CN215601062U - 低功耗电子终端的输入端电源电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低功耗电子终端的输入端电源电路，它包括电池U1、负载开关U2、芯片U3、指纹触摸模块U4、延时电路U5，其特征在于，负载开关U2包括Input端、Dealy‑Adj端、Trigger端、Output端、Off端，电池U1的输出端为VBAT端，VBAT端分别与Input端、与Dealy‑Adj端以及指纹触摸模块U4连接，并且VBAT端通过电阻R1与Trigger端连接，Trigger端与指纹触摸模块连接；芯片U3包括BATSNS端、GPIO1端和Powerkey开机键，BATSNS端分别与Output端以及延时电路U5连接，GPIO1端与Off端连接，Powerkey开机键分别与二极管D1的正极以及NMOS管Q1的漏极连接，二极管D1的负极与Trigger端连接。这种低功耗电子终端的输入端电源电路，减少漏电流的产生，低功耗，节约了电力资源，延长电子设备的使用时间，兼具浪涌保护能力，增强了用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源控制电路，特别是一种低功耗电子终端的输入端电源电路。
背景技术
现有的电子设备设计的电路中，电池会为芯片持续的供电，即使在系统不开机的情况下，依然会有0.2mA的漏电流产生，若此时用户把电子设备长期放在家中或者电子设备在工厂生产运输过程中时，经过长时间消耗，电池中的电力会白白流失，这样需要再次对电池进行充电才能再次使用该电子设备，难以实现用户开盒即用的目的，这样不仅仅导致电力资源的浪费，还导致时间上的浪费，并且十分影响用户体验。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种低功耗电子终端的输入端电源电路。
为了达到上述目的，本实用新型设计的低功耗电子终端的输入端电源电路，它包括电池U1、负载开关U2、芯片U3、指纹触摸模块U4、延时电路U5，所述负载开关U2包括Input端、Dealy-Adj端、Trigger端、Output端、Off端，所述电池U1的输出端为VBAT端，所述VBAT端分别与Input端、与Dealy-Adj端以及指纹触摸模块U4连接，并且VBAT端通过电阻R1与Trigger端连接，所述Trigger端与指纹触摸模块连接；所述芯片U3包括BATSNS端、GPIO1端和Powerkey开机键，所述BATSNS端分别与Output端以及延时电路U5连接，所述GPIO1端与Off端连接，所述Powerkey开机键分别与二极管D1的正极以及NMOS管Q1的漏极连接，所述二极管D1的负极与Trigger端连接；所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的栅极与延时电路U5连接。
为了更好的了解负载开关U2的功能特点，如下详细说明负载开关U2的内部结构，所述负载开关U2内部还包括栅极升压驱动模块U20、逻辑控制及定时电路U21、残压检测模块U22、NMOS管Q2以及PMOS管Q3，所述逻辑控制及定时电路U21分别与栅极升压驱动模块U20和残压检测模块U22连接，逻辑控制及定时电路U21以及残压检测模块U22均与Output端连接，所述Dealy-Adj端、Trigger端、Off端分别设置在逻辑控制及定时电路U21上，所述NMOS管Q2的栅极与残压检测模块U22连接，NMOS管Q2的源极接地,NMOS管Q2的漏极与Output端连接，所述PMOS管Q3的源极与Input端连接，所述PMOS管Q3的漏极与Output端连接，所述PMOS管Q3的栅极与栅极升压驱动模块U20连接。
所述电阻R1的阻值为47千欧。
本实用新型所设计的低功耗电子终端的输入端电源电路，利用负载开关U2直接断开电池U1与芯片U3，由原来0.2mA的漏电流减少至1uA，对比现有的，本电路功耗节省了200倍，若后续用户想开机运行设备，只需触发负载开关U2，让电池U1和芯片U3连接即可,满足了低功耗电子设备节能的需求，实现了用户将方便对电子设备的开机，节约了电力资源，延长电子设备的使用时间，兼具浪涌保护能力，增强了用户体验。
附图说明
图1是低功耗电子终端的输入端电源电路的示意图。
图2是负载开关U2内部结构示意图。
图3是低功耗电子终端的输入端电源电路的功能流程图。
图4是硬件强制断电复位功能时序图。
图5是系统进入低功耗存储模式状态时的时序图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1:
