一种电子产品的开关电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子产品的开关电路，包括按键开关，所述按键开关的输入端连接电池的高电平输出端，所述按键开关的输出端其中一路通过第一分压电路与所述电子产品系统电路的电源检测端连接，另外一路连接第二分压电路后通过连接复位电路接地，所述电子产品系统电路的电源控制端其中一路与所述复位电路连接后接地，另外一路与第一级开关电路的输入端连接，所述的开关电路还包括第二级开关电路，所述第二级开关电路的输入端与电池的高电平输出端连接，输出端连接所述电子产品系统电路的电源输入端，控制端与所述第一级开关电路的输出端连接。本发明的开关电路极大地降低了关机功耗，减少电池的使用，同样的电量情况下延长电池的供电时间。
【专利说明】-种电子产品的开关电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电子产品的开关电路。
【背景技术】
[0002] 现有电子产品的开关机电路，当关机时，其实际上并没有完全将系统与电源切断， 而是使得MCU处于低功耗状态，当开机时，需要长按开机按键，使系统恢复正常供电工作状 态，这种结构的电路目前主要存在以下技术问题：1、关机时，系统虽处于低功耗状态，但是 与完全将系统与电源切断相比，仍然具有一定的功耗，在电池电量一样的情况下，电池供电 时间相应缩短。2、目前的开关电路一般不具有复位功能，或者具有复位功能的开关电路需 要另设复位按键，与只有一个按键相比，单独另外设置复位按键需要占用较多的空间，与目 前电子产品小型化的设计趋势相悖。
[0003] 基于此，如何发明一种开关电路，能够在关机时将系统与电源完全断开，最大化的 降低关机功耗，延长电池时间，是本发明主要解决的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明为了解决现有的开关电路并未完全将系统与电源断开，仍然存在功耗的技 术问题，提供了一种开关电路，可以在系统关机时将系统与电源完全断开。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现： 一种电子产品的开关电路，包括按键开关，所述按键开关的输入端连接电池的高电平 输出端，所述按键开关的输出端其中一路通过第一分压电路与所述电子产品系统电路的电 源检测端连接，另外一路连接第二分压电路后通过连接复位电路接地，所述电子产品系统 电路的电源控制端其中一路与所述复位电路连接后接地，另外一路与第一级开关电路的输 入端连接，所述电子产品系统电路的电源控制端输出高电平时，所述第一级开关电路导通， 所述的开关电路还包括第二级开关电路，所述第二级开关电路的输入端与电池的高电平输 出端连接，所述第二级开关电路的输出端连接所述电子产品系统电路的电源输入端，所述 第二级开关电路的控制端与所述第一级开关电路的输出端连接。
[0006] 进一步的，所述的第一分压电路包括第四电阻（R4 )。
[0007] 又进一步的，所述的第四电阻（R4)还串联有第一二极管（D1)，所述第一二极管 (D1)的阳极与第四电阻（R4)连接，阴极与所述电子产品系统电路的电源检测端连接。
[0008] 进一步的，所述电子产品系统电路的电源控制端与第一级开关电路的输入端之间 还串联有第一电阻（R1)。
[0009] 又进一步的，所述的第二分压电路包括第二电阻（R2)，所述的第二电阻（R2)还串 联有一发光二极管。
[0010] 进一步的，所述的第二电阻（R2)还并联有第四电容（C4)。
[0011] 进一步的，所述的复位电路包括相并联的第六电阻（R6)和延时电容（C2)。
[0012] 进一步的，所述的第二级开关电路为PM0S管，所述PM0S管的源极与电池的高电平 输出端连接，漏极与所述电子产品系统电路的电源输入端连接，栅极与与所述第一级开关 电路的输出端连接。
[0013] 进一步的，所述的第一级开关电路为NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与所 述电子产品系统电路的电源控制端连接，发射极连接地端，集电极与所述PM0S管的栅极连 接。
