CN214590675U - 一种供电控制电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种供电控制电路及电子设备。包括：电源输入端、充放电单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和控制器模块；充放电单元连接电源输入端；第二开关单元连接充放电单元和第一开关单元，其中第一开关单元连接充放电单元；第三开关单元连接第二开关单元和电源输入端，被配置为在第二开关单元导通且充放电单元放电时导通；第四开关单元连接第三开关单元和电源输入端，被配置为在第三开关单元导通时导通以提供供电电压；控制器模块连接第三开关单元和第四开关单元，被配置为在第四开关单元导通时上电工作，且控制器模块被配置为在上电工作时输出一驱动电平以驱动第三开关单元导通。实施本实用新型能够降低功耗。

Description

一种供电控制电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种供电控制电路及电子设备。

背景技术

电子设备中的功耗指标已经是各电路设计中的重要指标，尤其是在小家电设备中，其通常通过电池供电，其需要尽量降低其无用功耗，例如待机功耗，以延长电池的使用寿命。因此在电路设计中，如何降低电子设备的功耗，尤其降低其在非工作状态的无用功耗尤其重要。

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部分技术缺陷，提供一种供电控制电路及电子设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种供电控制电路，包括：电源输入端、充放电单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和控制器模块；

所述充放电单元连接所述电源输入端，并被配置为在所述电源输入端有电源输入时充电；

所述第二开关单元连接所述充放电单元和所述第一开关单元，并被配置为在所述第一开关单元导通时导通，其中所述第一开关单元连接所述充放电单元；

所述第三开关单元连接所述第二开关单元和所述电源输入端，并被配置为在所述第二开关单元导通且所述充放电单元放电时导通；

所述第四开关单元连接所述第三开关单元和所述电源输入端，并被配置为在所述第三开关单元导通时导通以提供供电电压；

所述控制器模块连接所述第三开关单元和所述第四开关单元，并被配置为在所述第四开关单元导通时上电工作，且所述控制器模块被配置为在上电工作时输出一驱动电平以驱动所述第三开关单元导通。

优选地，所述充放电单元包括第一电阻R1和充电电容C1；

所述第一电阻R1的第一端连接所述电源输入端，所述第一电阻R1的第二端连接所述充电电容C1的第一端和所述第二开关单元，所述充电电容C1的第二端接地。

优选地，所述第一电阻R1为高阻抗电阻。

优选地，所述第一开关单元包括触发开关S1、第二电阻R3和第三电阻R5；所述第二电阻R3的第一端连接所述充放电单元，所述第二电阻R3的第二端连接所述第三电阻R5的第一端，所述第三电阻R5的第二端连接所述触发开关S1的第一端，所述触发开关S1的第二端接地。

优选地，所述第二开关单元包括第一MOS管Q1、第四电阻R4和第五电阻R7；

所述第一MOS管Q1的第一端连接所述充放电单元和所述第二电阻R3的第一端，所述第一MOS管Q1的第二端连接所述第四电阻R4的第一端，所述第四电阻R4的第二端连接所述第五电阻R7的第一端和所述第三开关单元，所述第五电阻R7的第二端接地，所述第一MOS管Q1的第三端连接所述第二电阻R3的第二端和所述第三电阻R5的第一端。

优选地，所述第三开关单元包括第二MOS管Q3、第六电阻R15和第七电阻R19；

所述第二MOS管Q3的第一端连接所述第六电阻R15的第一端，所述第六电阻R15的第二端连接所述第七电阻R19的第一端和所述第四开关单元，所述第七电阻R19的第二端连接连接所述电源输入端，所述第二MOS管Q3的第二端接地，所述第二MOS管Q3的第三端连接所述第二开关单元。

优选地，所述第四开关单元包括第三MOS管Q2；

所述第三MOS管Q2的第一端连接所述电源输入端，所述第三MOS管的第二端连接所述控制器模块，所述第三MOS管的第三端连接所述第三开关单元。

优选地，所述控制器模块包括电源转换电路、MCU控制芯片U1和隔离电路；

所述电源转换电路的输入端连接所述第四开关单元，所述电源转换电路的输出端连接所述MCU控制芯片U1的第一管脚，所述MCU控制芯片U1的第八管脚连接所述隔离电路的第一端，所述隔离电路的第二端连接所述第三开关单元。

