接，所述控制电路的第二端与所述控制装置的第二端连接，所述控制电路的第三端与所述开关电路的第一端连接，所述控制电路用于基于所述控制装置或所述电源输出的预设信号，控制所述开关电路的工作状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开关电路包括：

第一开关器件，所述第一开关器件的第一端与所述开关电路的第一端连接，所述第一开关器件的第二端与所述开关电路的第二端连接，所述第一开关器件的第三端与所述开关电路的第三端连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一开关器件包括：

第一三极管，所述第一三极管的发射极与所述开关电路的第一端连接，所述第一三极管的集电极与所述开关电路的第二端连接，所述第一三极管的基极与所述开关电路的第三端连接。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一开关器件包括：

第一场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极与所述开关电路的第一端连接，所述场效应晶体管的漏极与所述开关电路的第二端连接，所述场效应晶体管的栅极与所述开关电路的第三端连接。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述开关电路还包括：

第一电阻，串联在所述第一开关器件的第三端与所述开关电路的第三端之间。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括：

第一电路，所述第一电路的第一端与所述控制电路的第一端连接，所述第一电路的第二端与所述控制电路的第二端连接，所述第一电路用于控制所述开关电路的工作状态为所述第二工作状态；

第二电路，所述第二电路的第一端与所述控制电路的第三端连接，所述第二电路的第二端与所述控制电路的第一端连接，所述第二电路用于控制所述开关电路的工作状态为所述第一工作状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一电路包括：

第二开关器件，所述第二开关器件的第一端与所述第一电路的第一端连接，所述第二开关器件的第二端与所述第一电路的第二端连接，所述第二开关器件的第三端接地。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二开关器件包括：

第二三极管，所述第二三极管的集电极与所述第一电路的第一端连接，所述第二三极管的基极与所述第一电路的第二端连接，所述第二三极管的发射极接地。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二开关器件包括：

第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管的漏极与所述第一电路的第一端连接，所述第二场效应晶体管的栅极与所述第一电路的第二端连接，所述第二场效应晶体管的源极接地。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一电路还包括：

第二电阻，串联在所述第一电路的第二端与所述第二开关器件的第二端之间；

第三电阻，串联在所述第一电路的第一端与所述第二开关器件的第一端之间。

11.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二电路包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述第二电路的第二端连接，所述第一电容的第二端接地；

二极管，所述二极管的正极与所述第二电路的第二端连接，所述二极管的负极与所述第二电路的第一端连接；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第二电路的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

第二电容，所述第二电容的第一端与所述控制装置的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述控制装置的第二端连接，所述控制装置的第一端与直流电源连接，所述控制装置的第二端接地。

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