CN217935582U - 电源开关电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电源开关电路。包括：电池、主控芯片、第一隔离模块和电源按键，主控芯片包括电源端和电压输出端；第一隔离模块包括第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻；第一三极管的栅极连接第二三极管的漏极、源极连接电池、漏极连接电源端，第二三极管的源极接地、栅极连接电压输出端；第一电阻的两端分别连接第一三极管的源极和栅极，第二电阻的两端分别连接第二三极管的栅极和源极；电源按键的两端分别连接电池和第二三极管的栅极，电源按键控制第二三极管的工作状态。通过电源按键控制第二三极管的通断进而控制第一三极管接入或断开电池与用电电路的连接，能够减少漏电流的产生，从而延长电池的待机时间。

Description

电源开关电路

技术领域

本申请涉及电源控制技术领域，尤其是涉及一种电源开关电路。

背景技术

相关技术中，电子产品在关机未使用时，电路板上的芯片依然会有漏电流从而消耗电池的电能，使得电池的待机时间变短。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种电源开关电路，通过电源按键控制第二三极管的通断进而控制第一三极管接入或断开电池与用电电路的连接，能够减少漏电流的产生，从而延长电池的待机时间。

根据本申请的第一方面实施例的电源开关电路，包括：电池；主控芯片，所述主控芯片包括电源端和电压输出端；第一隔离模块，所述第一隔离模块包括第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻，所述第一三极管的栅极连接所述第二三极管的漏极，所述第一三极管的源极连接所述电池，所述第一三极管的漏极连接所述电源端，所述第二三极管的源极接地，所述第二三极管的栅极连接所述电压输出端，所述第一电阻的一端连接所述第一三极管的源极，所述第一电阻的另一端连接所述第一三极管的栅极，所述第二电阻的一端连接所述第二三极管的栅极，所述第二电阻的另一端连接所述第二三极管的源极；电源按键，所述电源按键的一端连接所述电池，所述电源按键的另一端连接所述第二三极管的栅极，所述电源按键控制所述第二三极管的工作状态。

根据本申请实施例的电源开关电路，至少具有如下有益效果：通过电源按键控制第二三极管的通断进而控制第一三极管接入或断开电池与用电电路的连接，能够减少漏电流的产生，从而延长电池的待机时间。

根据本申请的一些实施例，所述主控芯片还包括电源控制端，所述电源开关电路还包括：第二隔离模块，所述第二隔离模块包括第三三极管，所述第三三极管的源极接地，所述第三三极管的漏极连接所述电源控制端，所述第三三极管的栅极连接所述电源按键的另一端。

根据本申请的一些实施例，还包括：第三隔离模块，所述第三隔离模块包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的负极连接所述第二三极管的栅极，所述第一二极管的正极连接所述电源按键的另一端，所述第二二极管的负极连接所述第二三极管的栅极，所述第二二极管的正极连接所述电压输出端。

根据本申请的一些实施例，所述第二隔离模块还包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述第三三极管的栅极，所述第三电阻的另一端连接所述第三三极管的源极。

根据本申请的一些实施例，所述第二隔离模块还包括第四电阻和充电电容，所述充电电容的一端连接所述第三三极管的栅极，所述充电电容的另一端接地，所述第四电阻的一端连接所述第三三极管的栅极，所述第四电阻的另一端连接所述电源按键的另一端。

根据本申请的一些实施例，还包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端连接所述电池，所述第五电阻的另一端连接所述电源按键的一端，所述第六电阻的一端连接所述第五电阻的另一端，所述第六电阻的另一端连接所述电源控制端。

根据本申请的一些实施例，所述主控芯片还包括外部供电端，所述外部供电端被设置为连接外部电源。

根据本申请的一些实施例，所述第一三极管为P沟道场效应管，所述第二三极管和所述第三三极管均为N沟道场效应管。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请电源开关电路一种实施例的电路图；

图2为本申请电源开关电路另一种实施例的电路图。

附图标记：

电池100、第一隔离模块200、第二隔离模块300、第三隔离模块400。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请实施例的电源开关电路可应用于可充电产品。产品在关机状态下电池与用电电路依然保持连接，因此在用电电路中存在漏电流。用电电路中的芯片越多，电路结构越复杂，则漏电流越大。而漏电流也会产生功耗，消耗电池储存的电能，使得电池的待机时间变短。因此在一些设计小巧的产品中，由于电池较小，电池中的电能较容易被耗尽，关机放置一定时间后就需要重新充电才能使用，这容易影响用户的使用体验。

基于此，本申请提出一种电源开关电路，通过电源按键控制第二三极管的通断进而控制第一三极管接入或断开电池与用电电路的连接，能够减少漏电流的产生，从而延长电池的待机时间。

