CN216851931U - 开关机电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电子电路，提供了一种开关机电路和电子设备，开关机电路包括：电源接口，用于接入直流电；轻触开关，用于根据按键动作生成第一按键控制信号和第二按键控制信号；触发器模块，用于根据所述第一按键控制信号生成上电信号，根据所述第二按键控制信号生成断电信号；开关模块，用于在所述上电信号为触发信号时导通控制设备负载上电开机，在所述断电信号为触发信号时关断控制所述设备负载断电关机；其中，所述上电信号和所述断电信号中至多一个为触发信号。其包括使用轻触开关可以不破坏设备的整体性，结构简单可靠，电路中利用触发器和普通的开关电路实现，省略了微控制器的同时也没有占用设备的I/O口资源。

Description

开关机电路和电子设备

技术领域

本申请属于电子电路技术领域，尤其涉及一种开关机电路和电子设备。

背景技术

目前，电子设备开关机电路实现方案一般分两种方式，第1种方式：通过开关电子元器件本身的特性，即断路和短路来实现，比如拨动开关、自锁开关等，但这种开关方式往往需要在设备外壳上开孔，结构会变得复杂，可靠性差，且防水防尘性能差。第2种方式：通过软件控制的方式来实现，即软件通过I/O口的使能来控制电源的通断，但这种方式需要增加软件的开发成本，也会占用I/O资源。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种开关机电路和电子设备，旨在解决传统的电子设备开关机电路存在的可靠性差，占用资源的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种开关机电路，包括：

电源接口，用于接入直流电；

轻触开关，连接到所述电源接口，用于根据按键动作生成第一按键控制信号和第二按键控制信号；

触发器模块，与所述轻触开关的第一端连接，用于根据所述第一按键控制信号生成上电信号，根据所述第二按键控制信号生成断电信号；

开关模块，连接在所述电源接口和设备负载的供电端之间，所述开关模块还与所述触发器模块连接，用于在所述上电信号为触发信号时导通控制设备负载上电开机，在所述断电信号为触发信号时关断控制所述设备负载断电关机；其中，所述上电信号和所述断电信号中至多一个为触发信号

在其中一个实施例中，所述触发器模块包括：第一D触发器、第二D触发器、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和稳压二极管；

所述第一D触发器的复位引脚通过所述第一电容连接到地端，还通过所述第一电阻接所述轻触开关的第二端，所述第一D触发器的数据引脚、设置引脚连接所述电源接口，所述第一D触发器的时钟引脚通过所述第二电阻连接所述轻触开关的第二端，所述第三电阻连接在所述轻触开关的第二端和地端之间，所述第二电容连接在所述第一D触发器的时钟引脚和地端之间，所述稳压二极管与所述第二电阻反向并联；

所述第二D触发器的时钟引脚连接到所述第一D触发器的第一输出引脚Q，所述第一D触发器的第二输出引脚悬空，所述第二D触发器的第二输出引脚连接所述第二D触发器的数据引脚，所述第二D触发器的复位引脚通过所述第四电阻连接到所述电源接口，且通过所述第三电容连接到地端，所述第二D触发器的设置引脚通过所述第五电阻连接到所述电源接口，所述第二D触发器的第一输出引脚作为所述触发器模块的输出。

在其中一个实施例中，所述第一D触发器和所述第二D触发器集成在同一个芯片中。

在其中一个实施例中，所述触发器模块包括：第一D触发器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；

所述第一D触发器的复位引脚通过所述第一电容连接到地端，还通过所述第一电阻接所述轻触开关的第二端，所述第一D触发器的数据引脚、设置引脚、第二输出引脚连接所述电源接口，所述第一D触发器的时钟引脚通过所述第二电阻连接所述轻触开关的第二端，所述第三电阻连接在所述轻触开关的第二端和地端之间，所述第二电容连接在所述第一D触发器的时钟引脚和地端之间，所述稳压二极管与所述第二电阻反向并联，所述第一D触发器的第一输出引脚作为所述触发器模块的输出。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括第一开关和第二开关，所述第一开关的控制端连接到所述触发器模块的输出，所述第一开关的第一导通端通过连接到所述第二开关的控制端，所述第一开关的第二导通端连接到地端，所述第二开关的第一导通端连接到所述电源接口，所述第二开关的第一导通端和其控制端之间连接有一偏置电阻，所述第二开关的第二导通端连接到所述设备负载的供电端。

