低功耗唤醒电路、供电控制器、供电装置和电动工具的制作方法

本发明涉及充电控制技术领域，尤其涉及一种在低功耗保护状态下可快速唤醒控制电路的低功耗唤醒电路、供电控制器、供电装置和电动工具。

背景技术：

供电转换电路通过连接电池包以转换出可以供电子产品，如pad，手机等充电的电压电流。电池包没电会进入欠压状态，就无法继续供电；该种情况下供电转接电路也会进入低功耗保护状态。想要恢复到正常工作状态，则必须更换电池包。然而，当供电转换电路断开与欠压电池包的连接，而与充满电的电池包连接时，不会立刻从低功耗保护状态恢复。因为需要将供电转换电路中电容储存的电量放至一定电压，才能唤醒整个工作电路，进而正常工作，以给外部电子产品充电。由于电容放电至一定电压唤醒工作电路的时间决定于电容的放电电流。当用户更换电池包给外部设备充电时，如果唤醒时间过长，会影响用户的体验。

现有技术在进入低功耗后，都是依靠供电转换电路自身工作电路放电进行唤醒，唤醒时间较长，比如10~20秒，影响用户体验。也有部分产品通过增加进入低功耗后的放电电流来减少唤醒时间，但是该种方式会导致供电转换电路在进入低功耗状态后，电池包的静置功耗增加。

因此，有必要对如上现有技术进行改进，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种既能够减少供电控制的唤醒时间，又不会增加电源静置功耗的低功耗唤醒电路、供电控制器、供电装置和电动工具。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种低功耗唤醒电路，其具有：电源输入端，用以电连接一电源；输出模块；供电支路，连接在电源输入端和输出模块之间，并具有一开关模块；控制支路，对供电支路进行供电控制，以在电源处于欠压状态时控制开关模块断开供电支路，并使控制支路处于低功耗状态；所述控制支路中设有一唤醒模块，所述唤醒模块具有将控制支路自低功耗状态唤醒的唤醒开关。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒开关在电源输入端断开与电源的电连接时控制所述唤醒模块处于工作状态，进而将控制支路自低功耗状态唤醒。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒模块还具有快速放电电路，所述唤醒开关通过使快速放电电路工作、进而采用快速放电方式快速唤醒控制支路。

作为本发明的进一步改进，所述控制支路还具有连接电源输入端的降压模块、连接降压模块的稳压模块、低功耗模块和mcu控制模块；所述快速放电电路与低功耗模块并联连接在前述稳压模块和mcu控制模块之间，所述mcu控制模块与开关模块电性连接。

作为本发明的进一步改进，所述开关模块包括一mos管，所述mos管的栅极与mcu控制模块的输出端电连接、源极与所述电源输入端电连接、漏极与所述输出模块电连接。

作为本发明的进一步改进，所述低功耗模块为与所述快速放电电路并联设置的缓慢放电电路。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒开关串联在所述快速放电电路上。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒模块还包括有一连接所述低功耗模块和快速放电电路的切换开关，所述唤醒开关与切换开关相连接，进而通过唤醒开关控制切换开关来实现低功耗模块和快速放电电路的切换工作。

作为本发明的进一步改进，所述切换开关为一三极管，其中，所述低功耗模块和快速放电电路一端连接在所述稳压模块和mcu控制模块之间，所述三极管的基极连接低功耗模块另一端、集电极连接快速放电电路另一端、发射极接地；所述唤醒开关连接在所述三极管的基极和发射极之间。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒开关为一单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的固定端与稳压模块电连接，活动端在低功耗模块和快速放电电路之间切换连接。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种供电控制器，包括壳体、设置于壳体内的电路板、固定于壳体上以分别连接电源和负载的第一电连接件和第二电连接件，所述电路板上设置有所述的低功耗唤醒电路，所述第一电连接件连接所述低功耗唤醒电路的电源输入端，所述第二电连接件连接所述低功耗唤醒电路的输出模块。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒开关与所述第一电连接件配合设置，使得所述第一电连接件在与电源连接时，所述唤醒开关控制所述唤醒模块处于不工作状态；当所述第一电连接件与电源断开时，所述唤醒开关控制所述唤醒模块处于工作状态。。