一些实施例，参照图1，电源开关电路包括：电池100、主控芯片U1、第一隔离模块200和电源按键S1，主控芯片U1包括电源端BAT和电压输出端VDD；第一隔离模块200包括第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一电阻R1和第二电阻R2，第一三极管Q1的栅极连接第二三极管Q2的漏极，第一三极管Q1的源极连接电池100，第一三极管Q1的漏极连接电源端BAT，第二三极管Q2的源极接地，第二三极管Q2的栅极连接电压输出端VDD，第一电阻R1的一端连接第一三极管Q1的源极，第一电阻R1的另一端连接第一三极管Q1的栅极，第二电阻R2的一端连接第二三极管Q2的栅极，第二电阻R2的另一端连接第二三极管Q2的源极；电源按键S1的一端连接电池100，电源按键S1的另一端连接第二三极管Q2的栅极，电源按键S1控制第二三极管Q2的工作状态。

第一三极管Q1为P沟道场效应管，第一三极管Q1的栅极为高电平时其源极和漏极之间截止，第一三极管Q1的栅极为低电平时其源极和漏极之间导通。第二三极管Q2为N沟道场效应管，第二三极管Q2的栅极为高电平时其源极和漏极之间导通，第二三极管Q2的栅极为低电平时其源极和漏极之间截止。主控芯片U1工作时其电压输出端VDD会持续输出高电平电压，通常选为3.3V。

在本实施例中，关机状态下主控芯片U1不工作，主控芯片U1的电压输出端VDD无输出。第二三极管Q2的栅极通过第二电阻R2接地，即第二三极管Q2的栅极为低电平，第二三极管Q2的源极与漏极之间截止。第一三极管Q1的栅极通过第一电阻R1连接电池100的正极，即第一三极管Q1的栅极为高电平，第一三极管Q1的源极和漏极之间截止。电池100正极与主控芯片U1的电源端BAT断开，电池100不给用电电路供电，从而避免用电电路在关机状态下存在漏电流消耗电能的情况。需要开机时，按下电源按键S1使第二三极管Q2的栅极接通电池100的正极，即使得第二三极管Q2的栅极为高电平，第二三极管Q2的源极与漏极之间导通。此时第一三极管Q1的栅极相当于直接接地，为低电平，因此第一三极管Q1的源极和漏极之间导通，电池100的正极与主控芯片U1的电源端BAT接通。电池100驱动主控芯片U1与后端用电电路工作。主控芯片U1的电压输出端VDD持续输出高电平电压，使得第二三极管Q2的栅极保持高电平状态，确保电路在电源按键S1松开后继续工作。

本申请实施例的电源开关电路使用的元器件较少且占用设计空间小，可以较好的应用于需要小型化设计的产品中。

本申请实施例的电源开关电路至少具有如下有益效果：通过电源按键S1控制第二三极管Q2的通断进而控制第一三极管Q1接入或断开电池100与用电电路的连接，能够减少漏电流的产生，从而延长电池100的待机时间。

一些实施例，参照图2，主控芯片U1还包括电源控制端Power，电源开关电路还包括：第二隔离模块300，第二隔离模块300包括第三三极管Q3，第三三极管Q3的源极接地，第三三极管Q3的漏极连接电源控制端Power，第三三极管Q3的栅极连接电源按键S1的另一端。在本实施例中，第三三极管Q3是N沟道场效应管，第三三极管Q3的栅极为高电平时其源极和漏极之间导通，第三三极管Q3的栅极为低电平时其源极和漏极之间截止。电源控制端Power用于控制电路是否工作，也即控制开机或关机。本申请实施例的主控芯片U1的电源控制端Power为低电平触发开关机动作。关机状态下按下电源按键S1时，第三三极管Q3的栅极与电源的正极接通，即第三三极管Q3的栅极变为高电平，第三三极管Q3的源极与栅极之间导通。此时电源控制端Power相当于接地，即接收到电平信号触发主控芯片U1开机动作。开机状态下按下电源按键S1时，第三三极管Q3的源极与漏极之间再次导通，电源控制端Power接地触发关机动作，主控芯片U1的电压输出端VDD不再输出高电平电压。第二三极管Q2的栅极由高电平状态变为低电平状态，使得第二三极管Q2的源极和漏极之间截止。第一三极管Q1的栅极由低电平状态变为高电平状态，使得第一三极管Q1的源极与漏极之间截止，电池100正极与主控芯片U1的电源端BAT之间断开。

一些实施例，参照图2，还包括：第三隔离模块400，第三隔离模块400包括第一二极管和第二二极管，第一二极管的负极连接第二三极管Q2的栅极，第一二极管的正极连接电源按键S1的另一端，第二二极管的负极连接第二三极管Q2的栅极，第二二极管的正极连接电压输出端VDD。第一二极管用于防止主控芯片U1的电压输出端VDD输出的高电平电压倒串至第三三极管Q3的栅极导致误触发开关机动作。第二二极管用于防止在按下电源按键S1时，电池100的电压倒串至主控芯片U1的电压输出端VDD导致烧毁主控芯片U1的内部电路。