优选地，所述隔离电路包括第一二极管D2；所述第一二极管D2的阳极连接所述MCU控制芯片U1的第八管脚，所述第一二极管D2的阴极连接第三开关单元。

优选地，还包括连接所述控制器模块和所述第四开关单元的电压检测单元。

优选地，所述电压检测单元包括第八电阻R17、第九电阻R20、第十电阻R18和第一电容C16；所述第八电阻R17的第一端连接所述第四开关单元，所述第八电阻R17的第二端连接第九电阻R20的第一端和所述第十电阻R18的第一端，所述第九电阻R20的第二端接地，所述第十电阻R18的第二端连接所述控制器模块。

优选地，本实用新型的一种供电控制电路，还包括连接所述控制器模块和所述第一开关单元的上电检测单元，所述上电检测单元被配置为在所述第一开关单元导通时输出第一检测电平，否则输出第二检测电平。

优选地，所述上电检测单元包括第十一电阻R6、第二二极管D1和第二电容C2；所述第二二极管D1的阳极连接所述控制器模块、所述第十一电阻R6的第一端和所述第二电容C2的第一端，所述第十一电阻R6的第二端用于输入一电压，所述第二电容C2的第二端接地，所述第二二极管D2的阴极连接所述第一开关单元和所述第二开关单元。

另，本实用新型还构造一种电子设备，包括如上面任意一项所述的供电控制电路。

实施本实用新型的一种供电控制电路及电子设备，具有以下有益效果：能够降低功耗。

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是本实用新型一种供电控制电路一实施例的逻辑框图；

图2是本实用新型一种供电控制电路另一实施例的逻辑框图；

图3是本实用新型一种供电控制电路另一实施例的逻辑框图；

图4是本实用新型一种供电控制电路一实施例的电路原理图。

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。

如图1所示，在本实用新型的一种供电控制电路第一实施例中，包括：电源输入端110、充放电单元120、第一开关单元130、第二开关单元140、第三开关单元150、第四开关单元160和控制器模块170；充放电单元120连接电源输入端110，并被配置为在电源输入端110有电源输入时充电；第二开关单元140连接充放电单元120和第一开关单元130，并被配置为在第一开关单元130导通时导通，其中第一开关单元130连接充放电单元120；第三开关单元150连接第二开关单元140和电源输入端110，并被配置为在第二开关单元140导通且充放电单元120放电时导通；第四开关单元160连接第三开关单元150和电源输入端110，并被配置为在第三开关单元150导通时导通以提供供电电压；控制器模块170连接第三开关单元150和第四开关单元160，并被配置为在第四开关单元160导通时上电工作，且控制器模块170被配置为在上电工作时输出一驱动电平以驱动第三开关单元150导通。具体的，电源通过电源输入端110对充放电单元120充电，当触发第一开关单元130动作导通时，第一开关单元130通过电源输入端110的电源输入生成驱动电压驱动第二开关单元140动作导通，此时充放电单元120开始经导通的第二开关单元140放电。冲放电单元120的放电电压通过导通的第二开关单元140触发第三开关单元150动作导通，电源输入端110的电源输入通过导通的第三开关单元150生成触发电平触发第四开关单元160导通。第三开关单元150被设置在充放电单元120放电产生放电电压时导通。第四开关单元160连接电源输入端110，在第四开关单元160导通时，电源输入端110的电源输入通过导通的第四开关单元160对控制器模块170供电，控制器模块170开始上电工作。在控制器模块170工作后，其输出驱动电平驱动第三开关单元150维持导通状态，此时第三开关单元150将不再由充放电单元120的放电电压驱动导通，即此时充放电单元120的放电电压开始降低甚至停止放电也不影响第三开关单元150的导通状态。在第四开关单元160导通时，第四开关单元160连接的后级工作电路也可以通过第四开关单元160的输出端的工作电压供电。在一些场景中，其控制器模块170根据不同的工作模式关断该驱动电平实现关断整个供电。

