CN217984534U - 一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，包括外部直流输入源，锂电池输入源，单片机控制单元，电池直通电路，电池升压电路，直流输入防反电路，输出开关电路和系统电压输出端。本实用新型针对婴儿监视器和其它电池供电的电子产品应用需求，具有：低电压输入、自动控制切换电池升压输出，直流源直充电池保护，电池漏电小，有效释放电池电能量和延长电池续航时间的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于电源输入电路技术领域，特别涉及一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构。
背景技术
目前的婴儿监视器显示端均会内置锂电池作为主电源供电，电源架构一般是包括外部直流输入源，锂电池输入源，输出开关电路，直流输入防反电路和系统电压输出端。因为现时一般电子系统都需要最少3.3V±10％才能稳定工作，故此使用这种供电电路时，一个3.7V的锂电池的有效应用范围只能从4.2V到3.3V。而大部分的锂电池在3.3V以下仍然存有相当的电能量。所以这种电源架构应用在婴儿监视器有以下问题：
1.电池无法在较低电压的情况下让婴儿监视器继续工作。
2.不能有效的释放锂电池的所有电能量。
3.锂电池续航时间无法达到客户预期。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，旨在解决现有锂电池当电压较低时，电能量无法完全释放而导致续航时间过短的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，包括外部直流输入源，锂电池输入源，单片机控制单元，电池直通电路，电池升压电路，直流输入防反电路，输出开关电路和系统电压输出端。本实用新型针对婴儿监视器和其它电池供电的电子产品应用，具有：低电压输入、智能控制电池升压输出，直流源直充电池保护，电池漏电小，有效释放电池电能量和延长电池寿命的特点。
所述的外部直流输入源依次连接到直流输入防反电路和系统电压输出端。
所述的外部直流输入源连接到输出开关电路。
所述的锂电池输入源依次连接到电池升压电路，输出开关电路和系统电压输出端。
所述的锂电池输入源依次连接到电池直通电路，输出开关电路和系统电压输出端。
所述的锂电池输入源依次连接到单片机控制单元，电池升压电路和电池直通电路。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的外部直流输入源是提供外部直流输入的电源接口。所述的直流输入防反电路，其功能是防止系统输出电压端反灌输出到外部直流输入口。所述的系统电压输出端是提供整个婴儿监视器的系统工作电源。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的输出开关电路作用是当有外部直流输入源时可以主动关闭锂电池的供电通道，防止外部直流输入源反灌到锂电池。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的锂电池输入源是电池供电的输入接口。所述的电池升压电路是当锂电池电压过低时，将其电压提升到系统所需的工作电压以上。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的电池直通电路是当不需要升压时的正常供电通道。
在一种具体的实施方案中，所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的单片机控制单元，可以通过其模数转换功能获取锂电池的电压，然后其软件按照此电压值对电池升压电路或电池直通电路进行使能，实现对锂电池供电通道的切换。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的外部直流输入源可以是USB5V，也可以是直流电源。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的锂电池输入源是电池供电的输入接口。电池可以是锂电池，或干电池等电源。
在一种具体的实施方案中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的单片机控制单元可以由独立的单片机实现，或通过婴儿监视器的处理器实现，或使用独立器件架构实现。
附图说明
图1为本实用新型一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构的供电电路架构图；
图2为本实用新型一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构的实施例原理图。
图标：100-应用于婴儿监视器的延长电池续航时间的电路结构；110-锂电池输入源；120-单片机控制单元；130-电池直通电路；140-电池升压电路；150-输出开关电路；160-系统电压输出端；170-外部直流输入源；180-直流输入防反电路。
具体实施方式
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方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型中的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本实用新型提出一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，图1为应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构的供电电路架构图，而图2为实施例原理图。
本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：所述的外部直流输入源170是连接器J2的电源输入，所述的直流输入防反电路180是D1，所述的系统电压输出端160是VSYS，所述的J2是USB插座，J2连接器第一脚正极依次连接到R10，D1和输出端VSYS，J2第5脚负极连接GND网络。外部直流输入的源是USB 5V。
在本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：所述的输出开关电路150包括Q2，R10和R11，所述的Q2漏极连接VBAT_UP网络，Q2的栅极同时连接R10和R11一端，Q2源极连接输出端VSYS，所述的R10另一端连接外部输入源J2的第一脚正极，所述的R11另外一端连接GND网络。