本实施例描述的低功耗电子终端的输入端电源电路，如图1所示，为了达到上述目的，本实用新型设计的低功耗电子终端的输入端电源电路，它包括电池U1、负载开关U2、芯片U3、指纹触摸模块U4、延时电路U5，所述负载开关U2包括Input端、Dealy-Adj端、Trigger端、Output端、Off端，所述电池U1的输出端为VBAT端，所述VBAT端分别与Input端、与Dealy-Adj端以及指纹触摸模块U4连接，并且VBAT端通过电阻R1与Trigger端连接，所述Trigger端与指纹触摸模块连接；所述芯片U3包括BATSNS端、GPIO1端和Powerkey开机键，所述BATSNS端分别与Output端以及延时电路U5连接，所述GPIO1端与Off端连接，所述Powerkey开机键分别与二极管D1的正极以及NMOS管Q1的漏极连接，所述二极管D1的负极与Trigger端连接；所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的栅极与延时电路U5连接。
为了更好的了解负载开关U2的功能特点，如下详细说明负载开关，如图2所示，所述负载开关U2内部还包括栅极升压驱动模块U20、逻辑控制及定时电路U21、残压检测模块U22、NMOS管Q2以及PMOS管Q3，所述逻辑控制及定时电路U21分别与栅极升压驱动模块U20和残压检测模块U22连接，逻辑控制及定时电路U21以及残压检测模块U22均与Output端连接，所述Dealy-Adj端、Trigger端、Off端分别设置在逻辑控制及定时电路U21上，所述NMOS管Q2的栅极与残压检测模块U22连接，NMOS管Q2的源极接地,NMOS管Q2的漏极与Output端连接，所述PMOS管Q3的源极与Input端连接，所述PMOS管Q3的漏极与Output端连接，所述PMOS管Q3的栅极与栅极升压驱动模块U20连接。
所述电阻R1的阻值为47千欧。
所述二极管D1为肖特基二极管。
在实际使用过程中，芯片U3为操作系统的主控芯片。
在本实施例中，VBAT处出现浪涌事件或U3系统处发生短路大电流事件时，负载开关U2可以为芯片U3提供浪涌保护和过流保护。如图2所示，逻辑控制及定时电路U21通过过压过流检测信号来检测系统承受的浪涌和过流等级，当检测到浪涌大于450V或者过大电流超过6A时，内部的栅极升压驱动模块会立即调整DAC模块开关占空比，从而控制PMOS管Q3的栅极，使Q3关闭，从而保护了下一级负载。当浪涌或者大电流回归正常时，栅极升压驱动模块控制PMOS管Q3的栅极，使Q3打开。
如图2所示，负载开关U2通过PMOS管Q3当开关来实现Input端和Output端的通断。其中，当Off端接收到高电平时，通过逻辑控制电路及定时电路U21驱动栅极升压驱动模块，使得PMOS管Q3截止，实现PMOS管Q3截断Input端和Output端；在Q3截止条件下，当长按Trigger端，使Trigger端保持低电平一定时长，通过逻辑控制电路及定时电路U21驱动栅极升压驱动模块，使得PMOS管Q3导通，实现PMOS管Q3导通Input端和Output端。
其中Trigger端为触发信号的引脚，当Input端和Output端断开时，通过拉低Trigger端的电平，实现Input端和Output端的导通。
如图3所示，
初始状态S1：当电池U1上电到系统，芯片U3在U5和Q1的作用下使系统上电即开机并进入开机正常工作状态，芯片U3控制系统正常工作，并且在初始状态时芯片U3的GPIO1端给负载开关U2的Off端输出低电平0，且此时Trigger端信号为高电平1。
状态S2：在正常工作情况下，当系统遭遇ESD等事件时，芯片内部产生闩锁效应，使得系统死机，此时必须通过硬件强制断电再上电复位才能重启系统。如图4所示，通过长按7000ms指纹触摸模块U4，使得指纹触摸模块U4给Trigger端输出tPHL＝7000ms的低电平，然后通过逻辑控制及定时电路U21以及栅极升压驱动模块U20，使得PMOS管断开tREC＝500ms，在tREC＝500ms之后，U2的Input端和Output端重新连接，使电源为负载重新供电，再次上电开机。其中图4中的Vout为Input端和Output端的通断时序图。
状态S3：当系统处于正常工作时，通过触摸指纹触摸模块U4，实现系统息屏待机或者唤醒。
状态S4：当系统处于正常工作时，通过点击系统下拉菜单进行低功耗存储功能设置，使得GPIO1输出为高电平1，系统关机并进入低功耗存储模式，如图5所示，Input端和Output端彻底断开，此时Vout输出低电平，系统耗电仅有1uA，可以用于电子设备的远程运输或者长期存储。
