CN219087119U - 一种低功耗开关电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗开关电路，涉及开关电路技术领域，解决了现有的低功耗开关电路使用的开关器件成本高、电池使用时间短的技术问题。该电路包括开关单元、开关控制单元和按键检测单元；所述开关单元用于作为电池与系统电源的开关；所述开关控制单元用于控制所述开关单元中所述电池与所述系统电源的通断；所述按键检测单元用于对按键的状态进行检测；所述开关单元、开关控制单元、按键检测单元相互连接。本实用新型使用的元器件简单，成本低廉，能够有效降低不使用设备时的电池损耗。

Description

一种低功耗开关电路及装置

技术领域

本实用新型涉及开关电路技术领域，尤其涉及一种低功耗开关电路及装置。

背景技术

目前，公知的低功耗的电路是由电源自锁开关和系统的休眠而成的。有的是将电源开关闭合，则整个电路系统通电，将电源开关断开，则整个电路系统断电。但是在包含电机驱动情况下的系统运行时在电流达到几安培到几十安培上下时，电源开关器件成本非常高，而且空间占用很大，对于现代发展的小电路及集成电路不利。有的是系统休眠模式，则在系统无工作一段时间的情况下，系统关闭所有输出。但是系统还是处于检测状态，即使系统在休眠，此时系统的耗电和电路的漏电流也使电池处于较大的耗电状态，使得使用电池的设备在不使用的情况下存放的时间较短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低功耗开关电路及装置，以解决现有技术中存在的低功耗开关电路使用的开关器件成本高、电池使用时间短的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种低功耗开关电路，包括开关单元、开关控制单元和按键检测单元；所述开关单元用于作为电池与系统电源的开关；所述开关控制单元用于控制所述开关单元中所述电池与所述系统电源的通断；所述按键检测单元用于对按键的状态进行检测；所述开关单元、开关控制单元、按键检测单元相互连接。

优选的，所述开关单元包括MOS管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2；所述MOS管Q1的源极连接所述电池，漏极连接所述系统电源，栅极分别连接所述第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端；所述第二电阻R2的另一端连接所述开关控制单元；第一电阻R1的另一端分别连接所述MOS管Q1的源极、电池。

优选的，所述开关单元还包括第一二极管Z1，所述第一二极管Z1的阳极连接所述第二电阻R2的另一端，阴极连接所述开关控制单元。

优选的，所述按键检测单元包括MCU芯片U、第二二极管Z2和外接按键SW；所述MCU芯片U的第一IO接口连接所述第二二极管Z2的阳极，第二IO接口连接所述开关控制单元；所述第二二极管Z2的阴极分别连接所述外接按键SW的一端、第一二极管Z1的阴极；所述外接按键SW的另一端接地。

优选的，所述开关控制单元包括三极管Q2和第三电阻R3；所述三极管Q2的集电极连接所述第二电阻R2的另一端，发射极接地，基极连接所述第三电阻R3的一端；所述第三电阻R3的另一端连接所述MCU芯片U的第二IO接口。

优选的，所述MCU芯片U的型号为FG8190L，所述第一IO接口为所述MCU芯片U的引脚29，所述第二IO接口为所述MCU芯片U的引脚28。

优选的，所述第一IO接口还可以为MCU芯片U的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28或引脚32。

优选的，所述第二IO接口还可以为所述MCU芯片U的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚29或引脚32。

优选的，所述MCU芯片U的型号还可以为FG8190Q，FG8191Q，FG8190S，FG8590Q，FG8591Q，FG8691L，FG8692Q，FG8693Q，FG8790Q或FG8890。

一种低功耗开关装置，用于在不使用电池手持设备时防止电池损耗，包括以上任一所述的一种低功耗开关电路。

实施本实用新型上述技术方案中的一个技术方案，具有如下优点或有益效果：

本实用新型的电路简单，所用元器件价格便宜，电路成本低廉，开关漏电流接近于无，能够以有效保护电池电量的损失。还可通过外接按键实现低功耗模式和正常工作模式的切换，也可通过检测外接按键的状态变换电机不同的工作方式；也可以在检测到异常时直接使设备关机，从而防止设备的进一步损坏。

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，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图，附图中：

图1是本实用新型实施例的低功耗开关电路图；

图中：1、开关单元，2、开关控制单元，3、按键检测单元。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下文将要描述的各种示例性实施例将要参考相应的附图，这些附图构成了示例性实施例的一部分，其中描述了实现本实用新型可能采用的各种示例性实施例。除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。应明白，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型公开的一些方面相一致的流程、方法和装置等的例子，还可使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离本实用新型的范围和实质。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”等指示的是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件必须具有的特定的方位、以特定的方位构造和操作。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。术语“多个”的含义是两个或两个以上。术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接、可拆卸连接、一体连接、机械连接、电连接、通信连接、直接相连、通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。

实施例一：

如图1所示，本实用新型提供了一种低功耗开关电路，包括开关单元1、开关控制单元2和按键检测单元3；开关单元1用于作为电池与系统电源的开关；开关控制单元2用于控制所述开关单元中所述电池与系统电源的通断；按键检测单元3用于对按键的状态进行检测；开关单元1、开关控制单元2、按键检测单3元相互连接。

作为可选择的实施方式，开关单元1包括MOS管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2；MOS管Q1的源极连接电池，漏极连接系统电源，栅极分别连接第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端；第二电阻R2的另一端连接开关控制单元2；第一电阻R1的另一端分别连接MOS管Q1的源极、电池。开关单元1还包括第一二极管Z1，第一二极管Z1的阳极连接第二电阻R2的另一端，阴极连接所述开关控制单元2。

