CN220121170U - 一种上电自动开机电路及系统设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上电自动开机电路及系统设备，其中上电自动开机电路包括外部输入电源、系统电源单元、第一开关单元、第二开关单元；当第一开关单元的第一输入端接收到外部输入电源的高电平信号时，第一开关单元处于第一导通状态；当第一开关单元的第二输入端接收到系统电源单元的高电平信号时，第一开关单元处于第二导通状态；当第一开关单元处于第一导通状态，第一开关单元与第二开关单元处于连通状态时，第二开关单元处于第二导通状态；当第一开关单元处于第二导通状态，第一开关单元与第二开关单元处于切断状态时，第二开关单元处于第一导通状态。通过本申请设备开机之后就不再受自动开机电路的影响，避免输入电压的变化影响到设备工作。

Description

一种上电自动开机电路及系统设备

技术领域

本实用新型涉及开机控制技术领域，具体涉及一种上电自动开机电路及系统设备。

背景技术

在通信模组等电子设备的制造和使用过程中，上电和开机是非常重要的两个操作。电子设备的power-key引脚默认处于高电平状态，因此需要将power-key引脚的电平拉低才能实现开机。

当前的电路设计主要通过物理按钮开关、OC(OpenCollector，集电极开路)驱动电路、MCU(MicroControllerUnit，微控制单元)或者电压监控芯片来控制拉低power-key引脚的电平。但是，物理按钮开关的控制方式实质上是人工控制方式，无法实现上电自动开机。而其它自动开机电路，如果要一直处于工作状态，输入电压的变化将影响到设备的正常工作。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种上电自动开机电路及系统设备。

具体的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提出一种上电自动开机电路，包括外部输入电源、系统电源单元、第一开关单元、第二开关单元，

所述第一开关单元的第一输入端接所述外部输入电源，所述第一开关单元的一输出端接所述第二开关单元的一输入端；

所述第二开关单元的一输出端接地；

所述系统电源单元，与所述第一开关单元的第二输入端连接；

当所述第一开关单元的第一输入端接收到所述外部输入电源的高电平信号时，所述第一开关单元处于第一导通状态；当所述第一开关单元的第二输入端接收到所述系统电源单元的高电平信号时，所述第一开关单元处于第二导通状态；

当所述第一开关单元处于第一导通状态，所述第一开关单元与所述第二开关单元处于连通状态时，所述第二开关单元处于第二导通状态；当所述第一开关单元处于第二导通状态，所述第一开关单元与所述第二开关单元处于切断状态时，所述第二开关单元处于第一导通状态。

在一些实施方式中，还包括放电单元，

所述放电单元接所述第一开关单元与所述第二开关单元，用于当所述第一开关单元与所述第二开关单元处于连通状态时，为所述第一开关单元与所述第二开关单元提供静电保护。

在一些实施方式中，所述第一开关单元包括第一芯片，

所述第一芯片的输入端口与所述外部输入电源的输出端连接，用于接收所述外部输入电源传输的电平信号；

所述第一芯片的供电端口与所述外部输入电源的输出端连接；

所述第一芯片的第一输出端口与所述第二芯片的选通端口连接，用于向所述第二芯片传输所述外部输入电源传输的电平信号；

所述第一芯片的选通端口与所述系统电源单元连接，用于接收所述系统电源单元传输的电平信号；

所述第一芯片的接地端口接地；

所述第一芯片的第二输出端口处于悬空状态；

当所述第一芯片处于第一导通状态时，所述第一芯片的输入端口选通所述第一芯片的第一输出端；

当所述第一芯片处于第二导通状态时，所述第一芯片的输入端口选通所述第一芯片的第二输出端。

在一些实施方式中，所述第二开关单元包括第二芯片，

所述第二芯片的供电端口与所述外部输入电源的输出端连接；

所述第二芯片的选通端口与所述第一芯片的第一输出端口连接；

所述第二芯片的输入端口与与系统开关按键连接；

所述第二芯片的第二输出端口接地；

所述第二芯片的接地端口接地；

所述第二芯片的第一输出端口处于悬空状态。

当所述第二芯片处于第一导通状态时，所述第二芯片的输入端口选通所述第一芯片的第一输出端；所述系统开关按键通过所述第二芯片的输入端口、所述第二芯片的第一输出端口接地处于上拉状态；

当所述第二芯片处于第二导通状态时，所述第二芯片的输入端口选通所述第二芯片的第二输出端；所述系统开关按键通过所述第二芯片的输入端口、所述第二芯片的第二输出端口接地处于下拉状态。