一些实施例，参照图2，第二隔离模块300还包括第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接第三三极管Q3的栅极，第三电阻R3的另一端连接第三三极管Q3的源极。第三电阻R3用于稳定第三三极管Q3的工作状态，且在松开电源按键S1后，能够让第三三极管Q3的栅极更快地由高电平状态变为低电平状态。

一些实施例，参照图2，第二隔离模块300还包括第四电阻R4和充电电容C1，充电电容C1的一端连接第三三极管Q3的栅极，充电电容C1的另一端接地，第四电阻R4的一端连接第三三极管Q3的栅极，第四电阻R4的另一端连接电源按键S1的另一端。第四电阻R4和充电电容C1构成一个充电电路，使得按下电源按键S1后，电池100先给充电电容C1充电，使得第三三极管Q3的栅极由低电平缓慢变为高电平。即从按下电源按键S1开始，经过一定延迟时间后第三三极管Q3的栅极才会变为高电平。从而确保在电池100正极与主控芯片U1的电源端BAT接通后，主控芯片U1的电源控制端Power才接收到低电平信号，主控芯片U1执行开机动作。松开电源按键S1后，充电电容C1经由第三电阻R3对地放电。

一些实施例，参照图2，还包括第五电阻R5和第六电阻R6，第五电阻R5的一端连接电池100，第五电阻R5的另一端连接电源按键S1的一端，第六电阻R6的一端连接第五电阻R5的另一端，第六电阻R6的另一端连接电源控制端Power。第五电阻R5为限流电阻，用于保证后端元器件不被电池100电压烧毁。第六电阻R6用于在电源按键S1未被按下时使主控芯片U1的电源控制端Power处于高电平状态。

一些实施例，参照图2，主控芯片U1还包括外部供电端VBUS，外部供电端VBUS被设置为连接外部电源。连接外部电源(如USB电源)时，主控芯片U1在外部电源的驱动下电压输出端VDD输出高电平电压，使得第一三极管Q1和第二三极管Q2导通，电池100的正极与主控芯片U1的电源端BAT接通，因此外部电源可以通过主控芯片U1给电池100充电。无论开机还是关机状态下都能正常给电池100充电。

一些实施例，参照图2，第一三极管Q1为P沟道场效应管，第二三极管Q2和第三三极管Q3均为N沟道场效应管。

本申请的描述中，参考术语“一些实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.电源开关电路，其特征在于，包括：

电池；

主控芯片，所述主控芯片包括电源端和电压输出端；

第一隔离模块，所述第一隔离模块包括第一三极管、第二三极管、第一电阻和第二电阻，所述第一三极管的栅极连接所述第二三极管的漏极，所述第一三极管的源极连接所述电池，所述第一三极管的漏极连接所述电源端，所述第二三极管的源极接地，所述第二三极管的栅极连接所述电压输出端，所述第一电阻的一端连接所述第一三极管的源极，所述第一电阻的另一端连接所述第一三极管的栅极，所述第二电阻的一端连接所述第二三极管的栅极，所述第二电阻的另一端连接所述第二三极管的源极；

电源按键，所述电源按键的一端连接所述电池，所述电源按键的另一端连接所述第二三极管的栅极，所述电源按键控制所述第二三极管的工作状态。

2.根据权利要求1所述的电源开关电路，其特征在于，所述主控芯片还包括电源控制端，所述电源开关电路还包括：

第二隔离模块，所述第二隔离模块包括第三三极管，所述第三三极管的源极接地，所述第三三极管的漏极连接所述电源控制端，所述第三三极管的栅极连接所述电源按键的另一端。

3.根据权利要求1所述的电源开关电路，其特征在于，还包括：

第三隔离模块，所述第三隔离模块包括第一二极管和第二二极管，所述第一二极管的负极连接所述第二三极管的栅极，所述第一二极管的正极连接所述电源按键的另一端，所述第二二极管的负极连接所述第二三极管的栅极，所述第二二极管的正极连接所述电压输出端。

4.根据权利要求2所述的电源开关电路，其特征在于，所述第二隔离模块还包括第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述第三三极管的栅极，所述第三电阻的另一端连接所述第三三极管的源极。

5.根据权利要求2所述的电源开关电路，其特征在于，所述第二隔离模块还包括第四电阻和充电电容，所述充电电容的一端连接所述第三三极管的栅极，所述充电电容的另一端接地，所述第四电阻的一端连接所述第三三极管的栅极，所述第四电阻的另一端连接所述电源按键的另一端。

6.根据权利要求2所述的电源开关电路，其特征在于，还包括第五电阻和第六电阻，所述第五电阻的一端连接所述电池，所述第五电阻的另一端连接所述电源按键的一端，所述第六电阻的一端连接所述第五电阻的另一端，所述第六电阻的另一端连接所述电源控制端。

7.根据权利要求1所述的电源开关电路，其特征在于，所述主控芯片还包括外部供电端，所述外部供电端被设置为连接外部电源。

8.根据权利要求2所述的电源开关电路，其特征在于，所述第一三极管为P沟道场效应管，所述第二三极管和所述第三三极管均为N沟道场效应管。

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