一种翻盖式电子设备及其开关机电路的制作方法_2

文档序号:9523456阅读:来源:国知局
电平检测模块17、第二隔离模块18、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、保护模块 19、电池BAT、第二电容C2和第Ξ电容C3。
[0035] 其中,电池BAT优选为裡电池,电池BAT分别与检测模块11、放大模块12W及电源 模块13连接,用于为检测模块11、放大模块12W及电源模块13供电。
[0036] 第二电容C2的一端与霍尔传感器的电源端连接,第二电容C2的另一端接地,第二 电容C2为霍尔传感器的去禪电容,用于保证电池BAT为霍尔传感器供电的稳定性。
[0037] 限流电阻R连接在霍尔传感器的输出端111和放大模块12之间,电平检测模块17 与检测模块11连接,微控制模块14通过电平检测模块17检测检测模块11输出的电平。
[0038] 优选地,电平检测模块17为霍尔电平状态检测模块。电平检测模块17包括巧位 隔离二极管D1W及上拉电阻R3,巧位隔离二极管D1的负极与霍尔传感器的输出端111连 接,巧位隔离二极管D1的正极与微控制模块14连接,即巧位隔离二极管D1的正极与微控 制模块14的GPI0端连接。上拉电阻R3的一端连接巧位隔离二极管D1的正极,上拉电阻 R3的另一端连接电源模块13的输出端VMCU。
[0039] 第一隔离模块15和RC模块16连接在放大模块12和电源模块13之间,第一隔离 模块15用于隔离电源模块13的电压,RC模块16用于开关机电路10延时关断。 W40] 其中,放大模块12优选为NPN型;极管Q1,S极管Q1的基极与限流电阻R连接, Ξ极管Q1的集电极连接电池ΒΑΤ,Ξ极管Q1的发射极通过第一电阻R4接地。在其他实施 例,本领域的普通技术人员将放大模块12设置为其他器件,例如ΡΝΡ型Ξ极管。
[0041] 第一隔离模块15包括第一二极管D2,第一二极管D2的正极与Ξ极管Q1的发射极 连接,第一二极管D2的负极与电源模块13连接。第一二极管D2优选为低压差二极管,用 于隔离电源模块13的电压。
[0042] RC模块16包括第二电阻R5和第一电容C1,第二电阻R5的一端与第一二极管D2 的负极连接,第二电阻R5的另一端接地,第一电容C1与第二电阻R5并联连接。
[0043] 电源模块13优选为线性低压差稳压器,线性低压差稳压器的输入端EN(使能端) 与第一二极管D2的负极连接,线性低压差稳压器的输出端VMCU与微控制模块14连接,用 于为微控制模块14供电。当线性低压差稳压器的输入端EN的电压大于预设的阔值时,线 性低压差稳压器的输出端VMCU输出3. 3V的电压。
[0044] 第Ξ电容C3的一端与线性低压差稳压器的输出端VMCU连接,第Ξ电容C3的另一 端接地。第Ξ电容C3为线性低压差稳压器输出电容的滤波电容。
[0045] 第一分压电阻R1、第二分压电阻R2W及第二隔离模块18依次串联连接在第一隔 离模块15和RC模块16之间,保护模块19连接在第一分压电阻R1和第二分压电阻R2之 间。旨P,第一分压电阻R1的一端与充电输入接口VUSB连接,第一分压电阻R1的另一端与 第二分压电阻R2的一端连接,第二分压电阻R2的另一端与第二隔离模块18连接。充电输 入接口VUSB优选地输入5V的电压。第一分压电阻R1、第二分压电阻R2W及第一电阻R4 共同作用形成分压回路。 阳046] 其中,第二隔离模块18包括第二二极管D3,第二二极管D3的正极与第二分压电 阻R2连接,第二二极管D3的负极与第一二极管D2的负极连接。第二二极管D3优选为低 压差二极管,用于隔离电源模块13的电压。