在本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：所述的锂电池输入源110包括J1和R1，所述的电池升压电路140包括升压芯片U1，L1，D2，R110，C203，R3，R4和C202。所述的J1电池正极VBAT网络依次连接R1，U1的第五脚和L1，所述的J1电池负极连接GND网络。所述的R1另外一端连接输出网络MCU_BAT_DET，所述的U1第一脚同时连接L1和D2连接，所述的U1第二脚链接GND网络，所述U1第三脚同时连接C203，R3和R4，所述的U1第四脚连接使能网络MCU_STEPUP_EN，所述的U1第六脚链接R110，所述的电池升压其电路140的功能主要是为电池低电时提升电压输出。所述的D2，C203，R3和C202另外一端同时连接到VBAT_UP网络，所述的R4，R110和C202的一端均连接GND网络。所述的单片机控制单元120会通过MCU_BAT_DET网络检测锂电池的电压。当检测到的锂电池电压高于3.6V时，所述的单片机控制单元120会通过MCU_STEPUP_EN网络使能电池直通电路130并关闭电池升压电路140。反之，当单片机控制单元120通过MCU_BAT_DET网络检测到的锂电池电压低于3.6V时，单片机会通过MCU_STEPUP_EN网络使能电池升压电路140并关闭电池直通电路130。
在本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：所述的电池直通电路130包括Q1，Q3，Q4，R5，R6，R7，R8，R9和R12。所述的Q1漏极和R7一端同时连接VBAT网络，所述的Q1源极和R12一端连接VBAT_UP网络，所述的Q1栅极同时连接Q4的漏极和R12的另外一端，所述的R7另一端同时连接Q3漏极和R8，所述的Q3栅极同时连接R5和R6一端，所述的Q3源极连接GND网络，所述的R8另外一端同时连接R9一端和Q4的栅极，所述的R9另外一端和Q4的源极连接GND网络，所述的R5连接使能网络MCU_STEPUP_EN。
在本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：所述的单片机控制单元120作用是检测锂电池电压和控制升压使能，以便对锂电池供电通道的智能切换。
在本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：所述的系统电压输出端160，其功能是指通过VSYS输出端提供系统所需的各种输出电压。
在本实施例中，所述的婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构100，其特征在于：当有外部直流输入源170时，外部输入电压通过R10将Q2截止，优先使用外部直流输入源170通过D1到系统电压输出端160。
本实用新型为一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，可以按锂电池不同的电压，分为以下三种情况：
1.单片机检测到锂电池电压高于3.6V时，升压功能不启动，电流直通到系统电压输出端160。
当单片机控制单元120检测到锂电池输入电压高于3.6V时，单片机控制单元120会通过控制网络MCU_STEPUP_EN输出低电平，以关闭电池升压电路140，并通过Q3和Q4使Q1导通，电池电压依次通过Q1、Q2直通系统电压输出端160。此情况是电池升压电路140不启动，电池电流直通到系统电压输出端160，从而避免长期启动电池升压电路虚耗的效能。
2.单片机检测到锂电池电压低于3.6V时，升压功能开启，电流走升压通道后到系统电压输出端160。
当单片机控制单元120检测到锂电池输入电压低于3.6V时，单片机控制单元120会通过控制网络MCU_STEPUP_EN输出高电平，以开启电池升压电路140，并通过Q3和Q4使Q1截止，电池电压通过电池升压电路140通道升压到VBAT_UP，再通过Q2输出到系统电压输出端160。此情况是升压功能开启，电流走升压通道后提供电压到系统电压输出端，从而提升电池低压时对系统供电的稳定工作和有效对电池低压状态下电能量的继续利用。
3.单片机检测到锂电池电压低于3.1V时，升压关闭，整机自动关机，保护电池过放。
当单片机控制单元120检测到锂电池输入电压低于3.1V时，单片机控制单元120会控制网络MCU_STEPUP_EN输出低电平，以关闭电池升压电路140且要求系统关闭工作，以保护电池过放而损坏电池性能。
通过本实用新型的实施，可以使锂电池的工作范围从现时的4.2V到3.5V，延伸至从4.2V到3.1V，大大增加了锂电池电压的有效应用范围从而释放锂电池的更多电能量，使婴儿监视器的续航时间延长。
以上所述的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效架构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
Claims (9)
1.一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：包括外部直流输入源，锂电池输入源，单片机控制单元，电池直通电路，电池升压电路，直流输入防反电路，输出开关电路和系统电压输出端，
所述的外部直流输入源依次连接到直流输入防反电路和系统电压输出端；
所述的外部直流输入源连接到输出开关电路；
所述的锂电池输入源依次连接到电池升压电路，输出开关电路和系统电压输出端；
所述的锂电池输入源依次连接到电池直通电路，输出开关电路和系统电压输出端；
所述的锂电池输入源依次连接到单片机控制单元，电池升压电路和电池直通电路。
2.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的外部直流输入源是提供外部直流输入的电源接口，所述的直流输入防反电路，其功能是防止系统输出电压端反灌输出到外部直流输入口，所述的系统电压输出端是提供整个婴儿监视器的系统工作电源。
3.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的输出开关电路作用是当有外部直流输入源时可以主动关闭锂电池的供电通道，防止外部直流输入源反灌到锂电池。
4.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的锂电池输入源是电池供电的输入接口，所述的电池升压电路是当锂电池电压过低时，将其电压提升到系统所需的工作电压以上。
5.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的电池直通电路是当不需要升压时的正常供电通道。
6.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的单片机控制单元，可以通过其模数转换功能获取锂电池的电压，然后其软件按照此电压值对电池升压电路或电池直通电路进行使能，实现对锂电池供电通道的切换。
7.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的外部直流输入源可以是USB5V，或者是直流电源。
8.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的锂电池输入源可以是锂电池，或干电池电源。
9.根据权利要求1所述的一种应用在婴儿监视器可以延长电池续航时间的电路架构，其特征在于：所述的单片机控制单元可以由独立的单片机实现，或通过婴儿监视器的处理器实现，或使用独立器件架构实现。
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