零功耗待机电路及电子产品的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种零功耗待机电路及电子产品，所述零功耗待机电路用于连接在电源与负载之间，包括相互连接的开关电路和待机控制电路，所述待机控制电路包括功率管及单片机，所述功率管连接有充电电池，所述功率管还与所述开关电路连接，所述单片机包括第一输入输出引脚和第二输入输出引脚，且所述第一输入输出引脚与所述开关电路连接，所述单片机用于根据所述开关电路的开关状态控制所述第二输入输出引脚的电平。本实用新型可以在待机时将功耗降到最低。
【专利说明】
零功耗待机电路及电子产品
技术领域
[0001] 本实用新型涉及待机处理技术，特别是涉及一种零功耗待机电路及电子产品。
【背景技术】
[0002] 随着节能环保成为共识，更低的待机功耗技术也受到消费者的重视，据了解，电器 产品在待机时所消耗的电能，已经成为一种严重的能源浪费，因此节能技术的挖掘显得非 常重要。电器等电子产品大部分的时间都处于待机状态，如果能降低电器在待机时的功耗， 将可以节省大量电能。
[0003] 然而，传统的电器电路在待机时，虽然主电源模块相当于停止工作，但与主电源模 块相连的各模块实际上都还在产生能耗，这样依然存在功耗。 【实用新型内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种可以在待机时将功耗降到最低的零功耗待机电路。
[0005] 此外，还提供一种电子产品。
[0006] -种零功耗待机电路，用于连接在电源与负载之间，包括相互连接的开关电路和 待机控制电路，所述待机控制电路包括功率管及单片机，所述功率管的输入端连接有充电 电池，所述功率管的输入端还与所述开关电路连接，所述单片机包括第一输入输出引脚和 第二输入输出引脚，且所述第一输入输出引脚与所述开关电路连接，所述单片机用于根据 所述开关电路的开关状态控制所述第二输入输出引脚的电平。
[0007] 在其中一个实施例中，所述单片机还用于检测所述负载在预设时间内是否被操 作，若否，则控制负载进入待机状态。
[0008] 在其中一个实施例中，所述开关电路包括第一电阻、第二电阻及按键;所述待机控 制电路还包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管及开关 管；
[0009] 其中，所述按键的一端通过所述第一电阻接地，所述按键的另一端通过所述第二 电阻与所述功率管的输入端连接；
[0010] 所述第一二极管的阳极与所述第一输入输出引脚连接，所述第一二极管的阳极还 连接在所述第一电阻和所述按键的公共端;所述第二二极管的阳极与所述第二输入输出引 脚连接，所述第一二极管和所述第二二极管的阴极均与所述开关管的控制端连接；
[0011]所述开关管的高电位端通过所述第六电阻与所述功率管的输入端连接，所述开关 管的低电位端接地;所述第四电阻的一端外接电源，所述第四电阻的另一端与所述开关管 的控制端连接，所述第五电阻连接在所述开关管的控制端与低电位端之间，所述功率管的 控制端连接在所述第六电阻与所述开关管的高电位端之间，所述功率管的输出端连接负 载。
[0012]在其中一个实施例中，所述开关管为N型MOS管，所述N型MOS管的栅极为所述开关 管的控制端，所述N型MOS管的漏极为所述开关管的高电位端，所述N型MOS管的源极为所述 开关管的低电位端。
[0013]在其中一个实施例中，所述开关管为贴片开关管，型号为L2N7002LT1G。
[0014]在其中一个实施例中，所述开关管为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极为所 述开关管的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述开关管的高电位端，所述NPN型三极 管的发射极为所述开关管的低电位端。
[0015] 在其中一个实施例中，所述功率管为CMOS管，型号为IRF7425。
[0016] 在其中一个实施例中，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻以 及第六电阻的阻值分别为100千欧、10千欧、1千欧、47千欧、100千欧、100千欧。
[0017] 在其中一个实施例中，所述第一二极管和所述第二二极管均为小信号开关二极 管，且型号为1N4148WS。
[0018] -种电子产品，包括上述的零功耗待机电路。
[0019] 上述零功耗待机电路及电子产品，包括相互连接的开关电路和待机控制电路，通 过将单片机的第一输入输出引脚与开关电路连接以实时检测所述开关电路的开关状态，并 根据所述开关状态控制所述第二输入输出引脚的电平，所述功率管的设置能更加精确地 控制外部电源电压的输入，这样使得负载待机时，可以断开电源与负载之间的电性回路，将 待机功耗降低为零。
【附图说明】
[0020] 图1为一实施例中零功耗待机电路的模块图；
