一种智能系统频繁断电开机电路优化装置的制作方法

本发明涉及电子产品开机控制领域，特别涉及一种智能系统频繁断电开机电路优化装置。

背景技术：

随着电子产品越来越普及，人们也越来越离不开这些给人们带来很多方便的产品。

电子产品中常用的pmic（电源管理集成电路），当pmic对vcc_syst（中央处理器系统）进行供电时，vcc_syst会直接开机；由于pmic的属性是：在为vcc_syst供电的情况下pmic是不会断开的，因此在这种情况就不能真正的关机。

根据上述情况，这种通用的pmic在为vcc50_syst供电时是不能真正的关机的，但是从电池供电端是可以关机对vcc_syst断电的，但是从电池供电端需要把power_key（开关机键）按下约几百ms到1s的时间才能开机，而客户常用的很多电子产品恰恰需要上电即开机的功能，因此无法满足客户的需求，有改进的空间。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能系统频繁断电开机电路优化装置，实现电子产品上电即开机的功能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能系统频繁断电开机电路优化装置，包括：

触发单元，耦接于pmic以接收pmic上电信号并输出触发信号；

控制单元，耦接于外部直流电以接收外部上电信号并输出控制信号；

开关单元，分别耦接于触发单元以接收触发信号、耦接于控制单元以接收控制信号并输出开关信号；vcc_syst耦接于开关单元以接收开关信号并响应于开关信号以开机；

当触发单元接收到pmic上电信号输出高电平的触发信号，反之，输出低电平的触发信号；当控制单元接收到外部上电信号输出高电平的控制信号，反之，输出低电平的控制信号；

当开关单元接收到低电平的触发信号和高电平的控制信号时输出高电平的开关信号，vcc_syst开机；反之，vcc_syst不开机；

其中定义：pmic为电源管理集成电路，vcc_syst为中央处理器系统。

通过采用上述技术方案，一旦触发单元接收到pmic上电信号输出高电平的触发信号且控制单元输出低电平信号，vcc_syst开机，也即一旦触发单元上电且触发单元响应时间小于控制单元输出高电平信号时间，vcc_syst实现上电即开机，满足客户对电子产品上电即开机功能的需求。

本发明进一步设置为：所述开关单元为开关三极管。

通过采用上述技术方案，利用开关三极管工作截止、饱和特性，也即相当于电路的切断和导通，实现开关单元高、低电平信号的输出。

本发明进一步设置为：所述控制单元包括：

降压部，耦接于外部直流电以接收外部上电信号并输出降压信号；

降压控制部，耦接于降压部以接收降压信号并输出控制信号；

当降压部接收外部上电信号输出高电平的降压信号，反之，则输出低电平的降压信号；当降压控制部接收到高电平的降压信号输出高电平的控制信号，反之，则输出低电平的控制信号。

通过采用上述技术方案，在无电池情况下，降压部实现对电压大小的改变以适应于当前电路所需的电压值；降压控制部配合于降压部在响应外部上电信号的情况下实现控制单元高、低控制信号的输出。

本发明进一步设置为：所述降压部为同步降压转换器。

通过采用上述技术方案，同步降压转换器广泛应用于电器和电子领域，其转换效率高，安装占用体积小，适用于电子产品。

本发明进一步设置为：所述降压控制部包括：

降压充电电路，耦接于降压部以接收降压信号并响应于降压信号以输出控制信号；

降压充电保护电路，串联于降压充电电路防止接反以烧坏降压充电电路。

通过采用上述技术方案，一旦降压充电电路接收到高电平的降压信号立即响应，响应时间短；降压充电保护电路防止降压充电电路所在支路接反以烧坏元器件的问题。

本发明进一步设置为：所述降压充电保护电路为开关二极管。

通过采用上述技术方案，开关二极管是一种小型的高速开关二极管；其一开关比较迅速，利用其自身的单向导通性，实现电路防接反的功能；其二容易获得，价格低廉。

本发明进一步设置为：所述控制单元包括：

检测部，耦接于外部直流电以接收外部上电信号并用于检测外部动作以输出检测信号；

检测控制部，耦接于检测部以接收检测信号并响应于检测信号以输出控制信号。

当检测部接收到外部上电信号且检测到外部动作则输出高电平的检测信号，反之，输出低电平的检测信号；当检测控制部接收到高电平的检测信号则输出高电平的控制信号，反之，输出低电平的控制信号。

