CN217769863U - 一种开机控制电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种开机控制电路及电子设备，涉及控制电路领域。该开机控制电路包括开关元件、驱动模块、开关管、电源芯片以及控制模块，驱动模块分别与开关元件、开关管的控制端以及控制模块连接，开关管的第一端、开关元件均用于连接电源；开关管的第二端与电源芯片连接，控制模块用于依据开关元件的通断状态控制驱动模块生成驱动信号，开关管用于依据驱动信号导通或关断，以使开关管在开机时导通，并在未开机时关断。在本申请能够避免在设备未开机时电源芯片持续耗电，增加能耗并造成电池寿命衰减的问题。

Description

一种开机控制电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及控制电路领域，具体而言，涉及一种开机控制电路及电子设备。

背景技术

目前，随着电子设备的不断普及，电子设备的开机控制电路越来越受到关注。

在现有的开机电路中，往往通过控制芯片来实现设备的启动与关断，但是，现有的开机电路中，无论设备启动与否，电源始终与控制芯片保持连接状态，在设备未开机时，会造成电池持续性的耗电，从而增加能耗并造成电池寿命的衰减。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种开机控制电路及电子设备，能够至少部分的解决上述问题。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本申请提供了一种开机控制电路，所述开机控制电路包括开关元件、驱动模块、开关管、电源芯片以及控制模块；

其中，所述驱动模块分别与所述开关元件、所述开关管的控制端以及所述控制模块连接，所述开关管的第一端、所述开关元件均用于连接电源；所述开关管的第二端与所述电源芯片连接；

所述控制模块用于依据所述开关元件的通断状态控制所述驱动模块生成驱动信号；

所述开关管用于依据所述驱动信号导通或关断，以使所述开关管在开机时导通，并在未开机时关断。

可选的，所述驱动模块包括反馈单元、驱动单元以及驱动元件，所述反馈单元分别与所述开关元件、所述驱动元件、所述控制模块连接，所述驱动单元分别与所述驱动元件、所述控制模块连接，所述驱动元件与所述开关管的控制端连接；

所述反馈单元用于向所述控制模块提供反馈信号；

所述控制模块用于根据所述反馈信号生成控制信号，并发送至所述驱动单元；

所述驱动单元根据所述控制信号控制所述驱动元件的导通状态，并产生所述驱动信号，以使所述开关管导通或者断开。

可选的，所述反馈单元包括第一电阻、第二电阻和第一二极管，所述第一电阻的一端与所述开关元件连接，所述第一电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述驱动元件连接，所述第二电阻的一端连接于所述第一电阻、所述第一二极管之间，所述第二电阻的另一端与所述控制模块连接。

可选的，所述反馈单元还包括稳压组件，所述稳压组件的一端与所述第一二极管的阳极连接，所述稳压组件的另一端接地。

可选的，所述稳压组件包括稳压电容和稳压二极管，所述稳压电容与所述稳压二极管并联，所述稳压二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接，所述稳压二极管的阳极接地。

可选的，所述反馈单元还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻连接，所述第三电阻的另一端接地。

可选的，所述驱动单元包括第二二极管和第四电阻，所述第二二极管的阳极与所述控制模块连接，所述第二二极管的阴极与所述第四电阻连接，所述第四电阻与所述驱动元件连接。

可选的，所述驱动单元还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二二极管的阴极连接，所述第五电阻的另一端接地。

可选的，所述驱动模块和所述控制模块集成为一驱动芯片。

可选的，所述开关管为具有限流功能的开关管。

可选的，所述开关管为三极管或MOS管。

第二方面，一种电子设备，所述电子设备包括所述的开机控制电路。

本实用新型提供的开机控制电路及电子设备的有益效果是：

本申请提供了一种开机控制电路及电子设备，该开机控制电路包括开关元件、驱动模块、开关管、电源芯片以及控制模块，驱动模块分别与开关元件、开关管的控制端以及控制模块连接，开关管的第一端、开关元件均用于连接电源；开关管的第二端与电源芯片连接，控制模块用于依据开关元件的通断状态控制驱动模块生成驱动信号，开关管用于依据驱动信号导通或关断，以使开关管在开机时导通，并在未开机时关断。在本申请中，在电源芯片和电源之间设置开关管，控制模块根据开关元件的通断状态并通过驱动模块来控制开关管的通断状态，当设备未开机时，开关管关断，以使电源芯片与电源之间断开，从而避免了在设备未开机时电源芯片持续耗电，增加能耗并造成电池寿命衰减的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之三；