作为本发明的进一步改进，所述第一电连接件具有暴露于壳体外侧的一对导电片，所述唤醒开关设置于一对导电片之间，并且在导电片与电源电性连接时，所述唤醒开关控制所述唤醒模块处于不工作状态；当所述第一电连接件与电源断开时，所述唤醒开关控制所述唤醒模块处于工作状态。。

作为本发明的进一步改进，所述唤醒开关为微动开关或弹片接触式开关或感应式开关。

作为本发明的进一步改进，所述第二电连接件为usb连接件。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种供电装置，包括电源和所述供电控制器，所述电源具有与所述第一电连接件电性连接的对接连接件和与所述唤醒开关相配合的触发部，所述供电装置设置为：在所述电源通过对接连接件和第一电连接件与供电控制器电性连接时，所述触发部触发所述唤醒开关，并通过唤醒开关控制所述唤醒模块处于不工作状态；当所述供电控制器与电源断开连接时，所述触发部脱离所述唤醒开关，并通过唤醒开关控制所述唤醒模块处于工作状态。

为实现上述发明目的，本发明还提供了一种电动工具，具有功能负载和对所述功能负载进行驱动控制的主控板，所述主控板具有上述低功耗唤醒电路。

本发明的有益效果是：通过在控制支路中增加设置唤醒模块，并且唤醒模块中单独设置唤醒开关，由此使得在低功耗唤醒电路连接有电源时，可通过唤醒开关控制唤醒模块处于不工作状态，以保持供电支路和控制支路原有的工作状态；而当断开与电源的连接时，可通过唤醒开关控制唤醒模块处于工作状态，以快速将控制支路中的电量消耗，唤醒控制支路，进而在重新连接满电电源时可快速进入工作状态，减少了本发明低功耗唤醒电路从低功耗状态的唤醒时间。即通过所述唤醒模块的设计，使得在不会增加电源的静置功耗的同时，还可有效减少本发明中低功耗唤醒电路从低功耗状态的唤醒时间。

附图说明

图1是本发明低功耗唤醒电路的示意框图。

图2是图1所示低功耗唤醒电路中的部分电路图，显示低功耗模块与唤醒模块在一较佳实施例中的具体设置。

图3是图1所示低功耗唤醒电路中的部分电路图，显示低功耗模块与唤醒模块在另一较佳实施例中的具体设置。

图4是本发明供电控制器一较佳实施例的立体图。

图5是图4中供电控制器另一角度的视图。

图6是本发明供电控制器另一较佳实施例的立体图。

图7是本发明供电装置的剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

请参照图1至图2所示为本发明低功耗唤醒电路100的一较佳实施方式。结合图7所示，所述低功耗唤醒电路100用以电性连接在一电源71和负载（未图示）之间，以向负载充电。所述电源71可以为各种内接或外接电池包等供电电源。

如图1所示，所述低功耗唤醒电路100具有电源输入端、输出模块5、连接在电源输入端和输出模块5之间的供电支路和对供电支路进行供电控制的控制支路。所述输出模块5中可根据需求设置将电源71的电压vcc转换为可供负载充电的电压的降压芯片（未图示）。

所述供电支路具有一开关模块4；所述控制支路用以在电源71处于欠压状态时控制开关模块4断开供电支路，并使控制支路处于低功耗状态。

结合图2所示，本发明中所述控制支路中设有一唤醒模块2，所述唤醒模块2具有将控制支路自低功耗状态唤醒的唤醒开关s1。在本发明中，所述唤醒开关s1是在电源输入端断开与电源71的电连接时控制所述唤醒模块2处于工作状态，进而将控制支路自低功耗状态唤醒。所述唤醒模块2还具有快速放电电路，并且所述唤醒开关s1通过使快速放电电路工作的方式采用快速放电方式快速唤醒控制支路。