在其中一个实施例中，所述第一开关的第一导通端与所述电源接口11的正极之间串联有保险丝，所述电源接口11的正极

在其中一个实施例中，所述第二开关包括一个或多个并联连接的PMOS。

在其中一个实施例中，所述轻触开关的第一端与所述电源接口之间设置有用于稳压滤波的稳压模块。

在其中一个实施例中，所述稳压模块包括一三端稳压器，所述三端稳压器的输入输出设置有滤波电容。

本申请实施例的第二方面提供了一种电子设备，包括上述的开关机电路。

上述的开关机电路设置在电子设备中，使用轻触开关可以不破坏设备的整体性，结构简单可靠，电路中利用触发器和普通的开关电路实现，省略了微控制器的同时也没有占用设备的I/O口资源。

附图说明

图1为本申请实施例提供的开关机电路结构示意图；

图2为图1所示的开关机电路中开关模块的示例电路原理图；

图3为D触发器的逻辑功能表；

图4为图1所示的开关机电路中触发器模块的实施例一示例电路原理图；

图5为图1所示的开关机电路中触发器模块的实施例二示例电路原理图；

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或多个，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本申请实施例提供的开关机电路包括电源接口11、轻触开关12、触发器模块14和开关模块15。

电源接口11用于接入直流电；轻触开关12连接到电源接口11，用于根据按键动作生成第一按键控制信号和第二按键控制信号；触发器模块14与轻触开关12的第一端连接，用于根据第一按键控制信号生成上电信号，根据第二按键控制信号生成断电信号；开关模块15连接在电源接口11和设备负载的供电端之间，开关模块15还与触发器模块14连接，用于在上电信号为触发信号时导通控制设备负载上电开机，在断电信号为触发信号时关断控制设备负载断电关机，其中，上电信号和断电信号中至多一个为触发信号。

使用轻触开关12可以不破坏设备的整体性，结构简单可靠，电路中利用触发器和普通的开关电路实现，省略了微控制器的同时也没有占用设备的I/O口资源。

请参阅图2，在其中一个实施例中，开关模块15包括第一开关152和第二开关154，第一开关152的控制端连接到触发器模块14的输出，第一开关152的第一导通端通过连接到第二开关154的控制端，第一开关152的第二导通端连接到地端，第二开关154的第一导通端连接到电源接口11，第二开关154的第一导通端和其控制端之间连接有一偏置电阻R0，第二开关154的第二导通端连接到设备负载的供电端。

在其中一个实施例中，第二开关154的第一导通端与电源接口11的正极之间串联有保险丝F2，用以保护设备负载。可选地，第一开关152为NPN三极管，第二开关154包括一个或多个并联连接的PMOS，功耗低，且能适配大电流。本实施例中，第一开关152接收到上电信号时导通，将驱动第二开关154接通，使得设备负载上电。第一开关152接收到断电信号时关断，将驱动第二开关154关断，使得设备负载掉电。

在本实施例中的D触发器中，结合图3所示的D触发器的逻辑功能表，D触发器包括设置引脚SET、复位引脚RESET、时钟引脚CLOCK、数据引脚DATA、第一输出引脚Q和第二输出引脚

在D触发器的设置引脚SET、复位引脚RESET、数据引脚DATA设置为高电平(H)时，D触发器的时钟引脚CLOCK检测到第一个上升沿(↑)时，第一输出引脚Q输出高电平(H)，第二输出引脚

输出低电平(L)，在D触发器的设置引脚SET、复位引脚RESET设置为高电平(H)，且数据引脚DATA设置为低电平(L)时，时钟引脚CLOCK检测到第二个上升沿(↑)时，第一输出引脚Q输出低电平，第二输出引脚

脚输出高电平。

请参阅图3和图4，在其中一个可选的实施例中，触发器模块14包括第一D触发器142、第二D触发器144、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和稳压二极管D1。第一D触发器142和第二D触发器144可以集成在同一个芯片中，也可以是两个独立的器件。