通过采用上述技术方案，检测控制部在接收到外部上电信号下，一旦自身受到外部动作则立即响应，并配合检测控制部输出高电平的控制信号以启动后续电路。

本发明进一步设置为：所述检测部为加速度传感器。

通过采用上述技术方案，其一加速度传感器具有低功耗、高精度的性能；其二体积小，适用于便携式手持设备。

本发明进一步设置为：所述检测控制部包括：

检测充电电路，耦接于检测部以接收检测信号并响应于检测信号以输出控制信号；

检测充电保护电路，串联于检测充电电路防止接反以烧坏检测充电电路。

通过采用上述技术方案，一旦检测充电电路接收到高电平的检测信号立即响应，响应时间短；检测充电保护电路防止检测充电电路所在支路接反以烧坏元器件的问题。

本发明进一步设置为：所述检测充电保护电路为开关二极管。

通过采用上述技术方案，开关二极管是一种小型的高速开关二极管；其一开关比较迅速，利用其自身的单向导通性，实现电路防接反的功能；其二容易获得，价格低廉。

综上所述，本发明具有以下有益效果：实现电子产品上电即开机的功能，满足客户对电子产品上电即开机功能的需求。

附图说明

图1为实施例一中降压部的电路原理图；

图2为实施例一中降压控制部、触发单元的电路原理图；

图3为实施例二中控制单元、触发单元的电路原理图。

图中，1、触发单元；2、控制单元；21、降压部；22、降压控制部；221、降压充电电路；222、降压充电保护电路；23、检测部；24、检测控制部；241、检测充电电路；242、检测充电保护电路；3、开关单元。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1、图2，本实施例公开的一种智能系统频繁断电开机电路优化装置，包括触发单元1、控制单元2、分别与触发单元1和控制单元2耦接的开关单元3。

触发单元1（图中未标出），耦接于pmic以接收pmic上电信号并输出触发信号。控制单元2，耦接于外部直流电以接收外部上电信号并输出控制信号。开关单元3，分别耦接于触发单元1以接收触发信号、耦接于控制单元2以接收控制信号并输出开关信号；vcc_syst耦接于开关单元3以接收开关信号并响应于开关信号以开机。其中定义：pmic为电源管理集成电路，vcc_syst为中央处理器系统。

当触发单元1接收到pmic上电信号输出高电平的触发信号，反之，输出低电平的触发信号；当控制单元2接收到外部上电信号输出高电平的控制信号，反之，输出低电平的控制信号。当开关单元3接收到低电平的触发信号和高电平的控制信号时输出高电平的开关信号，vcc_syst开机；反之，vcc_syst不开机。

参照图1，控制单元2包括耦接于外部直流电以接收外部上电信号并输出降压信号的降压部21、耦接于降压部21以接收降压信号并输出控制信号的降压控制部22。降压控制部22包括耦接于降压部21以接收降压信号并响应于降压信号以输出控制信号的降压充电电路221、串联于降压充电电路221防止接反以烧坏降压充电电路221的降压充电保护电路222。

降压部21为同步降压转换器a，同步降压转换器a的型号为tps54620。降压充电保护电路222为开关二极管d1，开关二极管d1的型号为1n4148。开关单元3为开关三极管q1，开关三极管q1为npn型三极管，且其型号为mmbt3904。

同步降压转换器a的1脚与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与地连接，同步降压转换器a的2脚、3脚、15脚均与地连接。同步降压转换器a的4脚、5脚均与外部12v的直流电连接，电容c1、c2、c3、c4所在支路并联，且电容c1、c2、c3、c4的一端均与地连接，电容c1、c2、c3的另一端均与外部12v的直流电连接，电容c4的另一端分别与同步降压转换器a的6脚、外部12v的直流电连接；其中电容c1的数值为680uf,电容c2的数值为10uf、电容c3的数值为10uf、电容c4的数值为0.1uf，电阻r1的阻值为100k。

同步降压转换器a的14脚、10脚为空位，电容c6、c7、c8的一端均与地连接，电容c6的另一端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与同步降压转换器a的8脚连接，电容c7的另一端分别与同步降压转换器a的8脚、电阻r2的另一端连接，电容c8的另一端与同步降压转换器a的9脚连接；电容c6的数值为82uf、电容c7的数值为0.01uf、电容c8的数值为0.01uf，电阻r2的阻值为1.62k。

同步降压转换器a的13脚与电容c5的一端连接，电容c5的一端分别与电感l1的一端、同步降压转换器a的12脚、同步降压转换器a的11脚连接。电感l1的另一端分别与电阻r4的一端、电容c9的一端、电容c10的一端连接，电阻r4的另一端分别与电阻r3的一端、同步降压转换器a的7脚连接，电阻r3的另一端与地连接。电容c9的另一端分别与电容c10的另一端、地连接；电容c5的数值为0.1uf、电容c8的数值为47uf、电容c9的数值为220uf，电阻r2的阻值为41.2k，电感l1的数值为3.6uh。其中图1中端为外部12v的直流电的正极端，图2中的b端为pmic的正极端，图2中的w端为vcc_syst的正极端。