[0021 ]图2为图1所示实施例中零功耗待机电路的原理图。
【具体实施方式】
[0022] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023] 请参照图1，为一实施例中零功耗待机电路的模块图。
[0024] 该零功耗待机电路用于连接在电源与负载之间，包括相互连接的开关电路110和 待机控制电路120。其中，待机控制电路120包括功率管122和单片机124，功率管122的输入 端连接有充电电池，功率管122的输入端还与开关电路110连接，单片机124包括第一输入输 出引脚和第二输入输出引脚，且所述第一输入输出引脚与开关电路110连接，单片机124用 于根据开关电路110的开关状态控制所述第二输入输出引脚的电平。
[0025] 在一个实施例中，待机控制电路120中的单片机124还用于检测负载在预设时间内 是否被操作，若否，则控制负载进入待机状态。可以理解，预设时间可以自定义设置为10分 钟、15分钟或20分钟等，这里不作严格限制。
[0026] 具体地，请结合图2,为图1所示实施例中零功耗待机电路的原理图。
[0027] 开关电路110包括第一电阻Rl、第二电阻R2及按键Fl。待机控制电路120包括第三 电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一二极管D1、第二二极管D2、开关管Q1、单 片机(图中未示出)及功率管Ul。
[0028]其中，按键Fl的一端通过第一电阻Rl接地，按键Fl的另一端通过第二电阻R2与功 率管Ul的输入端连接。第一二极管Dl的阳极与所述单片机的第一输入输出引脚El连接，且 第一二极管Dl的阳极还连接在第一电阻Rl和按键Fl的公共端。第二二极管D2的阳极与所 述单片机的第二输入输出引脚E2连接，且第一二极管Dl和第二二极管D2的阴极均与开关管 Ql的控制端连接。开关管Ql的高电位端通过第六电阻R6与功率管Ul的输入端连接，开关管 Ql的低电位端接地。第四电阻R4-端通过USB接口外接电源，第四电阻R4的另一端与开关管 Ql的控制端连接，第五电阻R5连接在开关管Ql的控制端与低电位端之间。功率管Ul的控制 端连接在第六电阻R6与开关管Q1的高电位端之间，功率管U1的输入端与充电电池 VBAT连 接，功率管Ul的输出端与负载连接。
[0029]在本实施例中，开关管Ql为N型MOS管，所述N型MOS管的栅极为开关管Ql的控制端， N型MOS管的漏极为开关管Ql的高电位端，所述N型MOS管的源极为开关管Ql的低电位端。其 中，所述N型MOS管为贴片开关管，型号为L2N7002LT1G。
[0030] 可以理解，在其他实施中，开关管Ql还可以为其他与N型MOS管功能相似的元器件， 如为NPN型三极管，这样所述NPN型三极管的基极为开关管Ql的控制端，所述NPN型三极管的 集电极为开关管Ql的高电位端，所述NPN型三极管的发射极为开关管Ql的低电位端。
[0031] 在一个实施例中，第一电阻Rl~第六电阻R6的阻值分别为100千欧、10千欧、1千 欧、47千欧、100千欧、100千欧。
[0032]在一个实施例中，第一二极管Dl和第二二极管D2均为小信号开关二极管，型号为 1N4148WS。
[0033] 在一个实施例中，功率管Ul为CMOS管，型号为IRF7425。另外，所述CMOS管的源极为 功率管Ul的输入端，所述CMOS管的漏极为功率管Ul的输出端，所述CMOS管的栅极为功率管 Ul的控制端。
[0034]以下参照图2说明上述零功耗待机电路的工作原理。
[0035]负载关机状态下，按下按键Fl时（按下按键时间可根据实际情况设置），第一输入 输出引脚El为高电平，此时功率管Ul的控制端变为低电平，功率管Ul导通，单片机和负载都 开始正常工作。所述单片机检测到第一输入输出引脚El为高电平，第二输入输出引脚E2为 低电平，故将第二输入输出引脚E2置为高电平，此时按键Fl松开后，功率管Ul的控制端仍为 低电平，负载还是正常工作。
[0036]再次按下按键Fl时，所述单片机检测到第一输入输出引脚El、第二输入输出引脚 E2均为高电平，判断此动作为关机，因此将第二输入输出引脚E2置为低电平，负载进入待机 状态。
[0037]另外，当所述单片机检测到负载在连续20分钟内没有被操作时，自动置低第二输 入输出引脚E2，负载自动进入待机状态。
[0038]该零功耗待机电路主要是利用了开关管Ql的开关作用：待机状态时，功率管Ul的 控制端为高电平，开关管Ql截止，电源与负载之间的电路断开，因此无功耗。当按下按键Fl 时(按下按键Fl时间可根据实际情况设置），功率管Ul的控制端变为低电平，开关管Ql导通， 负载开始正常工作。此时所述单片机检测到第一输入输出引脚El为高电平，第二输入输出 弓丨脚E2为低电平时，将第二输入输出引脚E2电平置高，按键Fl松开后，功率管Ul的控制端仍 为低电平，电路正常工作。当所述单片机检测到负载连续20分钟无操作时，自动置低第二输 入输出引脚E2,开关管Ql截止，从而断开负载与电源之间的电性回路，产品自动进入待机状 ??τ O