可选的，如图4所示，充放电单元120包括第一电阻R1和充电电容C1；第一电阻R1的第一端连接电源输入端110，第一电阻R1的第二端连接充电电容C1的第一端和第二开关单元140，充电电容C1的第二端接地。具体的，充放电单元120中，电源输入通过第一电阻R1限流，在限流后对充电电容C1充电。其中第一电阻R1可以为高阻抗电阻，以达到理想的限流效果。

可选的，第一开关单元130包括触发开关S1、第二电阻R3和第三电阻R5；第二电阻R3的第一端连接充放电单元120，第二电阻R3的第二端连接第三电阻R5的第一端，第三电阻R5的第二端连接触发开关S1的第一端，触发开关S1的第二端接地。具体的，第一开关单元130可以采用手动触发开关S1，其可以为通用的手动触发的启动开关，例如按键开关、钥匙开关等。该触发开关S1的一端接地，另一端连接第三电阻R5，在触发开关S1被触发时，使得第三电阻R5接地，第二电阻R3和第三电阻R5形成导通回路，电源输入端110的输入电压经第二电阻R3和第三电阻R5的串联回路在第二电阻R3和第三电阻R5的连接端形成分压，第二开关单元140可以通过该分压驱动导通。

可选的，第二开关单元140包括第一MOS管Q1、第四电阻R4和第五电阻R7；第一MOS管Q1的第一端连接充放电单元120和第二电阻R3的第一端，第一MOS管Q1的第二端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端连接第五电阻R7的第一端和第三开关单元150，第五电阻R7的第二端接地，第一MOS管Q1的第三端连接第二电阻R3的第二端和第三电阻R5的第一端。具体的，在第二开关单元140中，第一MOS管Q1的第三端，也可以理解为第一MOS管Q1的栅极通过第一开关单元130驱动导通，第一MOS管Q1的第一端和第二端导通后，充放电单元120的放电电压经第四电阻R4和第五电阻R7形成的分压电路在其的串联连接端形成分压，通过该分压驱动第三开关单元150。设置第四电阻R4和第五电阻R7的阻值远小于第一电阻R1的阻值，这样当输入电压VIN经过第一电阻R1,第一MOS管Q1,第四电阻R4和第五电阻R7,并当第一MOS管Q1导通后，在充放电单元120不放电时，由于第一电阻R1的阻值比第四电阻R4和第五阻值R7的阻值大很多，第四电阻R4和第五电阻R7分压之后的电压不足以驱动第三开关单元150导通。只有在充放电单元120放电时，其放电电压在第四电阻R4和第五电阻R7分压能够高到驱动第三开关单元150导通。

可选的，第三开关单元150包括第二MOS管Q3、第六电阻R15和第七电阻R19；第二MOS管Q3的第一端连接第六电阻R15的第一端，第六电阻R15的第二端连接第七电阻R19的第一端和第四开关单元160，第七电阻R19的第二端连接连接电源输入端110，第二MOS管Q3的第二端接地，第二MOS管Q3的第三端连接第二开关单元140。具体的，第二开关单元140驱动第二MOS管Q3导通，在第二MOS管Q3导通后，第六电阻R15和第七电阻R19形成串联分压电路，电源输入端110的输入电压经第六电阻R15和第七电阻R19分压后在第六电阻R15和第七电阻R19的连接端形成分压，该分压驱动第四开关单元160导通。

可选的，第四开关单元160包括第三MOS管Q2；第三MOS管Q2的第一端连接电源输入端110，第三MOS管Q2的第二端连接控制器模块170，第三MOS管Q2的第三端连接第三开关单元150。具体的，第四开关单元160中，其第三MOS管Q2的第三端，也可以理解为第三MOS管Q2的栅极通过第三开关单元150驱动导通后，第三MOS管Q2的第一端和第二端导通，电源输入端110的电源输入进入后级电路，为后级电路提供工作电压。

可选的，控制器模块170包括电源转换电路、MCU控制芯片U1和隔离电路；电源转换电路的输入端连接第四开关单元160，电源转换电路的输出端连接MCU控制芯片U1的第一管脚，MCU控制芯片U1的第八管脚连接隔离电路的第一端，隔离电路的第二端连接第三开关单元150。其中，控制器模块170中，可以通过电源转换电路对第四开关单元160的输出电源进行电压转换以得到MCU控制芯片U1工作需要的工作电压，其中MCU控制芯片通过其第八管脚输出驱动电平，并通过隔离单元对第三开关单元150中通过第二开关单元140的对其的输入形成隔离，以防止第二开关单元140对第三开关单元150的输入对MCU控制芯片U1形成信号倒灌。其中电源转换电路包括电源转换芯片U2及其外围电路。