[0014] 进一步的，所述的第一级开关电路为NM0S管，所述NM0S管的栅极与所述电子产品 系统电路的电源控制端连接，所述NM0S管的源极连接地端，所述NM0S管的漏极与所述PM0S 管的栅极连接。
[0015] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明的开关电路，将系统电源关 断时，按下按键开关，所述电子产品系统电路的电源检测端检测到高电平信号，相应所述电 子产品系统电路的电源控制端输出低电平信号，进而第一级开关电路断开，再进一步导致 第二级开关电路断开，因此，切断了电池为所述电子产品系统电路的电源输入端供电通路， 实现了在系统关机时将系统与电源完全断开。本发明的电路结构简单，说采用的电子器件 成本较低，不会给产品带来较大的硬件成本，但是，采用本开关电路可以极大的降低了关机 功耗，减少电池的使用，同样的电量情况下延长电池的供电时间。
[0016] 结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更 加清楚。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1是本发明所提出的开关电路实施例一中的电路原理方框图； 图2是本发明所提出的开关电路实施例二中的电路原理图； 图3是本发明所提出的开关电路实施例三中的电路原理图； 图4是本发明所提出的开关电路实施例四中的电路原理图。
【具体实施方式】
[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020] 实施例一，本实施例提供了一种开关电路，如图1所示，包括按键开关SWITCH，所 述按键开关SWITCH的输入端连接电池BATT的高电平输出端，所述按键开关SWITCH的输 出端其中一路通过第一分压电路与所述电子产品系统电路的控制芯片MCU的电源检测端 MCU_SW_DET连接，另外一路连接第二分压电路后通过连接复位电路后接地，所述MCU的电 源控制端MCU_P0WER其中一路与所述复位电路连接后接地，另外一路与第一级开关电路K1 的输入端连接，所述MCU的电源控制端MCU_P0WER输出高电平时，所述第一级开关电路K1 导通，所述的开关电路还包括第二级开关电路K2,所述第二级开关电路K2的输入端a与电 池 BATT的高电平输出端连接，所述第二级开关电路K2的输出端b连接所述电子产品系统 电路的电源输入端POWER，也即电池 BATT通过第二级开关电路K2为所述电子产品系统供 电，所述第二级开关电路K2的控制端c与所述第一级开关电路K1的输出端连接。
[0021] 其中，控制芯片MCU的型号可以是STM32F107RB，其电源检测端MCU_SW_DET为该 芯片的一个普通输入/输出引脚（GPI0引脚），其功能是用来接收第一分压电路的电平信 号，电源控制端MCU_P0WER同样为该芯片的一个普通输入/输出引脚（GPI0引脚)，其功能 是用来向第一级开关电路K1输出高低电平信号。
[0022] 本开关电路的工作原理是：在关机状态下，当按下按键SWITCH时，所述MCU的电源 检测端MCU_SW_DET检测到高电平，按键SWITCH的输出端另外一路连接第二分压电路后通 过连接复位电路后接地的电流回路导通，第一级开关电路K1的输入端为高电平，因此第一 级开关电路K1导通，第一级开关电路K1导通时，第一级开关电路K1的输出端向第二级开 关电路K2的控制端c输出低电平信号，第二级开关电路K2导通，因此电池 BATT开始为所 述电子产品系统电路提供工作电压，系统启动，实现开机，此时电源控制端MCU_P0WER输出 为高电平，使得第一级开关电路K1保持导通状态，即使按键弹起时，也能使电池向电子产 品系统正常供电。
[0023] 在开机状态下时，当按下按键SWITCH时，所述MCU的电源检测端MCU_SW_DET检测 为高电平，此时电源控制端MCU_P0WER输出为低电平，此时第一级开关电路K1的输入端为 低电平，K1截止，第一级开关电路K1截止时，第一级开关电路K1的输出端向第二级开关电 路K2的控制端c输出高电平信号，第二级开关电路K2也截止，因此电池 BATT断开向所述电 子产品系统电路提供工作电压的通路，系统掉电，实现关机。关机时，所述电源输入端POWER 完全与电池 BATT断开，因此不存在功耗。