在一些实施方式中，所述系统电源单元包括依次连接的系统设备电源、分压子单元，

当所述系统设备电源处于高电平状态，所述系统设备电源通过所述分压子单元向所述第一芯片的选通端口传输高电平信号，以使所述第一芯片处于第二导通状态，所述第一芯片与所述第二芯片不处于连通状态；

当所述系统设备电源处于低电平状态，所述系统设备电源通过所述分压子单元向所述第一芯片的选通端口传输低电平信号，以使所述第一芯片处于第一导通状态，所述第一芯片与所述第二芯片处于连通状态。

在一些实施方式中，所述分压子单元包括第一电阻、第二电阻，

所述第一电阻的一端接所述系统设备电源，另一端接所述第一芯片的选通端口；

所述第二电阻的一端接所述第一芯片的选通端口，另一端接地；

其中，所述系统设备电源通过所述第一电阻向所述第一芯片的选通端口传输高/低电平信号，控制所述第一芯片与所述第二芯片处于不连通/连通状态。

在一些实施方式中，所述第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值。

在一些实施方式中，所述放电单元包括第三电阻，

所述第三电阻的一端接所述第一芯片的第一输出端口、所述第二芯片的选通端口，另一端接地；

当所述第一芯片与所述第二芯片处于连通状态时，将所述第一芯片与所述第二芯片U2之间的静电通过所述第三电阻放电至地。

本实用新型还提出一种系统设备，包括上述任一项实施方式所述的一种上电自动开机电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过在设备开机之后系统设备电源转变为高电平，第一开关单元的选通端口的引脚电平被拉高，使得第一开关单元与第二开关单元处于不连通状态，实现设备开机之后，从硬件通路上断开自动开机电路，避免输入电压的变化影响到系统设备工作。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的一种上电自动开机电路的一个实施例电路结构示意图。

附图标号说明：

10.第一开关单元，20.第二开关单元，30.系统电源单元，40.放电单元。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在一个实施例中，参考说明书附图1，本实用新型提供的一种上电自动开机电路，包括外部输入电源VIN_3.3V、系统电源单元30、第一开关单元10、第二开关单元20，

第一开关单元10的第一输入端接所述外部输入电源VIN_3.3V，第一开关单元10的一输出端接第二开关单元20的一输入端；

第二开关单元20的一输出端接地；

系统电源单元30，与第一开关单元10的另一输入端连接；

当第一开关单元10的第一输入端接收到外部输入电源VIN_3.3V的高电平信号时，第一开关单元10处于第一导通状态；当第一开关单元10的第二输入端接收到系统电源单元30的高电平信号时，第一开关单元10处于第二导通状态；

当第一开关单元10处于第一导通状态，第一开关单元10与第二开关单元20处于连通状态时，第二开关单元20处于第二导通状态；当第一开关单元10处于第二导通状态，第一开关单元10与第二开关单元20处于切断状态时，第二开关单元20处于第一导通状态。

在本实施例中，当第一开关单元10的一输入端接收到外部输入电源VIN_3.3V的高电平信号时，第一开关单元10处于第一导通状态，第一开关单元10与第二开关单元20处于连通状态,设备开机，在设备开机之后，第一开关单元10处于第二导通状态，第一开关单元10与第二开关单元20处于切断状态，从硬件通路上断开自动开机电路，避免输入电压的变化影响到系统设备工作。

在一个实施例中，参考说明书附图1，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，还包括放电单元40，

放电单元40接第一开关单元10与第二开关单元20，用于当第一开关单元10与第二开关单元20处于连通状态时，为第一开关单元10与第二开关单元20提供静电保护。

在本实施例中，通过在第一开关单元10与第二开关单元20之间设立放电单元40，为第一开关单元10与第二开关单元20提供静电保护。

在一个实施例中，参考说明书附图1，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，第一开关单元10包括第一芯片U1，

第一芯片U1的输入端口A与外部输入电源VIN_3.3V的输出端连接，用于接收外部输入电源VIN_3.3V传输的电平信号；

第一芯片U1的供电端口VCC与外部输入电源VIN_3.3V的输出端连接；

第一芯片U1的第一输出端口B0与第二芯片U2的选通端口SEL连接，用于向第二芯片U2传输外部输入电源VIN_3.3V传输的电平信号；

第一芯片U1的选通端口SEL与系统电源单元30连接，用于接收系统电源单元30传输的电平信号；

第一芯片U1的接地端口GND接地；

第一芯片U1的第二输出端口B1处于悬空状态；

当第一芯片U1处于第一导通状态时，第一芯片U1的输入端选通第一芯片U1的第一输出端B0；

当第一芯片U1处于第二导通状态时，第一芯片U1的输入端选通第一芯片U1的第二输出端B1。

在一个实施例中，参考说明书附图1，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，第二开关单元20包括第二芯片U2，