状态S5：当需要从低功耗存储模式转回系统正常工作时，通过长按2000ms的指纹触摸模块U4，使得指纹触摸模块U4给Trigger端输出2000ms的低电平,使得系统重新进入正常工作状态。
本实施例提供的低功耗电子终端的输入端电源电路，利用负载开关U2直接断开电池U1与芯片U3，由原来0.2mA的漏电流减少至1uA，对比现有的，本电路功耗节省了200倍，若后续用户想开机运行设备，只需触发负载开关U2，让电池U1和芯片U3连接即可,满足了低功耗电子设备节能的需求，实现了用户将方便对电子设备的开机，节约了电力资源，避免了用户还需要对电子设备充电的操作，节省了用户的时间，增强了用户体验。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种低功耗电子终端的输入端电源电路，它包括电池U1、负载开关U2、芯片U3、指纹触摸模块U4、延时电路U5，其特征在于，所述负载开关U2包括Input端、Dealy-Adj端、Trigger端、Output端、Off端，所述电池U1的输出端为VBAT端，所述VBAT端分别与Input端、与Dealy-Adj端以及指纹触摸模块U4连接，并且VBAT端通过电阻R1与Trigger端连接，所述Trigger端与指纹触摸模块连接；所述芯片U3包括BATSNS端、GPIO1端和Powerkey开机键，所述BATSNS端分别与Output端以及延时电路U5连接，所述GPIO1端与Off端连接，所述Powerkey开机键分别与二极管D1的正极以及NMOS管Q1的漏极连接，所述二极管D1的负极与Trigger端连接；所述NMOS管Q1的源极接地，所述NMOS管Q1的栅极与延时电路U5连接。
2.根据权利要求1所述的低功耗电子终端的输入端电源电路，其特征在于，所述负载开关U2内部还包括栅极升压驱动模块U20、逻辑控制及定时电路U21、残压检测模块U22、NMOS管Q2以及PMOS管Q3，所述逻辑控制及定时电路U21分别与栅极升压驱动模块U20和残压检测模块U22连接，逻辑控制及定时电路U21以及残压检测模块U22均与Output端连接，所述Dealy-Adj端、Trigger端、Off端分别设置在逻辑控制及定时电路U21上，所述NMOS管Q2的栅极与残压检测模块U22连接，NMOS管Q2的源极接地,NMOS管Q2的漏极与Output端连接，所述PMOS管Q3的源极与Input端连接，所述PMOS管Q3的漏极与Output端连接，所述PMOS管Q3的栅极与栅极升压驱动模块U20连接。
3.根据权利要求1或2所述的低功耗电子终端的输入端电源电路，其特征在于，所述电阻R1的阻值为47千欧。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121634356.2U CN215601062U (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 低功耗电子终端的输入端电源电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121634356.2U CN215601062U (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 低功耗电子终端的输入端电源电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN215601062U true CN215601062U (zh) | 2022-01-21 |
Family
ID=79878479
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121634356.2U Active CN215601062U (zh) | 2021-07-16 | 2021-07-16 | 低功耗电子终端的输入端电源电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN215601062U (zh) |
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2021
- 2021-07-16 CN CN202121634356.2U patent/CN215601062U/zh active Active
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