一种手持机电源管理电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源管理技术领域，提供了一种手持机电源管理电路。
【背景技术】
[0002]在使用手持机的时候必须对电源进行有效的管理，节约电源，降低功耗，延长电池的寿命是手持机研发中的一大难题，传统电源管理方案为在系统不需要工作的时候，让MCU处于深度睡眠，并且关闭FPGA的PLL时钟输出，并且采用三极管关闭液晶以及一些外围电路的电源，这样可以使得系统总电流理论上能小于1mA。但是当设备长时间处于未测量状态，即使电流非常小，时间累计也会消耗很多电流，造成电池使用时间缩短，这种方式显然不是最好的方式。
[0003]实用型新内容
[0004]本实用型新的目的在于解决传统手持设备在待机状态下能耗的问题，提供一种在待机状态下系统消耗的电流几乎为OmA的电源管理电路。
[0005]本实用型新为了解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]一种手持机电源管理电路，其包括:
[0007]P沟道MOS管Ql:用于连通电源与MCU的PWR_CHECK引脚，栅极连接有电阻R14，
[0008]N沟道MOS管Q2:漏极与P沟道MOS管Ql的栅极连接，源极接地，源极与栅极间连接有电阻Rl7，栅极连接有电阻R16，栅极设置有用于连接MCU的PWR_CTL引脚的二极管D3，二极管D3阳极接PWR_CTL引脚；
[0009]开关K3:用于控制电源与N沟道MOS管Q2之间的通断；
[0010]开关状态检测电路:用于检测开关K3开关状态，连接K3与MCU的MEAS_KEY引脚。[0011 ] 上述技术方案中，所述开关K3通过二极管D4接电阻R16。
[0012]上述技术方案中，所述二极管D3采用MBR0520型号。
[0013]上述技术方案中，MOS管采用2N7002型号。
[0014]上述技术方案中，开关状态检测电路包括N沟道MOS管Q1，N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻R8接开关K3，源极接地，漏极接MEAS_KEY引脚。
[0015]上述技术方案中，P沟道MOS管Q1、N沟道MOS管Q2、P沟道MOS管Ql的源极和漏极之间设置有稳压管。
[0016]当开关K3断开:电阻R17下拉N沟道MOS管Q2的栅极电压，N沟道MOS管Q2截止，电阻R14将P沟道MOS管Ql的栅极电压上拉为高电平，P沟道MOS管Ql截止，MCU的PffR_CHECK与电源断开；
[0017]当开关K3闭合:电源电压经过电阻R17和电阻R16分压后，N沟道MOS管Q2栅极获得高电平而导通，P沟道MOS管Ql栅极通过N沟道MOS管Q2接地而电压为零，P沟道MOS管Ql导通，MCU的PWR_CHECK与电源接通，MCU的电源输出控制端PWR_CTL输出为高电平，N沟道MOS管Q2形成自锁；
[0018]MCU续电1s:MCU续电过程中通过MEAS_KEY持续检测K3是否按下，如果K3按下，开启新一次测量，那定时1s关机时间清零，重新定时10s。当1s内没有再次按下K3那MCU输出PWR_CTL为低电平，Q2管的VGS=0V，Q2管关断，此时标注点3由于上拉变回9V，Q3管的VGS=0V，Q3管也关断，Sff_9V为0V，整个系统断电。
[0019]通过以上的4个步骤完成对总电源的智能管理，当整个系统断电的情况下，只有MOS管Ql和9V相接，由于Ql此时处于关断状态，整个系统耗电等于Ql此时的静态关断电流，由2SJ355数据手册得知，现在消耗电流小于10uA，因此，整个系统消耗电流是非常微小的，实现了超低功耗管理方案。
[0020]总电源开关电路中，最重要的为二极管D3，M0S管Q2选型，由于本设计中需要MCU输出高电平对Q2管进行续电，为了防止K3按键按下时候的4.5V高电平损害到MCU的1口，因此需要加上二极管D3，当MCU需要输出高电平3.3V对Q2进行续电情况下，如果采用普通二极管，经过二极管后压降为0.7V，这样造成VGS=2.6V，不能完全打开一般的MOS管，因此，在本设计中，采用的是低压降0.3V的二极管MBR0520以及VGS=2.5V导通的MOS管2N7002o