图4为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之四；

图5为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之五；

图6为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之六；

图7为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之七；

图8为本实用新型实施例提供的开机控制电路的结构示意图之八。

图标：100-开机控制电路；10-驱动模块；20-电源芯片；Q1-开关管；Q2-驱动元件；110-反馈单元；120-驱动单元；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-第七电阻；D1-第一二极管；1110-稳压组件；C1-稳压电容；Dz-稳压二极管；D2-第二二极管；SA-开关元件；C2-储能电阻。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

正如背景技术中所记载的，在现有的开机电路中，往往通过控制芯片来实现设备的启动与关断，但是，现有的开机电路中，无论设备启动与否，电源始终与电源芯片保持连接状态，在设备未开机时，会造成电池持续性的耗电，从而增加能耗并造成电池寿命的衰减。

有鉴于此，为了解决在设备未开机时，电源芯片与电源因持续连接而造成的能耗以及电池寿命衰减的问题，本申请实施例提供了一种开机控制电路。

请参阅图1，该开机控制电路100包括开关元件SA、驱动模块10、开关管Q1、电源芯片20以及控制模块，驱动模块10分别与开关元件SA、开关管Q1的控制端以及控制模块连接，开关管Q1的第一端、开关元件SA均用于连接电源；开关管Q1的第二端与电源芯片连接。

控制模块用于依据开关元件SA的通断状态控制驱动模块10生成驱动信号。

开关管Q1用于依据驱动信号导通或关断，以使开关管Q1在开机时导通，并在未开机时关断。

本实施例中，为了解决电源芯片20与电源在设备关机的情况下仍然持续连接的问题，在电源芯片20与电源之间设置了开关管Q1，同时，还设置有控制开关管Q1导通状态的驱动模块10，驱动模块10与控制模块连接，控制模块可以根据开关元件SA的通断状态，来控制驱动模块10生成驱动信号，并控制开关管Q1的导通状态，从而实现了当设备关机时，电源芯片20与电源之间的断开，避免了电能的持续消耗以及电池寿命的衰减。

在一些实施例中，控制模块可以为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)。可以理解的是，控制模块也可以为其他类型的处理器，只要可实现本申请中控制模块的功能即可。

为了更好的理解本申请实施例提供的技术方案，下面对本实施例的控制逻辑做详细介绍：

在现有的电子设备中，电源往往直接与电源芯片连接，电源芯片再根据开关元件通断状态来控制整个设备的启动，无论开关元件是否导通，电源都会持续向电源芯片供电，从而造成电源的损耗影响电源的使用寿命。

在本实施例中，通过在电源和电源芯片20之间增设开关管Q1能够有效地解决上述问题。其中，开关元件SA的一端与电源连接，另一端与驱动模块10连接，驱动模块10与开关管Q1、控制模块连接。在开关管Q1处于断开状态下，当开关元件SA被按下后，控制模块接收到对应的电信号，控制驱动模块10生成驱动信号，驱动信号控制开关管Q1导通，此时，电源向电源芯片20供电，电源芯片20启动，电源芯片20根据芯片内部的控制逻辑启动电子设备，此时，电子设备开机，并且控制模块可以通过控制驱动模块10使得开关管Q1维持导通状态。

在开关管Q1处于导通状态下，当开关元件SA再次被按下以后，控制模块再次接收到电信号，控制模块根据接收到的电信号控制驱动模块10以使得开关管Q1断开，此时，电源与电源芯片20之间的电路由于开关管Q1的断开而断开，电子设备关机，从而避免了电能的持续消耗以及电池寿命的不断衰减。

在一些实施例中，为了使得开关元件SA可以重复产生电信号并保证整个电路的稳定性，开关元件SA为自动复位的常开开关元件。由此，通过将开关元件SA设置为自动复位开关，可以避免经一次操作后即可常闭的机械开关在一些情况下可能产生的接触不良的问题。

为了进一步降低电路的制作成本，在另外一种可能的实施方式中，请结合参阅图2，驱动模块10包括反馈单元110、驱动单元120以及驱动元件Q2，反馈单元110分别与开关元件SA、驱动元件Q2和控制模块连接，驱动单元120分别与驱动元件Q2、控制模块连接，驱动元件Q2与开关管Q1的控制端连接。