开关二极管d1的阳极与vbat+端连接，开关二极管d1的阴极分别与电阻r9的一端、电容c12的一端连接，电容c12的另一端与电阻r10的一端连接。

当同步降压转换器a与外部12v的直流电连接输出高电平的降压信号，反之，则输出低电平的降压信号。

参照图2，触发单元1包括阻值为47k的电阻r8、阻值为100k的电阻r5、阻值为1k的电阻r6、阻值为510k的电阻r7、数值为1uf的电容c11、三极管q1；三极管q2为npn型三极管，且其型号为mmbt3904。

电阻r8的一端与电源管理集成电路的正极端连接，电阻r8的另一端分别与电容c11的一端、电阻r5的一端、三极管q1的基极连接，电容c11的另一端、电阻r5的另一端、三极管q1的发射极均与地连接。三极管q1的集电极与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端分别与电阻r9的另一端、电阻r7的一端、开关三极管q2的基极连接，电阻r7的另一端、开关三极管q2的发射极均与地连接，开关三极管q2的集电极与vcc_syst。

本实施例的工作原理：外部12v的直流电经过同步降压转换器a后降到vbatt+约为4.1v左右，vbatt+上电并给电容c12进行充电，开关三极管q1的基极加一个电压，使得开关三极管q1的集电极(也即w端)拉低；一旦pmic上电，三极管q2的基极加一个电压，三极管q2的集电极拉低，则开关三极管q1的基极拉低，则开关三极管q1的集电极(也即w端)恢复到高电压；因此只需将开关三极管q1的集电极(也即w端)拉低时间大于开机所需要的按下时间，即实现vcc_syst开机。

实施例二：

参照图3，实施例一与实施例二中的不同之处在于将实施例一的控制单元2中的元器件替换。控制单元2包括耦接于外部直流电以接收外部上电信号并用于检测外部动作以输出检测信号的检测部23、耦接于检测部23以接收检测信号并响应于检测信号以输出控制信号的检测控制部24。检测控制部24包括耦接于检测部23以接收检测信号并响应于检测信号以输出控制信号的检测充电电路241、串联于检测充电电路241防止接反以烧坏检测充电电路241的检测充电保护电路242。

检测部23为加速度传感器b，加速度传感器b的型号为bma250。检测充电保护电路242为开关二极管d2，其中开关二极管d2的型号为1n4148。

加速度传感器b的2脚、12脚、5脚空位；加速度传感器b的1脚与电阻r11的一端连接，电阻r11的另一端与外部12v的直流电连接。加速度传感器b的10脚与电阻r10的一端连接，电阻r10的另一端分别与加速度传感器b的11脚、外部12v的直流电连接，加速度传感器b的3脚与外部12v的直流电连接。

加速度传感器b的7脚与分别与电容c14的一端、外部12v的直流电连接，加速度传感器b的8脚、加速度传感器b的9脚均与地连接，电容c14的另一端、电容c15的一端均与地连接，电容c15的另一端与外部12v的直流电连接；其中图3中，c端、d端、e端均为外部12v的直流电的正极端。其中电阻r10阻值和电阻r10阻值均为10k，电容c14的数值为100nf,电容c15的数值为1uf。

当加速度传感器b与外部12v的直流电连接且加速度传感器b检测到撞击或者振动则输出高电平的检测信号，反之，输出低电平的检测信号。

检测充电电路241包括电容c12、电容c13和电阻r9。加速度传感器b的6脚分别与开关二极管d2的阳极、电容c12的一端连接，电容c12的另一端与地连接，开关二极管d2的阴极分别与电容c13的一端、电阻r9的一端连接，电容c13的另一端与地连接，电阻r9的另一端分别与电阻r6的另一端、电阻r7的一端、开关三极管q1的基极连接，其中电容c12的数值为10nf、电容c13的数值为1uf。

本实施例的工作原理：加速度传感器b与外部12v的直流电连接且加速度传感器b检测到撞击或者振动，则开关三极管q1的基极加一个电压，使得开关三极管q1的集电极(也即w端)拉低；一旦pmic上电，三极管q2的基极加一个电压，三极管q2的集电极拉低，则开关三极管q1的基极拉低，则开关三极管q1的集电极(也即w端)恢复到高电压；因此只需将开关三极管q1的集电极(也即w端)拉低时间大于开机所需要的按下时间，即实现vcc_syst开机。

以上，以上实施例仅用以对本申请的技术方案进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。