可选的，隔离电路包括第一二极管D2；第一二极管D2的阳极连接MCU控制芯片U2的第八管脚，第一二极管D2的阴极连接第三开关单元150。具体的，可以通过第一二极管D2对第二开关单元140的信号形成隔离。

可选的，如图2所示，本实用新型的供电控制电路还包括连接控制器模块170和第四开关单元160的电压检测单元180。电压检测单元180连接第四开关单元160，其用来检测电源输入端110的电源输出，控制器模块170获取该检测结果，以根据该检测结果控制其驱动电平的输出，其中，在电源输入端110的输入电压电压偏低时，控制器模块170可以通过关断其驱动电平以关断第三开关单元150，最终达到关断这个电源输出的目的。

可选的，电压检测单元180包括第八电阻R17、第九电阻R20、第十电阻R18和第一电容C16；第八电阻R17的第一端连接第四开关单元160和电源转换电路的输入端，第八电阻R17的第二端连接第九电阻R20的第一端和第十电阻R18的第一端，第九电阻R20的第二端接地，第十电阻R18的第二端连接控制器模块170；具体的，电压检测单元180中，其通过第八电阻R17和第九电阻R20形成的分压电路获取反馈电压，该反馈电压经第十电阻R18限流和第一电容C16滤波后进入控制器模块170。

可选的，如图3所示，本实用新型的供电控制电路还包括连接控制器模块170和第一开关单元130的上电检测单元190，上电检测单元190被配置为在第一开关单元130导通时输出第一检测电平，否则输出第二检测电平。具体的，上电检测单元190连接第一开关单元130，根据检测电压确认第一开关单元130的工作状态。其在第一开关单元130触发导通时，上电检测单元190对应的获取第一检测电平，控制器模块170在获取该第一检测电平时，其维持输出驱动电平驱动第三开关单元150导通，当第一开关单元130被触发关断时，上电检测单元190对应的获取第二检测电平，控制器模块170在获取该第二检测电平时，其关断驱动电平的输入，以关断第三开关单元150，达到最终关断电源输出的目的。在一实施例中，控制器模块170中，MCU控制芯片U1通过其第五管脚接收该上电检测单元190输出的检测电平。

可选的，上电检测单元190包括第十一电阻R6、第二二极管D1和第二电容C2；第二二极管D1的阳极连接控制器模块170、第十一电阻R6的第一端和第二电容C2的第一端，第十一电阻R6的第二端用于输入一电压，第二电容C2的第二端接地，第二二极管D1的阴极连接第一开关单元130和第二开关单元140。具体的，在一实施例中，上电检测单元190中，其第十一电阻R6为上拉电阻，其一端连接一电压，在第一开关单元130导通时，第二二极管D1导通，第二二极管D1的阳极电平被拉低，此时控制器模块170获取低电平判断第一开关单元130已经启动导通。当第一开关单元130被关断时，第二二极管D1的阳极由于上拉电阻即第十一电阻R6的上拉作用，其形成高电平，此时控制器模块170获取该高电平时，判断第一开关单元130被关断。

在一实施例中，第一开关单元130中的开关S1常闭时，其待机功耗能做到很小，其静态电流小于10uA。

另，本实用新型的一种电子设备，包括上面任意一项的供电控制电路。其通过该供电控制电路实现对内部工作电路的供电，该电子设备可以为常用的小家电等电子产品。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种供电控制电路，其特征在于，包括：电源输入端、充放电单元、第一开关单元、第二开关单元、第三开关单元、第四开关单元和控制器模块；