第二芯片U2的供电端口VCC与外部输入电源VIN_3.3V的输出端连接；

第二芯片U2的选通端口SEL与第一芯片U1的第一输出端口B0连接；

第二芯片U2的输入端口A与系统开关按键PWRKY连接；

第二芯片U2的第二输出端口B1接地；

第二芯片U2的接地端口GND接地；

第二芯片U2的第一输出端口B0处于悬空状态。

当第二芯片U2处于第一导通状态时，第二芯片U2的输入端口A选通第一芯片U1的第一输出端B0；系统开关按键PWRKY通过第二芯片U2的输入端口A、第二芯片U2的第一输出端口B0接地处于上拉状态；

当第二芯片U2处于第二导通状态时，第二芯片U2的输入端口A选通第一芯片U1的第二输出端B1；系统开关按键PWRKY通过第二芯片U2的输入端口A、第二芯片U2的第二输出端口B1接地处于下拉状态。

具体的，设备上电后，当第一芯片U1接收到外部输入电源VIN_3.3V的高电平信号时，第一芯片U1处于第一导通状态，即第一芯片U1的输入端口A与第一芯片U1的第一输出端口B0导通，第二芯片U2选通端口SEL通过第一芯片U1的第一输出端口B0接收到高电平信号，使得第二芯片U2处于第二导通状态，即第二芯片U2的输入端口A与第二芯片U2的第二输出端口B1导通，系统开关按键PWRKY通过连接第二芯片U2的输入端口A，经过第二芯片U2的第二输出端口B1下拉至地，此时设备开机。在设备开机之后，VI018立即为高电平(有开机命令之后VI018只要61.67ms就会变成高电平)，第一芯片U1的选通端口SEL通过连接系统设备电源VI018接收到该高电平信号，使得第一芯片U1处于第二导通状态，即第一芯片U1的输入端口A与第一芯片U1的第二输出端口B1导通，此时第一芯片U1与第二芯片U2断开连接，自动开机电路断开，第二芯片U2恢复至第一导通状态，即输入端口A和输入端口B0导通。直到设备关机之后，VIO18脚变成低电平，第一芯片U1的sel脚拉低，第一芯片U1的A脚到B0脚导通，第一芯片U1连接第二芯片U2的SEL脚。

在本实施例中，设备只要开机之后，就不再受自动开机电路的影响，从硬件通路上断开自动开机电路，避免输入电压的变化影响到设备的工作；另外，当设备断电后，上电自动开机电路导通，在异常断电又恢复供电等异常情况下，系统能及时自动开机工作。

在一个实施例中，参考说明书附图1，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，系统电源单元30包括依次连接的系统设备电源VIO18、分压子单元，

当系统设备电源VIO18处于高电平状态，系统设备电源VIO18通过分压子单元向第一芯片U1的选通端口SEL传输高电平信号，以使第一芯片U1处于第二导通状态，第一芯片U1与第二芯片U2不处于连通状态；

当系统设备电源VIO18处于低电平状态，系统设备电源VIO18通过分压子单元向第一芯片U1的选通端口SEL传输低电平信号，以使第一芯片U1处于第一导通状态，第一芯片U1与第二芯片U2处于连通状态。

在一个实施例中，参考说明书附图1，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，分压子单元包括第一电阻R1、第二电阻R2，

第一电阻R1的一端接系统设备电源VIO18，另一端接第一芯片U1的选通端口SEL；

第二电阻R2的一端接第一芯片U1的选通端口SEL，另一端接地；

其中，系统设备电源VIO18通过第一电阻R1向第一芯片U1的选通端口SEL传输高/低电平信号，控制第一芯片U1与第二芯片U2处于不连通/连通状态。

在一个实施例中，参考说明书附图1，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，第一电阻R1的阻值大于第二电阻R2的阻值。

具体的，在本实施例中，系统设备电源VIO18通过第一电阻R1向第一芯片U1的选通端口SEL传输低电平信号，第一电阻R1的阻值比起第二电阻R2的阻值足够大，那么第一芯片U1的选通端口SEL分压得到的电压就越多，一般地，R1＝10K，R2＝1K，即第一电阻R1与第二电阻R2的阻值之比为10：1。

在一个实施例中，在上述实施例的基础上，本实用新型提供的上电自动开机电路，放电单元40包括第三电阻R3，

第三电阻R3的一端接第一芯片U1的第一输出端口B0、第二芯片U2的选通端口SEL，另一端接地；

当第一芯片U1与第二芯片U2处于连通状态时，将第一芯片U1与第二芯片U2之间的静电通过第三电阻R3放电至地。

具体的，在本实施例中，通过在第一芯片U1与第二芯片U2之间设立第三电阻R3来给处于连通状态的第一芯片U1与第二芯片U2提供静电保护。

基于相同的技术构思，本实用新型还提供了一种系统设备，包括上述实施例中的任一实施例的上电自动开机电路。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种上电自动开机电路，其特征在于，包括外部输入电源、系统电源单元、第一开关单元、第二开关单元，