具体地，请参阅图1所示，本发明中所述控制支路还具有连接电源输入端的降压模块1、稳压模块、低功耗模块和mcu控制模块3。

其中，所述mcu控制模块3与开关模块4电性连接，以对开关模块4进行控制，进而控制供电支路的通断。

本实施例中，所述开关模块4包括一mos管，所述mos管的栅极与mcu控制模块3的输出端电连接、源极与所述电源输入端电连接、漏极与所述输出模块5电连接，由此，可方便对电源71的供电状态进行管控，使得电源71处于欠压状态时可以及时、自动地断开供电支路。

另外，所述降压模块1连接电源输入端，以将电源的电压/电流转换为可供给mcu控制模块3的电压（5v）/电流。

所述稳压模块连接在降压模块1和mcu控制模块3之间；在本实施例中，所述稳压模块为稳压电容c1（如图2所示），所述稳压电容c1一端连接在所述降压模块1和低功耗模块之间、另一端接地。

所述低功耗模块用以在供电支路处于断开状态时，使得控制支路处于低功耗状态，以防电源71耗尽。在本发明中，所述低功耗模块为一缓慢放电电路，其包括第一电阻r1，所述第一电阻r1的阻值为2m欧姆；本实施例中缓慢放电电路简单起见仅包括第一电阻r1，具体地，如图2，所述缓慢放电电路具体设置为将所述第一电阻r1的一端接入稳压模块与mcu控制模块3之间，另一端接地；当然，于其他实施例中可根据需求对缓慢放电电路做其他设计，只要满足能够实现低功耗放电，避免电源71过放即可。

本发明中，所述唤醒模块2中，至少将所述快速放电电路和低功耗模块并联连接在前述稳压模块和mcu控制模块3之间。

所述快速放电电路包括第二电阻r2，第二电阻r2的阻值为2k欧姆；本实施例中快速放电电路简单起见仅包括第二电阻r2，当然，于其他实施例中可根据需求对快速放电电路做其他设计，只要满足能够实现快速唤醒控制支路即可。

其中，作为本发明的一种实施方式，如图2，所述唤醒开关s1直接与第二电阻r2串联连接形成唤醒模块2，并使唤醒模块2的一端接入稳压模块与mcu控制模块之间，另一端接地；即如图1所示，本实施例中将整个唤醒模块2与低功耗模块并联设置。

从而，在低功耗唤醒电路100连接有电源71时，通过唤醒开关s1控制快速放电电路不工作，只有阻值较大的第一电阻r1进行放电，控制支路的功耗比较低，因此不会增加电源的静置功耗；而当断开低功耗唤醒电路100与电源的连接时，该种情况下可通过唤醒开关s1控制，使得快速放电电路进行工作，即第二电阻r2同时进行放电，从而可以很快把控制支路中的5v电量消耗，唤醒整个低功耗唤醒电路100，进而在重新连接满电电源时可快速进入工作状态，减少了本发明低功耗唤醒电路100从低功耗状态的唤醒时间。由此，在需要将控制支路唤醒时，可直接通过唤醒开关s1使快速放电电路，即第二电阻r2工作即可实现。

另外，参图3，作为本发明的另一实施方式，所述唤醒模块2还包括有一连接所述低功耗模块和快速放电电路的切换开关q1。所述唤醒开关s1与切换开关q1相连接，进而通过唤醒开关s1控制切换开关q1来实现低功耗模块和快速放电电路的切换工作，同样也可实现本发明的目的。

如图3所示实施例中，所述切换开关q1为一三极管，其中，所述低功耗模块和快速放电电路一端连接在所述稳压模块和mcu控制模块3之间，所述三极管q1的基极连接低功耗模块另一端、集电极连接快速放电电路另一端、发射极接地；所述唤醒开关s1连接在所述三极管q1的基极和发射极之间。