[0039] 还提供一种电子产品，所述电子产品包括上述的零功耗待机电路。
[0040] 电子产品进入待机后，可完全断开电源，使功耗接近零，具体实验数据如表1所示。 [0041 ] 表1:电量对比图
L0043」上述零功耗待机电路及电子产品，包括相互连接的开关电路和待机控制电路，通 过将单片机的第一输入输出引脚与开关电路连接以实时检测所述开关电路的开关状态，并 根据所述开关状态控制所述第二输入输出引脚的电平，所述功率管的设置能更加精确地控 制外部电源电压的输入，这样使得负载待机时，可以断开电源与负载之间的电性回路，将 待机功耗降低为零。
[0044] 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。
[0045] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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。
【主权项】
1. 一种零功耗待机电路，用于连接在电源与负载之间，其特征在于，包括相互连接的开 关电路和待机控制电路，所述待机控制电路包括功率管及单片机，所述功率管的输入端连 接有充电电池，所述功率管的输入端还与所述开关电路连接，所述单片机包括第一输入输 出引脚和第二输入输出引脚，且所述第一输入输出引脚与所述开关电路连接，所述单片机 用于根据所述开关电路的开关状态控制所述第二输入输出引脚的电平。2. 根据权利要求1所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述单片机还用于检测所述负 载在预设时间内是否被操作，若否，则控制负载进入待机状态。3. 根据权利要求1所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述开关电路包括第一电阻、 第二电阻及按键;所述待机控制电路还包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一 二极管、第二二极管及开关管； 其中，所述按键的一端通过所述第一电阻接地，所述按键的另一端通过所述第二电阻 与所述功率管的输入端连接； 所述第一二极管的阳极与所述第一输入输出引脚连接，所述第一二极管的阳极还连接 在所述第一电阻和所述按键的公共端;所述第二二极管的阳极与所述第二输入输出引脚连 接，所述第一二极管和所述第二二极管的阴极均与所述开关管的控制端连接； 所述开关管的高电位端通过所述第六电阻与所述功率管的输入端连接，所述开关管的 低电位端接地;所述第四电阻的一端外接电源，所述第四电阻的另一端与所述开关管的控 制端连接，所述第五电阻连接在所述开关管的控制端与低电位端之间，所述功率管的控制 端连接在所述第六电阻与所述开关管的高电位端之间，所述功率管的输出端连接负载。4. 根据权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述开关管为N型MOS管，所述N 型MOS管的栅极为所述开关管的控制端，所述N型MOS管的漏极为所述开关管的高电位端，所 述N型MOS管的源极为所述开关管的低电位端。5. 根据权利要求4所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述开关管为贴片开关管，型 号为 L2N7002LT1G。6. 根据权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述开关管为NPN型三极管，所 述NPN型三极管的基极为所述开关管的控制端，所述NPN型三极管的集电极为所述开关管的 高电位端，所述NPN型三极管的发射极为所述开关管的低电位端。7. 根据权利要求1所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述功率管为CMOS管，型号为 IRF7425。8. 根据权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述第一电阻、第二电阻、第三 电阻、第四电阻、第五电阻以及第六电阻的阻值分别为100千欧、10千欧、1千欧、47千欧、100 千欧、100千欧。9. 根据权利要求3所述的零功耗待机电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二 极管均为小信号开关二极管，且型号为1N4148WS。10. -种电子产品，其特征在于，包括权利要求1~9任一项所述零功耗待机电路。
【文档编号】G05B19/042GK205427505SQ201520761803
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年9月28日
【发明人】魏林, 何海彬, 鲍宗奖, 徐华文, 罗显明, 王魁
【申请人】深圳市创享联盟科技有限公司