[0021]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用型新的有益效果是:
[0022]二、本实用型新当系统采用简单的电路结构，通过对按键K3的状态进行判定，控制整个系统的电源，使得整个系统消耗的电流几乎为0mA。其消耗电路仅为场效应管的微小的静态电流。
[0023]三、本申请的总电源开关电路中，最重要的为二极管D3，MOS管Q2选型，由于本设计中需要MCU输出高电平对Q2管进行续电，为了防止K3按键按下时候的4.5V高电平损害到MCU的1 口，因此需要加上二极管D3，当MCU需要输出高电平3.3V对场效应管Q2进行续电情况下，如果采用普通二极管，经过二极管后压降为0.7V，这样造成VGS=2.6V，不能完全打开一般的MOS管，因此，在本设计中，采用的是低压降0.3V的二极管MBR0520以及VGS=2.5V 导通的 MOS 管 2N7002。
【附图说明】
[0024]图1是本实用型新的电路图。
【具体实施方式】
[0025]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0026]下面结合图1对本实用型新作详细说明。
[0027]本实用新型提供了一种手持机电源管理电路，包括:
[0028]P沟道MOS管Ql:用于连通电源与MCU的PWR_CHECK引脚，栅极连接有电阻R14，
[0029]N沟道MOS管Q2:漏极与P沟道MOS管Ql的栅极连接，源极接地，源极与栅极间连接有电阻R17，栅极连接有电阻R16，栅极设置有用于连接MCU的PWR_CTL引脚的MBR0520型号的二极管D3，二极管D3阳极接PWR_CTL引脚；
[0030]开关K3:用于控制电源与N沟道MOS管Q2之间的通断，通过二极管D4接电阻R16 ;
[0031]开关状态检测电路:用于检测开关K3开关状态，连接K3与MCU的MEAS_KEY引脚。包括N沟道MOS管Q1，N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻R8接开关K3，源极接地，漏极接MEAS_KEY 引脚。
[0032]在P沟道MOS管Ql、N沟道MOS管Q2、P沟道MOS管Ql的源极和漏极之间设置有稳压管。
[0033]实施例1
[0034]本实用新型提供了一种手持机电源管理电路，包括:
[0035]P沟道MOS管Ql:用于连通电源与MCU的PWR_CHECK引脚，栅极连接有电阻R14，
[0036]N沟道MOS管Q2:漏极与P沟道MOS管Ql的栅极连接，源极接地，源极与栅极间连接有电阻Rl7，栅极连接有电阻R16，栅极设置有用于连接MCU的PWR_CTL (电源输出的控制端)引脚的MBR0520型号的二极管D3，二极管D3阳极接PWR_CTL引脚；
[0037]开关K3:用于控制电源与N沟道MOS管Q2之间的通断，通过二极管D4接电阻R16 ;
[0038]开关状态检测电路:用于检测开关K3开关状态，连接K3与MCU的MEAS_KEY引脚。包括N沟道MOS管Q1，N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻R8接开关K3，源极接地，漏极接MEAS_KEY 引脚。
[0039]在P沟道MOS管Ql、N沟道MOS管Q2、P沟道MOS管Ql的源极和漏极之间设置有稳压管。
[0040]实施例2
[0041]将实施例1中的场效应管采用其他电子开关器件进行代替，如三极管、IGBT等。
[0042]实施例3
[0043]在使用中，整个电路工作分为四个个阶段:K3按键未按下、Κ3按键按下、Κ3按键弹起、MCU续电10s。
[0044]K3按键未按下