具体为：本实施例中第一电阻r1和第二电阻r2的一端接入稳压模块与mcu控制模块3之间；所述三极管q1的基极连接第一电阻r1的另一端、集电极连接第二电阻r2的另一端、发射极接地；所述唤醒开关s1连接在所述三极管q1的基极和发射极之间。

所述三极管q1采用2n3904三极管，由此，在低功耗唤醒电路100连接有电源71时，可保持唤醒开关s1处于闭合状态，此时，三极管q1不导通，即通过唤醒开关s1控制快速放电电路不工作，使得只有阻值较大的第一电阻r1进行放电，控制支路的功耗比较低，因此不会增加电源的静置功耗；而当断开低功耗唤醒电路100与电源的连接时，该种情况下可将唤醒开关s1断开，使得三极管q1导通，即通过唤醒开关s1控制快速放电电路工作，第二电阻r2进行放电，从而可以很快把控制支路中的5v电量消耗，唤醒整个低功耗唤醒电路100，进而在重新连接满电电源时可快速进入工作状态，减少了本发明低功耗唤醒电路100从低功耗状态的唤醒时间。

当然，作为本发明的另一较佳实施例，也可将所述切换开关q1设置为包括具有切换功能的其他元件，例如mos管等，均可实现本发明的目的。

进一步地，作为上述图3的替换实施方式，也可将切换功能设置于唤醒开关s1中，例如，将唤醒开关s1设置为一单刀双掷开关，所述单刀双掷开关的固定端与稳压模块电连接，活动端在低功耗模块和快速放电电路之间切换连接，同样也可达成本发明的目的。请参图4至图7，并结合图1、图2所示，本发明还提供了一种用以连接电源71和负载的供电控制器600。所述供电控制器600包括壳体61、设置于壳体61内的电路板62、固定于壳体61上以分别连接电源71和负载的第一电连接件63和第二电连接件64。其中，所述电路板62上设置有本发明中上述低功耗唤醒电路100。所述唤醒模块4的唤醒开关s1自所述壳体61向外暴露，由此可方便根据需求对唤醒开关s1进行闭合/断开操作，进而实现对唤醒模块2的工作控制。本实施例中所述唤醒开关s1突伸出所述壳体61设置。当然，也可无需向外暴露，通过感应设置也可实现相关操作。

其中，所述第一电连接件63连接所述低功耗唤醒电路100的电源输入端，所述第二电连接件64连接所述低功耗唤醒电路100的输出模块5。

优选地，所述唤醒开关s1与所述第一电连接件63配合设置，使得所述第一电连接件63在与电源71连接时，所述唤醒开关s1控制所述唤醒模块2处于不工作状态；当所述第一电连接件63与电源71断开连接时，所述唤醒开关s1控制所述唤醒模块2处于工作状态。

由此，无需对唤醒开关s1进行单独操作，在连接电源71时唤醒开关s1即被触发，使得唤醒模块2处于不工作状态，低功耗唤醒电路100中的控制支路可维持原有的工作状态，在电源71电量足够时使供电支路保持供电状态，在电源71欠压时，断开供电支路，进入低功耗状态，防止电源71过放；而在断开与电源71的连接时使唤醒开关s1断开，从而使所述唤醒模块2进入并处于工作状态，即使得供电控制器600可进入快速唤醒模式，进而在连接新的满电电源时即可直接进入充电状态。

进一步地，如图4所示，在本实施例中，所述第一电连接件63具有暴露于壳体61外侧的一对导电片631。所述唤醒开关s1设置于一对导电片631之间，由此，在导电片631与电源电性连接时，唤醒开关s1即可很方便地被电源71触发，促使唤醒开关s1控制唤醒模块2不工作；在电源71脱离与导电片631的连接时，即可同时脱离唤醒开关s1，进而促使唤醒开关s1控制唤醒模块2工作。如图5和图6所示，所述唤醒开关s1可以为微动开关，也可为弹片接触式开关或感应式开关等。