所述充放电单元连接所述电源输入端，并被配置为在所述电源输入端有电源输入时充电；

所述第二开关单元连接所述充放电单元和所述第一开关单元，并被配置为在所述第一开关单元导通时导通，其中所述第一开关单元连接所述充放电单元；

所述第三开关单元连接所述第二开关单元和所述电源输入端，并被配置为在所述第二开关单元导通且所述充放电单元放电时导通；

所述第四开关单元连接所述第三开关单元和所述电源输入端，并被配置为在所述第三开关单元导通时导通以提供供电电压；

所述控制器模块连接所述第三开关单元和所述第四开关单元，并被配置为在所述第四开关单元导通时上电工作，且所述控制器模块被配置为在上电工作时输出一驱动电平以驱动所述第三开关单元导通。

2.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述充放电单元包括第一电阻R1和充电电容C1；

所述第一电阻R1的第一端连接所述电源输入端，所述第一电阻R1的第二端连接所述充电电容C1的第一端和所述第二开关单元，所述充电电容C1的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一电阻R1为高阻抗电阻。

4.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述第一开关单元包括触发开关S1、第二电阻R3和第三电阻R5；所述第二电阻R3的第一端连接所述充放电单元，所述第二电阻R3的第二端连接所述第三电阻R5的第一端，所述第三电阻R5的第二端连接所述触发开关S1的第一端，所述触发开关S1的第二端接地。

5.根据权利要求4所述的供电控制电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第一MOS管Q1、第四电阻R4和第五电阻R7；

所述第一MOS管Q1的第一端连接所述充放电单元和所述第二电阻R3的第一端，所述第一MOS管Q1的第二端连接所述第四电阻R4的第一端，所述第四电阻R4的第二端连接所述第五电阻R7的第一端和所述第三开关单元，所述第五电阻R7的第二端接地，所述第一MOS管Q1的第三端连接所述第二电阻R3的第二端和所述第三电阻R5的第一端。

6.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述第三开关单元包括第二MOS管Q3、第六电阻R15和第七电阻R19；

所述第二MOS管Q3的第一端连接所述第六电阻R15的第一端，所述第六电阻R15的第二端连接所述第七电阻R19的第一端和所述第四开关单元，所述第七电阻R19的第二端连接连接所述电源输入端，所述第二MOS管Q3的第二端接地，所述第二MOS管Q3的第三端连接所述第二开关单元。

7.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述第四开关单元包括第三MOS管Q2；

所述第三MOS管Q2的第一端连接所述电源输入端，所述第三MOS管的第二端连接所述控制器模块，所述第三MOS管的第三端连接所述第三开关单元。

8.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，所述控制器模块包括电源转换电路、MCU控制芯片U1和隔离电路；

所述电源转换电路的输入端连接所述第四开关单元，所述电源转换电路的输出端连接所述MCU控制芯片U1的第一管脚，所述MCU控制芯片U1的第八管脚连接所述隔离电路的第一端，所述隔离电路的第二端连接所述第三开关单元。

9.根据权利要求8所述的供电控制电路，其特征在于，所述隔离电路包括第一二极管D2；所述第一二极管D2的阳极连接所述MCU控制芯片U1的第八管脚，所述第一二极管D2的阴极连接第三开关单元。

10.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，还包括连接所述控制器模块和所述第四开关单元的电压检测单元。

11.根据权利要求10所述的供电控制电路，其特征在于，

所述电压检测单元包括第八电阻R17、第九电阻R20、第十电阻R18和第一电容C16；所述第八电阻R17的第一端连接所述第四开关单元，所述第八电阻R17的第二端连接第九电阻R20的第一端和所述第十电阻R18的第一端，所述第九电阻R20的第二端接地，所述第十电阻R18的第二端连接所述控制器模块。

12.根据权利要求1所述的供电控制电路，其特征在于，还包括连接所述控制器模块和所述第一开关单元的上电检测单元，所述上电检测单元被配置为在所述第一开关单元导通时输出第一检测电平，否则输出第二检测电平。

13.根据权利要求12所述的供电控制电路，其特征在于，所述上电检测单元包括第十一电阻R6、第二二极管D1和第二电容C2；所述第二二极管D1的阳极连接所述控制器模块、所述第十一电阻R6的第一端和所述第二电容C2的第一端，所述第十一电阻R6的第二端用于输入一电压，所述第二电容C2的第二端接地，所述第二二极管D2的阴极连接所述第一开关单元和所述第二开关单元。

14.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至13任意一项所述的供电控制电路。

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