[0045]当K3未按下时候，电池电源未导通，如图3.1所示，在图中标注点2的电压由于电阻R17下拉，此时为低电平，因此N沟道MOS管Q2处于关断状态，此时标注点3的电压由于电阻R14的上拉，此时为9V高电平，P沟道MOS管Ql处于关断状态，因此总电源SW_9V此时电压为0V，整个系统处于断电状态。
[0046]K3按键按下
[0047]当K3按键按下的时候，电池电源导通，标注点2的电压由于R16和R17分压，此时电压为4.5V，VGS=4.5V满足Q2管的导通电压，Q2管导通后，标注点3相当于接地，电压为0，VGS=-9V满足Ql管的导通电压，因此，当Ql管导通后SW_9V获得电池电源的9V电压，整个系统上电。
[0048]K3按键弹起
[0049]当系统上电后，MCU初始化完成后，立即对电路进行续电，即MCU输出PWR_CTL为高电平，当K3弹起后，电池通路断开，由于PWR_CTL为高电平，VGS=3V因此Q2管还是处于导通状态，Ql管也处于导通状态，因此，整个系统进入MCU续电状态。
[0050]MCU续电3-20s或者其它定时
[0051]MCU续电过程中通过MEAS_KEY持续检测K3是否按下，如果K3按下，开启新一次测量，那定时3-20S关机时间清零(不限于3-20S，可根据具体情况设置定时)，重新定时3-20S。当3-20S内没有再次按下K3那MCU输出PWR_CTL为低电平，Q2管的VGS=0V，Q2管关断，此时标注点3由于上拉变回9V，Q3管的VGS=0V，Q3管也关断，Sff_9V为0V，整个系统断电。
[0052]通过以上的4个步骤完成对总电源的智能管理，当整个系统断电的情况下，只有MOS管Ql和9V相接，由于Ql此时处于关断状态，整个系统耗电等于Ql此时的静态关断电流，由2SJ355数据手册得知，现在消耗电流小于10uA，因此，整个系统消耗电流是非常微小的，实现了超低功耗管理方案。
【主权项】
1.一种手持机电源管理电路，其特征在于，包括: P沟道MOS管Ql:用于连通电源与MCU的PWR_CHECK引脚，栅极连接有电阻R14， N沟道MOS管Q2:漏极与P沟道MOS管Ql的栅极连接，源极接地，源极与栅极间连接有电阻Rl7，栅极连接有电阻R16，栅极设置有用于连接MCU的PWR_CTL引脚的二极管D3，二极管D3阳极接PWR_CTL引脚； 开关K3:用于控制电源与N沟道MOS管Q2之间的通断； 开关状态检测电路:用于检测开关K3开关状态，连接K3与MCU的MEAS_KEY引脚。2.根据权利要求1所述的一种手持机电源管理电路，其特征在于，所述开关K3通过二极管D4接电阻R16。3.根据权利要求1所述的一种手持机电源管理电路，其特征在于，所述二极管D3采用MBR0520 型号。4.根据权利要求1所述的一种手持机电源管理电路，其特征在于，开关状态检测电路包括N沟道MOS管Q1，N沟道MOS管Ql的栅极通过电阻R8接开关K3，源极接地，漏极接MEAS_KEY 引脚。5.根据权利要求1-4任一所述的一种手持机电源管理电路，其特征在于:P沟道MOS管QUN沟道MOS管Q2、P沟道MOS管Ql的源极和漏极之间设置有稳压管。
【专利摘要】一种手持机电源管理电路，涉及电源管理技术领域，目的在于解决传统手持设备在待机状态下能耗的问题，提供一种在待机状态下系统消耗的电流几乎为0mA的电源管理电路。其包括P沟道MOS管Q1：用于连通电源与MCU的PWR_CHECK引脚，栅极连接有电阻R14；N沟道MOS管Q2：漏极与P沟道MOS管Q1的栅极连接，源极接地，源极与栅极间连接有电阻R17，栅极连接有电阻R16，栅极设置有用于连接MCU的PWR_CTL引脚的二极管D3，二极管D3阳极接PWR_CTL引脚；开关K3：用于控制电源与N沟道MOS管Q2之间的通断；开关状态检测电路：用于检测开关K3开关状态，连接K3与MCU的MEAS_KEY引脚。
【IPC分类】H02J7/00
【公开号】CN204947678
【申请号】CN201520715758
【发明人】林杰
【申请人】四川鸿创电子科技有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月16日