具体地，如图4所示，所述壳体61具有主体部611和设置于主体部611下方以对接电源的对接部612。所述电路板62设置于主体部611内侧，所述第一电连接件63突设于对接部612一端，所述对接部612具有设置于所述第一电连接件63周围以定位所述电源的定位结构，以保证所述第一电连接件63与电源之间的稳定连接。

在本实施例中，所述定位结构具有自所述主体部611下方两侧相向延伸的一对扣持条6111和自所述主体部611底部凹陷形成的限位凹槽6112。所述扣持条6111与主体部611底面之间形成可供电源滑动的滑道6110；安装时，可将电源71在水平方向上沿滑道6110移动，进而通过扣持条6111将电源沿上下方向扣持定位。当电源71在水平方向上移动到位时，所述电源71上设置的弹性定位件722（如图7和后面电源结构所述）即可伸入所述限位凹槽6112中，进而在水平方向对电源71进行限位。所述第一电连接件63的导电片631位于所述扣持条6111之间，使得在电源71移动到位后与电源71实现电性连接。所述导电片631和限位凹槽6112沿水平方向位于扣持条6111的相对两端。所述第一电连接件63或所述主体部611具有用以限制电源71移动位置的限位面633，所述唤醒开关s1自所述限位面633向外突出，从而在电源71移动到位后触发唤醒开关s1，促使唤醒开关s1控制唤醒模块2不工作；而在电源71脱离时即可同时脱离唤醒开关s1，进而促使唤醒开关s1控制唤醒模块2工作。

如图4和图5所示，本实施例中将所述第二电连接件64设置于所述主体部611上远离所述第一电连接件63的一端，并且并排成对设置，从而可同时连接两个负载。当然，所述第二电连接件64的位置和数量也可根据需求设置于不会与电源发生干涉的其他位置处，同样也可达成本发明的目的。

结合图7所示，所述第二电连接件64通过导电端子641来实现负载与输出模块5的电性连接。具体地，所述输出模块5可直接设置于所述第二电连接件64中，并与第二电连接件64的导电端子641尾部电性连接；或者也可将输出模块5设置在电路板62上，然后通过电路板62与第二电连接件64的导电端子641尾部相连接。

在本实施例中，所述第二电连接件64采用usb连接件，以适应于现有大多数的电子产品的充电连接。当然，所述第二电连接件64也可设置为所需求的其他电连接件。

请参阅图6所示，本发明还提供了一种供电装置700。所述供电装置700包括所述电源71和所述供电控制器600。

本实施例中所述电源71为一电池包；结合所述供电控制器600的描述说明可知，所述电源71具有用以与供电控制器600的对接部612相配合设置的插接部72。所述插接部72具有位于两侧以与扣持条6111相扣持的凹槽（未图示）、设置于一端以与所述第一电连接件63电性连接的对接连接件720和与所述唤醒开关s1相配合的触发部721、以及设置于另一端且向上突伸呈弹性设置的弹性定位件722。所述触发部721与所述供电控制器600上的限位面633相对设置。

由此使得所述供电装置700可设置为：在所述电源71通过对接连接件720和第一电连接件63与供电控制器600电性连接时，所述触发部721触发所述唤醒开关s1，进而通过唤醒开关s1控制唤醒模块2不工作；在断开电源71和供电控制器600时，触发部721脱离唤醒开关s1，进而促使唤醒开关s1控制唤醒模块2处于工作状态。

此外，本发明还涉及一种电动工具（未图示），所述电动工具具有功能负载和对所述功能负载进行驱动控制的主控板，所述主控板具有上述低功耗唤醒电路100。由此使得所述电动工具也具有低功耗保护工作状态和可从低功耗状态快速唤醒的功能。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。