所述第一开关单元的第一输入端接所述外部输入电源，所述第一开关单元的一输出端接所述第二开关单元的一输入端；

所述第二开关单元的一输出端接地；

所述系统电源单元，与所述第一开关单元的第二输入端连接；

当所述第一开关单元的第一输入端接收到所述外部输入电源的高电平信号时，所述第一开关单元处于第一导通状态；当所述第一开关单元的第二输入端接收到所述系统电源单元的高电平信号时，所述第一开关单元处于第二导通状态；

当所述第一开关单元处于第一导通状态，所述第一开关单元与所述第二开关单元处于连通状态时，所述第二开关单元处于第二导通状态；当所述第一开关单元处于第二导通状态，所述第一开关单元与所述第二开关单元处于切断状态时，所述第二开关单元处于第一导通状态。

2.根据权利要求1所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，还包括放电单元，

所述放电单元接所述第一开关单元与所述第二开关单元，用于当所述第一开关单元与所述第二开关单元处于连通状态时，为所述第一开关单元与所述第二开关单元提供静电保护。

3.根据权利要求2所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一芯片，

所述第一芯片的输入端口与所述外部输入电源的输出端连接，用于接收所述外部输入电源传输的电平信号；

所述第一芯片的供电端口与所述外部输入电源的输出端连接；

所述第一芯片的第一输出端口与第二芯片的选通端口连接，用于向所述第二芯片传输所述外部输入电源传输的电平信号；

所述第一芯片的选通端口与所述系统电源单元连接，用于接收所述系统电源单元传输的电平信号；

所述第一芯片的接地端口接地；

所述第一芯片的第二输出端口处于悬空状态；

当所述第一芯片处于第一导通状态时，所述第一芯片的输入端口选通所述第一芯片的第一输出端；

当所述第一芯片处于第二导通状态时，所述第一芯片的输入端口选通所述第一芯片的第二输出端。

4.根据权利要求3所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第二芯片，

所述第二芯片的供电端口与所述外部输入电源的输出端连接；

所述第二芯片的选通端口与所述第一芯片的第一输出端口连接；

所述第二芯片的输入端口与系统开关按键连接；

所述第二芯片的第二输出端口接地；

所述第二芯片的接地端口接地；

所述第二芯片的第一输出端口处于悬空状态；

当所述第二芯片处于第一导通状态时，所述第二芯片的输入端口选通所述第一芯片的第一输出端；所述系统开关按键通过所述第二芯片的输入端口、所述第二芯片的第一输出端口接地处于上拉状态；

当所述第二芯片处于第二导通状态时，所述第二芯片的输入端口选通所述第一芯片的第二输出端；所述系统开关按键通过所述第二芯片的输入端口、所述第二芯片的第二输出端口接地处于下拉状态。

5.根据权利要求4所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，所述系统电源单元包括依次连接的系统设备电源、分压子单元，

当所述系统设备电源处于高电平状态，所述系统设备电源通过所述分压子单元向所述第一芯片的选通端口传输高电平信号，以使所述第一芯片处于第二导通状态，所述第一芯片与所述第二芯片不处于连通状态；

当所述系统设备电源处于低电平状态，所述系统设备电源通过所述分压子单元向所述第一芯片的选通端口传输低电平信号，以使所述第一芯片处于第一导通状态，所述第一芯片与所述第二芯片处于连通状态。

6.根据权利要求5所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，所述分压子单元包括第一电阻、第二电阻，

所述第一电阻的一端接所述系统设备电源，另一端接所述第一芯片的选通端口；

所述第二电阻的一端接所述第一芯片的选通端口，另一端接地；

其中，所述系统设备电源通过所述第一电阻向所述第一芯片的选通端口传输高/低电平信号，控制所述第一芯片与所述第二芯片处于不连通/连通状态。

7.根据权利要求6所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值。

8.根据权利要求7所述的一种上电自动开机电路，其特征在于，所述放电单元包括第三电阻，

所述第三电阻的一端接所述第一芯片的第一输出端口、所述第二芯片的选通端口，另一端接地；

当所述第一芯片与所述第二芯片处于连通状态时，将所述第一芯片与所述第二芯片之间的静电通过所述第三电阻放电至地。

9.一种系统设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的一种上电自动开机电路。