CN221125108U - 一种应用于带电池产品的开机控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于带电池产品的开机控制电路，包括供电电池、降压电路、单片机，其特征在于，包括场效应管Q2、三极管Q1、三级管Q3和按键开关；场效应管Q2的源极与供电电池的输出端VIN连接；场效应管Q2的漏极与降压电路的电压输入端连接，降压电路的电压输出端与所述单片机的VCC口连接；场效应管Q2的栅极与按键开关一端连接；本实用新型通过将单片机和供电芯片等主要耗电元器件后移至场效应管Q2输出端，将三极管Q1和三极管Q3控制的电路放置在场效应管Q2输入端，确保在静态情况下，场效应管Q2可保持稳定的关断状态，后级电路如供电芯片、单片机电路等不产生任何功耗，实现有效延长带电池产品的工作时长，提升产品品质。
Description
技术领域
本实用新型涉及开机控制电路的技术领域，尤其涉及一种应用于带电池产品的开机控制电路。
背景技术
随着现代电子科技的发展，使用电池供电的电子产品逐渐普及，其中部分电子产品的开机电路结构由单片机和降压芯片组成，为了控制产品供电回路的开启和关断，单片机往往需要不停检测开机按键是否按下，使得降压芯片和单片机长期处于通电状态。
而单片机和降压芯片电路长期通电，一方面会不断地消耗电池电量，严重缩短产品工作时长，另一方面则一定程度上对单片机的工作寿命产生影响，带来产品质量隐患。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种应用于带电池产品的开机控制电路，用于解决现有开机控制电路中单片机和降压芯片长期处于耗电状态，影响电池续航和使用寿命的问题。
为了实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是：
一种应用于带电池产品的开机控制电路，包括供电电池、降压电路、单片机，包括场效应管Q2、三极管Q1、三级管Q3和按键开关；
所述场效应管Q2的源极与供电电池的输出端VIN连接；所述场效应管Q2的漏极与降压电路的电压输入端连接，所述降压电路的电压输出端与所述单片机的VCC口连接；所述场效应管Q2的栅极与按键开关一端连接；
所述三极管Q1的集电极一路与供电电池的输出端VIN连接，另一路与场效应管Q2的栅极连接；所述三级管Q1的基极与单片机的使能端连接，使能端通过提供使能信号来维持三极管Q1导通；所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q3的集电极一路与降压电路的电压输出端连接，另一路与单片机的开关检测端连接，开关检测端用以接收相应的开关机触发信号；
所述按键开关一端与三极管Q1的集电极相连接，另一端与三极管Q3的基极相连接。
优选的，所述三极管Q1的集电极和供电电池的输出端VIN之间连接有电阻R1；所述场效应管Q2的栅极和按键开关之间连接有电阻R2；所述三级管Q1的基极与单片机的使能端之间连接有电阻R3；所述三极管Q3的集电极与降压电路的电压输出端之间连接有电阻R4；所述三级管Q1的基极与发射极之间连接有并联连接的电阻R5和电容C1。
优选的，所述单片机的使能端选用单片机的GPIO1接口；所述单片机的开关检测端选用单片机的GPIO2接口。
优选的，所述场效应管Q2采用P沟道MOS管。
优选的，其特征在于，所述三极管Q1和三级管Q2均采用NPN三极管。
本实用新型的有益效果：
通过将单片机和供电芯片等主要耗电元器件后移至场效应管Q2输出端，将三极管Q1和三极管Q3控制的电路放置在场效应管Q2输入端，确保在静态情况下，场效应管Q2可保持稳定的关断状态，后级电路如供电芯片、单片机电路等不产生任何功耗，实现有效延长带电池产品的工作时长，提升产品品质。
附图说明
图1为本实用新型的实施例提供的电路原理图；
图2为本实用新型的实施例提供的降压电路原理图；
图3为本实用新型的实施例提供的单片机控制接口简图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供了一种应用于带电池产品的开机控制电路，包括供电电池、降压电路、单片机、场效应管Q2、三极管Q1、三级管Q3、按键开关K1、电容C1以及若干电阻；
具体地，场效应管Q2的源极与供电电池的输出端VIN连接，所述场效应管Q2的漏极与降压电路的电压输入端连接，所述降压电路的电压输出端与所述单片机的VCC口连接；所述场效应管Q2的栅极通过电阻R2与按键开关一端连接。
具体地，三极管Q1的集电极一路通过电阻R1与供电电池的输出端VIN连接，另一路与场效应管Q2的栅极连接；所述三级管Q1的基极通过电阻R3与单片机的使能端连接，使能端通过提供使能信号来维持三极管Q1导通；所述三极管Q1的发射极接地，所述三级管Q1的基极与发射极之间连接有并联连接的电容C1和电阻R5。
具体地，三极管Q3的集电极一路通过电阻R4与降压电路的电压输出端连接，另一路与单片机的开关检测端连接，开关检测端用以接收相应的开关机触发信号。
具体地，按键开关K1一端与三极管Q1的集电极相连接，另一端与三极管Q3的基极相连接。