作为可选择的实施方式，按键检测单元3包括MCU芯片U、第二二极管Z2和外接按键SW；MCU芯片U的第一IO接口连接第二二极管Z2的阳极，第二IO接口连接开关控制单元2；第二二极管Z2的阴极分别连接外接按键SW的一端、第一二极管Z1的阴极；外接按键SW的另一端接地。

作为可选择的实施方式，开关控制单元2包括三极管Q2和第三电阻R3；三极管Q2的集电极连接第二电阻R2的另一端，发射极接地，基极连接第三电阻R3的一端；第三电阻R3的另一端连接MCU芯片U的第二IO接口。MCU芯片U的型号为FG8190L，第一IO接口为所述MCU芯片U的引脚29，所述第二IO接口为所述MCU芯片U的引脚28。第一IO接口还可以为MCU芯片U的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28或引脚32。第二IO接口还可以为MCU芯片U的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚29或引脚32。

MCU芯片U的型号还可以为FG8190Q，FG8191Q，FG8190S，FG8590Q，FG8591Q，FG8691L，FG8692Q，FG8693Q，FG8790Q或FG8890。

本实施例电路的原理为：当外接按键SW按下时，第一二极管Z1的阴极通过外接按键SW接到地，电池通过第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管Z1接到地形成回路，使MOS管Q1的栅源极产生压降，使MOS管Q1导通，电池给系统电源供电。系统电源给MCU芯片U供电，MCU芯片U的第二IO接口输出的高电平信号通过第三电阻R3到三极管Q2的基极，三极管Q2的基极与发射极导通，电池电源通过第一电阻R2、第二电阻R2、三级管Q2接地形成回路，使MOS管Q1导通，电池给系统电源供电，MCU芯片U的第二IO接口一直输出高电平信号，MOS管Q1则一直导通，此时可松开外接按键SW。MCU芯片U的第一IO接口的信号输入可通过外接按键SW的不同按键操作，使MCU芯片U的第一IO接口检测多种状态；例如：外接按键SW按一次，可使得电机转速增加，外接按键SW长按，使MCU信号2输出低电平，三极管Q2断开，使得PMOS管断开，可以使设备关机，具体可根据实际情况配置。在MOS管Z1未导通时，电池电源无回路，PMOS管的漏电流趋近于无，从而使得电池电源几乎无损耗。MOS管Z1的导通可通过MCU检测外接开关SW状态获取，实现电源的通断。

本实用新型的电路简单，所用元器件价格便宜，电路成本低廉，开关漏电流接近于无，能够以有效保护电池电量的损失。还可通过外接按键实现低功耗模式和正常工作模式的切换，也可通过检测外接按键的状态变换电机不同的工作方式；也可以在检测到异常时直接使设备关机，从而防止设备的进一步损坏。

实施例仅是一个特例，并不表明本实用新型就这样一种实现方式。

实施例二：

本实施例二与实施例一的不同点在于：一种低功耗开关装置，用于在不使用电池手持设备时防止电池损耗，包括以上任一所述的一种低功耗开关电路。本装置所用元件价格便宜，成本低廉，能够降低不使用设备时电池的电量损耗，可使设备使用时间更长，而且还能通过操作按键切换不同的模式和实现不同的功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种低功耗开关电路，其特征在于，包括开关单元、开关控制单元和按键检测单元；所述开关单元用于作为电池与系统电源的开关；所述开关控制单元用于控制所述开关单元中所述电池与所述系统电源的通断；所述按键检测单元用于对按键的状态进行检测；所述开关单元、开关控制单元、按键检测单元相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述开关单元包括MOS管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2；所述MOS管Q1的源极连接所述电池，漏极连接所述系统电源，栅极分别连接所述第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端；所述第二电阻R2的另一端连接所述开关控制单元；第一电阻R1的另一端分别连接所述MOS管Q1的源极、电池。

3.根据权利要求2所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述开关单元还包括第一二极管Z1，所述第一二极管Z1的阳极连接所述第二电阻R2的另一端，阴极连接所述开关控制单元。

4.根据权利要求3所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述按键检测单元包括MCU芯片U、第二二极管Z2和外接按键SW；所述MCU芯片U的第一IO接口连接所述第二二极管Z2的阳极，第二IO接口连接所述开关控制单元；所述第二二极管Z2的阴极分别连接所述外接按键SW的一端、第一二极管Z1的阴极；所述外接按键SW的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述开关控制单元包括三极管Q2和第三电阻R3；所述三极管Q2的集电极连接所述第二电阻R2的另一端，发射极接地，基极连接所述第三电阻R3的一端；所述第三电阻R3的另一端连接所述MCU芯片U的第二IO接口。

6.根据权利要求4所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述MCU芯片U的型号为FG8190L，所述第一IO接口为所述MCU芯片U的引脚29，所述第二IO接口为所述MCU芯片U的引脚28。

7.根据权利要求6所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述第一IO接口还可以为MCU芯片U的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚28或引脚32。

8.根据权利要求7所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述第二IO接口还可以为所述MCU芯片U的引脚6、引脚7、引脚8、引脚9、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13、引脚14、引脚15、引脚16、引脚17、引脚18、引脚19、引脚20、引脚21、引脚22、引脚23、引脚24、引脚25、引脚26、引脚27、引脚29或引脚32。

9.根据权利要求4所述的一种低功耗开关电路，其特征在于，所述MCU芯片U的型号还可以为FG8190Q，FG8191Q，FG8190S，FG8590Q，FG8591Q，FG8691L，FG8692Q，FG8693Q，FG8790Q或FG8890。

10.一种低功耗开关装置，其特征在于，用于在不使用电池手持设备时防止电池损耗，包括权利要求1-8任一所述的一种低功耗开关电路。

Images