第一D触发器142的复位引脚RESET1通过第一电容C1连接到地端，还通过第一电阻R1接轻触开关12的第二端，第一D触发器142的数据引脚DATA1、设置引脚SET1连接电源接口11，第一D触发器142的时钟引脚CLOCK1通过第二电阻R2连接轻触开关12的第二端，第三电阻R3连接在轻触开关12的第二端和地端之间，第二电容C2连接在第一D触发器142的时钟引脚CLOCK1和地端之间，稳压管与第二电阻R2反向并联。

第二D触发器144的时钟引脚CLOCK2连接到第一D触发器142的第一输出引脚Q1，第一D触发器142的第二输出引脚

悬空，第二D触发器144的第二输出引脚

连接第二D触发器144的数据引脚DATA2，第二D触发器144的复位引脚RESET2通过第四电阻R4连接到电源接口11，且通过第三电容C3连接到地端，第二D触发器144的设置引脚SET2通过第五电阻R5连接到电源接口11，第二D触发器144的第一输出引脚Q2作为触发器模块14的输出。

当轻触开关12第1次按下之前，第一D触发器142的设置引脚SET1为H(高电平)，第一D触发器142复位引脚RESET1为L(低电平)，所以第一D触发器142的第一输出引脚Q1为L，同时第二D触发器144的设置引脚SET2、复位引脚RESET2为H，所以第二D触发器144的第一输出引脚Q2的电平不变，维持L(断电信号)，此时开关模块15的控制端为L，电源接口11和设备负载之间的供电回路断开。

当轻触开关12第1次按下(第一按键控制信号)时，第一D触发器142的设置引脚SET1为H，第一D触发器142复位引脚RESET1、数据引脚DATA1为H，同时第一D触发器142的时钟引脚CLOCK1为上升沿，第一D触发器142的第一输出引脚Q1输出H，这时第二D触发器144的设置引脚SET2、数据引脚DATA2、复位引脚RESET2为H，所以第二D触发器144的第一输出引脚Q2输出H(上电信号)，此时开关模块15导通，电源接口11和设备负载之间的供电回路导通。

当轻触开关12第2次按下(第二按键控制信号)时，第一D触发器142的设置引脚SET1为H，第一D触发器142复位引脚RESET1、、数据引脚DATA1为H，同时第一D触发器142的时钟引脚CLOCK1为上升沿，第一D触发器142的第一输出引脚Q1输出H，这时第二D触发器144的设置引脚SET2、复位引脚RESET2为H，数据引脚DATA 2为L，所以第二D触发器144的第一输出引脚Q2输出L(断电信号)，开关模块15关闭，电源接口11和设备负载之间的供电回路断开。

请参阅图3和图5，在另一个可选的实施例中，触发器模块14包括D触发器146、电容C11、电容C12、电阻R11、电阻R12、电阻R13和稳压二极管D11。

D触发器146的复位引脚RESET通过电容C11连接到地端，还通过电阻R11接轻触开关12的第二端，第一D触发器142的数据引脚DATA、设置引脚SET、第二输出引脚

连接电源接口11，第一D触发器142的时钟引脚CLOCK通过电阻R12连接轻触开关12的第二端，电阻R13连接在轻触开关12的第二端和地端之间，电容C12连接在第一D触发器142的时钟引脚CLOCK和地端之间，稳压管D11与电阻R12反向并联，D触发器146的第一输出引脚Q作为触发器模块14的输出。

该实施例中，当轻触开关12第1次按下之前，D触发器146的设置引脚SET为H(高电平)，D触发器146复位引脚RESET为L(低电平)，所以D触发器146的第一输出引脚Q为L，维持L(断电信号)，此时开关模块15的控制端为L，电源接口11和设备负载之间的供电回路断开。

当轻触开关12第1次按下(第一按键控制信号)时，D触发器146的设置引脚SET为H，D触发器146复位引脚RESET、数据引脚DATA为H，同时D触发器146的时钟引脚CLOCK为上升沿，D触发器146的第一输出引脚Q输出H(上电信号)，此时开关模块15导通，电源接口11和设备负载之间的供电回路导通。

当轻触开关12第2次按下(第二按键控制信号)时，D触发器146的设置引脚SET为H，D触发器146复位引脚RESET、数据引脚DATA为H，同时D触发器146的时钟引脚CLOCK为上升沿，D触发器146的第一输出引脚Q1输出H(断电信号)，开关模块15关闭，电源接口11和设备负载之间的供电回路断开。