反馈单元110用于向控制模块提供反馈信号。

控制模块用于根据反馈信号生成控制信号，并发送至驱动单元120。

驱动单元120根据控制信号控制驱动元件Q2的导通状态，并产生驱动信号，以使开关管Q1导通或者断开。

在本实施例中，通过反馈单元110将开关元件SA所产生的电信号反馈至控制模块，控制模块可以通过驱动单元120控制驱动元件Q2以使开关管Q1导通或断开。

由此通过上述简单的电路设计，即可实现控制模块和驱动模块10协作实现对开关管Q1的导通或断开控制，有利于降低电路设计的复杂度和降低电路制作成本。

为了进一步提高电路整体的安全性，在另外一种可能的实施方式中，请结合参阅图3，反馈单元110包括第一电阻R1、第二电阻R2和第一二极管D1，第一电阻R1的一端与开关元件SA连接，第一电阻R1的另一端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1的阴极与驱动元件Q2连接，第二电阻R2的一端连接于第一电阻R1、第一二极管D1之间，第二电阻R2的另一端与控制模块连接。

在本实施例中，由于开关元件SA直接与电源连接，当开关元件SA闭合后其所产生的电压较大，若直接作为反馈信号则可能破坏控制模块，所以，在本实施例中第一电阻R1作为限流电阻可以选择阻值较大的电阻，第二电阻R2则为采样电阻，直接与控制模块的反馈信号接收端(即采样端)连接。

并且，通过增设第一二极管D1，利用第一二极管D1的单向导电性，可以避免在开关元件SA导通时，电路中的电流回流至电源，对电源产生破坏。

在上述实施例中，虽然说通过第一电阻R1和第二电阻R2可以提高反馈信号的质量，但是，其可能会存在反馈信号不稳定或者反馈信号过大而破坏控制模块的问题。

所以为了进一步解决上述问题，在另外一种可选的实施方式中，请结合参阅图4，反馈单元110还包括稳压组件1110，稳压组件1110的一端与第一二极管D1的阳极连接，稳压组件1110的另一端接地。

由此，通过设置稳压组件1110可以将反馈信号稳定在合适的电压范围内，避免了反馈信号的不稳定以及反馈信号过大而破坏控制模块的问题。

在另外一种可选的实施方式中，请继续参阅图4，稳压组件1110包括稳压电容C1和稳压二极管Dz，稳压电容C1与稳压二极管Dz并联，稳压二极管Dz的阴极与第一二极管D1的阳极连接，稳压二极管Dz的阳极接地。

由此，通过稳压电容C1和稳压二极管Dz组成稳压组件1110，其性能稳定，可以很好的起到稳压的作用。

在另外一种可能的实施方式中，为了进一步简化电路的结构，请结合参阅图5，反馈单元110还包括第三电阻R3，第三电阻R3的一端与第一电阻R1连接，第三电阻R3的另一端接地。

在上一实施方式中，虽然不再使用稳压组件1110，而是通过第三电阻R3和第一电阻R1形成简单的分压电路，并且根据实际需要调整第三电阻R3和第一电阻R1之间的阻值关系，但也可以避免反馈信号较大对控制模块造成的破坏。

在另外一种可选的实施方式中，为了避免电路中的电流回流至控制模块，从而对控制模块造成损害，可以对驱动单元120进行改进，例如，请结合参阅图6，驱动单元120包括第二二极管D2和第四电阻R4，第二二极管D2的阳极与控制模块连接，第二二极管D2的阴极与第四电阻R4连接，第四电阻R4与驱动元件Q2连接。

由此，利用第二二极管D2的单向导电性，可以避免电流回流至控制模块中，同时，通过第四电阻R4，可以将控制模块发出的电压信号转换为电流信号以使驱动元件Q2导通。

在另外一种可选的实施方式中，为了保护开关元件SA，请继续参阅图6，驱动单元120还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第二二极管D2的阴极连接，第五电阻R5的另一端接地。

需要说明的是，在本实施例中，第五电阻R5的阻值应当大于第四电阻R4的阻值，通过增设第五电阻R5，可以避免电路中大电流对开关元件SA造成的损害。

请结合参阅图7，作为一种可能的实现方式，开关管Q1和驱动元件Q2均为三级管，并且为了保证开关管Q1的正常工作，还可以设置偏置电路，该偏置电路包括第六电阻R6和第七电阻R7。