在一些实施例中，单片机的使能端SW_EN选用单片机的GPIO1接口；单片机的开关检测端ON/OFF选用单片机的GPIO2接口；通过将单片机用于开关机识别的GPIO接口连接到三极管集电极，使得按键开关K1松开和按下时，GPIO接口可采集到非常标准的高、低电平，可以实现单片机更加稳定、有效地采集电平信号，从而提高开机控制电路中开关机功能稳定性和可靠性。
在一些实施例中，降压电路包括降压芯片U1、电阻R6、电容C2、电容C3和电容C4。
具体地，降压芯片U1的电压输入端与所述场效应管Q2的漏极连接，降压芯片U1的电压输出端与所述单片机的VCC口连接；所述降压芯片U1的使能端通过电阻R6与场效应管Q2的漏极连接；所述电阻R6通过电容C2接地，所述电容C3一端与所述场效应管Q2的漏极连接，另一端接地；所述降压芯片U1的电压输出端通过电容R4接地。
在一些实施例中，场效应管Q2采用P沟道MOS管。
在一些实施例中，三极管Q1和三级管Q3均为NPN三极管。
在一些实施例中，按键开关K1采用轻触开关。
本实施例的实施原理为：
开机过程：
场效应管Q2导通：默认状态下，由于电阻R5接地GND，三极管Q1基极(即A点)电压为低电平，三极管Q1不导通，三级管Q1集电极电压为高电平，则场效应管Q2栅极(即B点)为高电平，故场效应管Q2在默认状态下不导通；当按下轻触按键K1并保持不松开，此时供电电池的输出端VIN经过电阻R1对Q3基极提供12V电压，则三极管Q3饱和导通，三极管Q3集电极(即C点)电压被拉至0V，同时三极管Q1集电极(即B点)被三极管Q3 BE端的二极管钳位至0.7V左右，此时场效应管Q2的最大栅源电压满足开启电压，场效应管Q2正常导通，并将12V电压输入至降压电路；
单片机工作：12V电压输入降压电路后，降压芯片U1开始工作产生3.3V电压，并将3.3V电压输入至单片机中，单片机开始工作，单片机接口GPIO1采集到三极管Q3集电极(即C点)电压为低电平，则判定为开机动作；
三极管Q1导通：当单片机判定为开机后，单片机接口GPIO2输出3.3V高电平，即三极管Q1基极(即A点)电压为高电平，三极管Q1饱和导通，集电极电压(即B点)被拉至低电平，此时松开K1轻触按键后，场效应管Q2仍可继续维持导通状态，持续为单片机供电。
关机过程：
单片机检测：开机之后，轻触按键K1处于断开状态，三极管Q3处于截止状态，三极管Q3集电极(即C点)电压为3.3V被电阻R4上拉至3.3V，而当按下轻触按键K1并保持不松开后，三极管Q3会进入饱和导通状态，此时三极管Q3集电极(即C点)电压被下拉至0V低电平，当单片机检测到三极管Q3集电极(即C点)电压由高电平变为低电平时，判定为关机动作；
三极管Q1截止：当单片机识别到了关机动作，单片机接口GPIO2输出低电平，三极管Q1进入截止状态，集电极电压(即B点)被拉高；
场效应管Q2截止：三极管Q1的集电极电压被拉高，即场效应管Q2栅极变为高电平，最大栅源电压接近0V，场效应管Q2进入截止状态，后级电路如降压电路、单片机全部断电，完成关机。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.一种应用于带电池产品的开机控制电路，包括供电电池、降压电路、单片机，其特征在于，包括场效应管Q2、三极管Q1、三极管Q3和按键开关；
所述场效应管Q2的源极与供电电池的输出端VIN连接；所述场效应管Q2的漏极与降压电路的电压输入端连接，所述降压电路的电压输出端与所述单片机的VCC口连接；所述场效应管Q2的栅极与按键开关一端连接；
所述三极管Q1的集电极一路与供电电池的输出端VIN连接，另一路与场效应管Q2的栅极连接；所述三极管Q1的基极与单片机的使能端连接，使能端通过提供使能信号来维持三极管Q1导通；所述三极管Q1的发射极接地；
所述三极管Q3的集电极一路与降压电路的电压输出端连接，另一路与单片机的开关检测端连接，开关检测端用以接收相应的开关机触发信号；
所述按键开关一端与三极管Q1的集电极相连接，另一端与三极管Q3的基极相连接。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述三极管Q1的集电极和供电电池的输出端VIN之间连接有电阻R1；所述场效应管Q2的栅极和按键开关之间连接有电阻R2；所述三极管Q1的基极与单片机的使能端之间连接有电阻R3；所述三极管Q3的集电极与降压电路的电压输出端之间连接有电阻R4；所述三极管Q1的基极与发射极之间连接有并联连接的电阻R5和电容C1。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述单片机的使能端选用单片机的GPIO1接口；所述单片机的开关检测端选用单片机的GPIO2接口。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述场效应管Q2采用P沟道MOS管。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述三极管Q1和三极管Q2均采用NPN三极管。
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