[0047] 保护模块19包括齐纳二极管D4,齐纳二极管D4的负极连接在第一分压电阻R1和 第二分压电阻R2之间,齐纳二极管D4的正极接地。齐纳二极管D4的稳压值为5.IV,当充 电输入接口VUSB输入的电压过高时,齐纳二极管D4用于保证第一分压电阻R1和第二分压 电阻R2之间的节点电压始终保持为5.IV,避免电压过高导致开关机电路10损坏。
[0048] 为了方便详述开关机电路10的工作原理,在开关机电路10上设置了节点A、B、C、 D、EW及F,其中节点A为充电输入接口VUSB,节点B为第一分压电阻R1和第二分压电阻 R2之间的节点,节点C为第一二极管D2的负极的节点,节点D为电平检测模块17与微控制 模块14的GPI0端连接的节点,节点E为霍尔传感器的输出端111的节点,节点F为Ξ极管 Q1的发射极的节点。
[0049] W下详细描述开关机电路10的工作原理:
[0050] 当磁铁远离霍尔传感器时,电子设备的盖子打开,节点E由低电平变为高电平。由 于巧位隔离二极管D1的存在,节点E的电压不会叠加到电源模块13的输出端VMCU上,保 证在电源模块13的输出端VMCU上电后,节点D的电压和电源模块13的输出端VMCU的电 压一致。Ξ极管Q1的基极变为高电平,Ξ极管Q1导通,节点F变为高电平,节点C也变为 高电平。RC模块16的第一电容开始充电,当节点C的电压上升到线性低压差稳压器的最低 使能电压时,线性低压差稳压器正常工作,线性低压差稳压器的输出端VMCU输出3. 3V的电 压,为微控制模块14供电。微控制模块14启动后,对节点D进行状态检测,若节点D为高 电平,则微控制模块14判断为开启开机过程;否则,微控制模块14处于等待状态。
[0051] 当磁铁靠近霍尔传感器时,电子设备的盖子合上,节点E由高电平变成低电平,节 点D由线性低压差稳压器的输出端VMCU上拉的高电平变为巧位隔离二极管D1的压降电 压,压降电压约为0.3V,即低电平。Ξ极管Q1的基极由高电平变为低电平,Ξ极管Q1截止, 由于第一电阻R4的存在,节点F变为低电平。节点C没有前端的电压提供,由于第一隔离 模块15的存在,此时节点C的电压高于节点F的电压。第一电容C1为储能元件,其两端电 压无法突变,第一电容C1的电压通过第二电阻R5缓慢下降,当节点C的电压低于线性低压 差稳压器的最低使能电压时,线性低压差稳压器停止工作,线性低压差稳压器的输出关闭, 微控制模块14掉电。通过调节第一电容C1的电容值和第二电阻R5的电阻值可W调节开 关机电路10延迟关断的时间;当第一电容C1的电容值越大,第二电阻R5的电阻值越小时, 第一电容C1的放电速度缓慢,关机电路10关断的时间越长,反之关机电路10关断的时间 越短。其中,关机电路10关断的时间与第一电容C1的电容值和第二电阻R5的电阻值存在 W下关系:
[0052] 第一电容C1存储的电荷量:
[0053] Q=CU (1)
[0054] 其中,C为第一电容C1的电容值; 阳化日]第二电阻R5消耗的电量:
[0056] Q=fRgt 似
[0057] 其中,I为第二电阻R5的电流值,Rs为第二电阻R5的电阻值;
[005引根据式(1)和式似可W得到开关机电路10延迟关断的时间:
[0059]

[0060] 电压U为: U=Uc-Uen (4)
[0062] 其中,化为节点C的电压,Uew为线性低压差稳压器的最低使能电压;节点C的电压 为:
[0063] 化二Vbat-Uce-Un (5) W64] 其中,Vbat为电池BAT的电压,优选为3. 4V-4. 2V;11。。为;极管Q1导通后的压降, 优选为0.IV化为第一隔离模块15的压降,优选为0. 3V;UJ%选为1. 5V。根据式(4)和 式(5)可得电压U的取值范围为: 阳
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