请继续参阅图7，开机控制电路100还可以包括储能电容C2，储能电容C2的一端连接于开关管Q1和电源芯片20之间，储能电容C2的另一端接地。

本实施例通过设置储能电容C2，不仅可以对电源提供的电流进行滤波，还可以在电源供电电压不足时，通过储能电容C2以维持电源芯片20继续工作。

虽然上述实施例中，是分别阐述驱动模块10和控制模块的功能，但在实际应用中，为提高电路的集成度和小型化，可以将驱动模块10和控制模块集成为一驱动芯片，也可以直接将一驱动芯片替代上述驱动模块10和控制模块，如图8所示。

需要说明的是，驱动芯片可以具备多种实施方式，即驱动芯片可以是由上述结构的驱动模块10和控制模块形成，也可以是由能够实现相同作用的其他结构的驱动模块和控制模块形成。

值得注意的是，在现有的开机控制电路中，电路在用于外接电池时，往往还会出现打火现象，即电路中存在浪涌电流，从而对电路造成一定的损害。

因此，为了有效解决电路中存在浪涌电流的问题，本申请中的开关管Q1可以选择具有限流功能的开关管，包括但不限于三极管和MOS管。

具体来讲，当负载与三极管的电流输出端连接时，三极管可以通过Ib(基极电流)对负载电流进行限流。

MOS管可以通过给栅极缓慢充电使得Vgs(栅极相对于源极的电压)缓慢上升，Rdson(MOS管导通后，沟道内的等效电阻)从最大值到最小值的过程限值浪涌电流。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括开机控制电路100。

需要说明的是，本实施例中的电子设备可以是任意的需要通过控制电路实现开机的电子设备，包括但不限于无人机。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种开机控制电路，其特征在于，所述开机控制电路包括开关元件、驱动模块、开关管、电源芯片以及控制模块；

其中，所述驱动模块分别与所述开关元件、所述开关管的控制端以及所述控制模块连接，所述开关管的第一端、所述开关元件均用于连接电源；所述开关管的第二端与所述电源芯片连接；

所述控制模块用于依据所述开关元件的通断状态控制所述驱动模块生成驱动信号；

所述开关管用于依据所述驱动信号导通或关断，以使所述开关管在开机时导通，并在未开机时关断。

2.根据权利要求1所述的开机控制电路，其特征在于，所述驱动模块包括反馈单元、驱动单元以及驱动元件，所述反馈单元分别与所述开关元件、所述驱动元件、所述控制模块连接，所述驱动单元分别与所述驱动元件、所述控制模块连接，所述驱动元件与所述开关管的控制端连接；

所述反馈单元用于向所述控制模块提供反馈信号；

所述控制模块用于根据所述反馈信号生成控制信号，并发送至所述驱动单元；

所述驱动单元根据所述控制信号控制所述驱动元件的导通状态，并产生所述驱动信号，以使所述开关管导通或者断开。

3.根据权利要求2所述的开机控制电路，其特征在于，所述反馈单元包括第一电阻、第二电阻和第一二极管，所述第一电阻的一端与所述开关元件连接，所述第一电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述驱动元件连接，所述第二电阻的一端连接于所述第一电阻、所述第一二极管之间，所述第二电阻的另一端与所述控制模块连接。

4.根据权利要求3所述的开机控制电路，其特征在于，所述反馈单元还包括稳压组件，所述稳压组件的一端与所述第一二极管的阳极连接，所述稳压组件的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的开机控制电路，其特征在于，所述稳压组件包括稳压电容和稳压二极管，所述稳压电容与所述稳压二极管并联，所述稳压二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接，所述稳压二极管的阳极接地。

6.根据权利要求3所述的开机控制电路，其特征在于，所述反馈单元还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一电阻连接，所述第三电阻的另一端接地。

7.根据权利要求2所述的开机控制电路，其特征在于，所述驱动单元包括第二二极管和第四电阻，所述第二二极管的阳极与所述控制模块连接，所述第二二极管的阴极与所述第四电阻连接，所述第四电阻与所述驱动元件连接。

8.根据权利要求7所述的开机控制电路，其特征在于，所述驱动单元还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二二极管的阴极连接，所述第五电阻的另一端接地。

9.根据权利要求1所述的开机控制电路，其特征在于，所述驱动模块和所述控制模块集成为一驱动芯片。

10.根据权利要求1-9任一项所述的开机控制电路，其特征在于，所述开关管为具有限流功能的开关管。

11.根据权利要求10所述的开机控制电路，其特征在于，所述开关管为三极管或MOS管。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-11任一项所述的开机控制电路。

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