在其中一个实施例中，轻触开关12的第一端与电源接口11之间设置有用于稳压滤波的稳压模块。可选地，稳压模块包括一三端稳压器，三端稳压器的输入输出设置有滤波电容。用于给轻触开关12提供稳定的触发电平。

本申请实施例的第二方面提供了一种电子设备，包括上述的开关机电路。

上述的开关机电路设置在电子设备中，使用轻触开关12可以不破坏设备的整体性，结构简单可靠，电路中利用触发器和普通的开关电路实现，省略了微控制器的同时也没有占用设备的I/O口资源。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开关机电路，其特征在于，包括：

电源接口，用于接入直流电；

轻触开关，连接到所述电源接口，用于根据按键动作生成第一按键控制信号和第二按键控制信号；

触发器模块，与所述轻触开关的第一端连接，用于根据所述第一按键控制信号生成上电信号，根据所述第二按键控制信号生成断电信号；

开关模块，连接在所述电源接口和设备负载的供电端之间，所述开关模块还与所述触发器模块连接，用于在所述上电信号为触发信号时导通控制设备负载上电开机，在所述断电信号为触发信号时关断控制所述设备负载断电关机；

其中，所述上电信号和所述断电信号中至多一个为触发信号。

2.如权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述触发器模块包括：第一D触发器、第二D触发器、第一电容、第二电容、第三电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和稳压二极管；

所述第一D触发器的复位引脚RESET通过所述第一电容连接到地端，还通过所述第一电阻接所述轻触开关的第二端，所述第一D触发器的数据引脚、设置引脚连接所述电源接口，所述第一D触发器的时钟引脚通过所述第二电阻连接所述轻触开关的第二端，所述第三电阻连接在所述轻触开关的第二端和地端之间，所述第二电容连接在所述第一D触发器的时钟引脚和地端之间，所述稳压二极管与所述第二电阻反向并联；

所述第二D触发器的时钟引脚连接到所述第一D触发器的第一输出引脚，所述第一D触发器的第二输出引脚悬空，所述第二D触发器的第二输出引脚连接所述第二D触发器的数据引脚，所述第二D触发器的复位引脚通过所述第四电阻连接到所述电源接口，且通过所述第三电容连接到地端，所述第二D触发器的设置引脚通过所述第五电阻连接到所述电源接口，所述第二D触发器的第一输出引脚作为所述触发器模块的输出。

3.如权利要求2所述的开关机电路，其特征在于，所述第一D触发器和所述第二D触发器集成在同一个芯片中。

4.如权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述触发器模块包括：第一D触发器、第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻和稳压二极管；

所述第一D触发器的复位引脚通过所述第一电容连接到地端，还通过所述第一电阻接所述轻触开关的第二端，所述第一D触发器的数据引脚、设置引脚、第二输出引脚连接所述电源接口，所述第一D触发器的时钟引脚通过所述第二电阻连接所述轻触开关的第二端，所述第三电阻连接在所述轻触开关的第二端和地端之间，所述第二电容连接在所述第一D触发器的时钟引脚和地端之间，所述稳压二极管与所述第二电阻反向并联，所述第一D触发器的第一输出引脚作为所述触发器模块的输出。

5.如权利要求1至4任一项所述的开关机电路，其特征在于，所述开关模块包括第一开关和第二开关，所述第一开关的控制端连接到所述触发器模块的输出，所述第一开关的第一导通端通过连接到所述第二开关的控制端，所述第一开关的第二导通端连接到地端，所述第二开关的第一导通端连接到所述电源接口，所述第二开关的第一导通端和其控制端之间连接有一偏置电阻，所述第二开关的第二导通端连接到所述设备负载的供电端。

6.如权利要求5所述的开关机电路，其特征在于，所述第二开关的第一导通端与所述电源接口的正极之间串联有保险丝。

7.如权利要求5所述的开关机电路，其特征在于，所述第二开关包括一个或多个并联连接的PMOS。

8.如权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述轻触开关的第一端与所述电源接口之间设置有用于稳压滤波的稳压模块。

9.如权利要求8所述的开关机电路，其特征在于，所述稳压模块包括一三端稳压器，所述三端稳压器的输入输出设置有滤波电容。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的开关机电路。

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