[0024] 此外，本开关电路还具有复位功能，在开机状态下，当长按按键SWITCH时，电源检 测端MCU_SW_DET检测到持续高电平，电源控制端MCU_P0WER先输出为低电平，第一级开关 电路K1的输入端电平被拉低，系统掉电关机，由于是长按按键SWITCH，随后第一级开关电 路K1的输入端被电池 BATT输出的电平置为高电平，使系统启动复位。
[0025] 实施例二，本实施例提供了一种开关电路的具体电路结构，如图2所示，在本实施 例中，所述的第一分压电路包括第四电阻R4,第四电阻R4用于保护MCU，防止其电源检测端 MCU_SW_DET受到高电平的冲击，因此，第四电阻R4的阻值应该设置较大，在本实施例中优 选采用l〇k阻值的电阻。
[0026] 为了防止MCU中的电流倒灌至开关电路，所述的第四电阻R4还串联有第一二极管 D1，所述第一二极管D1的阳极与第四电阻R4连接，阴极与所述的电源检测端MCU_SW_DET 连接，实现电流从电池 BATT到所述MCU的电源检测端MCU_SW_DET的单向导通。
[0027] 同样道理的，所述的第二分压电路可以采用第二电阻R2实现，其在开关电路中的 作用于第一分压电路相似，且两者的阻值也相近。
[0028] 为了方便提示按键SWITCH的按下动作，所述的第二电阻R2还串联有一发光二极 管LED，无论是开机、关机、或者复位操作按下按键SWITCH时，电池 BATT经第二分压电路、复 位电路至地端的回路均导通，因此发光二极管LED点亮。
[0029] 为了去除信号抖动，提高开关的抗噪能力，防止按键SWITCH稍微一触碰就被电路 判断为按下操作，所述的第二电阻R2还并联有第四电容C4,可以滤除掉杂波信号。
[0030] 作为一个优选的实施例，所述的第二级开关电路K2优选采用一颗PM0S管实现，所 述PM0S管Q1的源极与电池 BATT的高电平输出端连接，漏极与所述电子产品系统电路的电 源输入端POWER连接，栅极为控制信号输入端，与所述第一级开关电路K1的输出端连接。所 述PM0S管在第一级开关电路K1的输出端输出低电平时导通，因此电池 BATT通过该PM0S 管为所述电子产品系统电路供电，系统开机启动，PM0S管Q1在第一级开关电路K1的输出 端输出高电平时截止，因此电池 BATT断开为所述电子产品系统电路供电，系统关机，采用 PM0S管的优点在于其压降较小，一方面可以减小电池为所述电子产品系统电路供电时的损 耗，另外一方面不会出现本来电池是满的，若经过一较大压降后，系统显示电池量低，与实 际情况不符的情况。
[0031] 所述的第一级开关电路K1可以采用一颗NPN型三极管实现，如图2所示，所述NPN 型三极管Q2的基极与所述MCU的电源控制端MCU_P0WER连接，发射极连接地端，集电极与 所述PM0S管Q1的栅极连接。相应的，NPN型三极管Q2的基极为输入端，当其输入端为低 电平时，NPN型三极管Q2截止，反之，则导通。其集电极为输出端，其集电极的电平状态用 于控制所述PM0S管Q1的导通状态。
[0032] 如图2所示，所述的复位电路包括相并联的第六电阻R6和延时电容C2,其工作原 理是：电路有复位功能时，当按键长按（比如设定大于2s)时，NPN型三极管Q2的基极为低 电平，该三极管Q2截止，系统关机，随后由于按键继续按下，系统再次开机，从而达到了复 位的效果，C2为延时电容，与R6配合使用，达到延时复位的目的。
[0033] 作为第一开关电路的替代技术方案，所述的第一级开关电路K1还可以采用一颗 NM0S管实现，当采用NM0S管时，所述NM0S管的栅极与所述MCU的电源控制端MCU_P0WER连 接，所述NM0S管的源极连接地端，所述NM0S管的漏极与所述PM0S管Q1的栅极连接，由于 上述说明已经能清楚的表达，其具体电路结构在本实施例中未示出。
[0034] 实施例三，本实施例给出了一种不具有复位功能的开关电路，如图3所示，所述的 电源控制端MCU_P0WER与第一级开关电路的输入端之间还串联有第一电阻R1，本电路的工 作原理是：由于增加第一电阻R1，因此，在按键SWITCH按下时，所述电源控制端MCU_P0WER 无法控制NPN型三极管Q2的基极处于低电平，即三极管Q2截止状态，因此无法实现复位的 目的，只能作为一般开关机电路。本结构的开关电路为用户提供了多一种选择，当实际的电 子产品不需要复位功能时，可以采用本结构的开关电路。
[0035] 实施例四，本实施例给出了一种同时预留有复位功能接口和不复位功能接口的 电路，如图4所示，其中所述电子产品系统电路的控制芯片MCU包括两个电源控制端MCU_ P0WER1和MCU_P0WER2,第一电阻R1可以根据实际需要设置，本结构的开关电路便于规格统 一，因为预留有两个接口，当应用于电子产品时，可以根据该电子产品的实际需要进行搭建 电路，比如，当需要具有复位功能时，MCU_P0WER1悬空即可，也不用设置第一电阻R1，当不 需要设置复位功能时，将MCU_P0WER2悬空即可，此时将MCU_P0WER1通过第一电阻R1与NPN 型三极管Q2的基极连接。本结构的电路设置更加灵活，便于批量生产。
[0036] 当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领 域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发 明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种电子产品的开关电路，包括按键开关，所述按键开关的输入端连接电池的高电 平输出端，其特征在于：所述按键开关的输出端其中一路通过第一分压电路与所述电子产 品系统电路的电源检测端连接，另外一路连接第二分压电路后通过连接复位电路接地，所 述电子产品系统电路的电源控制端其中一路与所述复位电路连接后接地，另外一路与第一 级开关电路的输入端连接，所述电源控制端输出高电平时，所述第一级开关电路导通，所述 的开关电路还包括第二级开关电路，所述第二级开关电路的输入端与电池的高电平输出端 连接，所述第二级开关电路的输出端连接所述电子产品系统电路的电源输入端，所述第二 级开关电路的控制端与所述第一级开关电路的输出端连接。
2. 根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于：所述的第一分压电路包括第四电阻 (R4)。
3. 根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于：所述的第四电阻（R4)还串联有第 一二极管（D1)，所述第一二极管（D1)的阳极与第四电阻（R4)连接，阴极与所述的电源检测 端连接。
4. 根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于：所述的电源控制端与第一级开关电 路的输入端之间还串联有第一电阻（R1)。
5. 根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于：所述的第二分压电路包括第二电阻 (R2)，所述的第二电阻（R2)还串联有一发光二极管。
6. 根据权利要求5所述的开关电路，其特征在于：所述的第二电阻（R2)还并联有第四 电容（C4)。
7. 根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于：所述的复位电路包括相并联的第六 电阻（R6)和延时电容（C2)。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的开关电路，其特征在于：所述的第二级开关电路为 PMOS管，所述PMOS管的源极与电池的高电平输出端连接，漏极与所述的电源输入端连接， 栅极与所述第一级开关电路的输出端连接。
9. 根据权利要求8所述的开关电路，其特征在于：所述的第一级开关电路为NPN型三 极管，所述NPN型三极管的基极与所述的电源控制端连接，发射极连接地端，集电极与所述 PMOS管的栅极连接。
10. 根据权利要求8所述的开关电路，其特征在于：所述的第一级开关电路为NM0S管， 所述NM0S管的栅极与所述的电源控制端连接，所述NM0S管的源极连接地端，所述NM0S管 的漏极与所述PMOS管的栅极连接。
【文档编号】H03K17/22GK104104371SQ201410296049
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】张明超 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司