专利名称:一种低功耗电源控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低功耗电源控制电路，该电路包括两个NPN型的三极管Q1和Q2、一个P沟道MOS管Q3、电源BT1、电源管理芯片U1及触控按键S1；该电路采用电池进行供电，触控按键对电源启动进行触发控制，两个NPN三极管Q1和Q2联合控制P沟道MOS管的栅极，来达到低功耗触发启动，随需停止的控制目的，当需要把负载上电源进行关闭时，电源管理芯片U1输出变为低电平，三极管Q2进入截止状态，P沟道MOS管的栅极处于高电位，MOS管处于截止状态，负载回路电源供应被切断，同时管理芯片也进入物理掉电的状态，仅有微弱的漏电流。
【专利说明】-种低功耗电源控制电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种低功耗电源控制电路。
【背景技术】
[0002] 随着电子设备小型化与便携化的发展方向，对电池体积的要求也日益提高，传统 模式下的大容量高续航逐渐向低能耗高续航发展，在该种应用情景下，一个低功耗的电源 控制装置是有应用前景的。
[0003] 目前实际应用下，使用了低功耗的电源控制装置的整块电路板的功耗典型电流一 般为mA级别。在使用纽扣电池等便携能源的嵌入式装置上，现有的mA级别的功耗依然不 尽人意；在能够对开关状态进行监控的现有产品中，实测待触发状态下，ST主控的现有产 品功耗为为36mA，德州仪器MSP430的现有产品功耗为39. 75mA，瑞萨主控的现有产品功耗 为5. 60mA，且低功耗电源控制装置的主控巧片和外围元件虽处于低功耗模式但仍在工作状 态，该造成对整个低功耗电源控制装置的寿命的严重耗损；同时，现有技术下轻触式开关在 较长时间使用后往往会因为自身的不稳定性导致电源被反复的触发与关闭，容易引起电源 控制的误操作问题。 实用新型内容
[0004] 本实用新型提出了一种低功耗电源控制电路，其目的在于克服上述现有技术中存 在的电源控制装置功耗高达mA级与电源控制稳定性差的问题。
[0005] 一种低功耗电源控制电路，包括两个NPN型的S极管Q1和Q2、一个P沟道MOS管 Q3、电源BT1、电源管理巧片U1及触控按键S1 ;
[0006] 所述电源BT1的正极通过电阻R1与触控按键S1的静触点相连，所述触控按键S1 的动触点通过电阻R3与所述电源BT1的负极即地端相连；
[0007] 所述触控按键S1的动触点还通过电阻R2接=极管Q1的基极，=极管Q1和Q2的 集电极均接至P沟道MOS管Q3的栅极，S极管Q1和Q2的发射极均接地，P沟道MOS管Q3 的源极接电源BT1的正极，P沟道MOS管Q3的漏极接负载至电源BT1的负极；
[000引 电源BT1的正极通过电阻R5连接至P沟道MOS管Q3的栅极，电源管理巧片U1的 电源输入端VCC接P沟道MOS管的漏极，电源管理巧片U1的接地端GND接电源BT1的负极， 电源管理巧片U1的电平输出端PCON通过电阻R4连接至S极管Q2的基极；
[0009] 所述S极管Q2的发射极和P沟道MOS管的漏极之间接负载RFZ ;
[0010] 所述负载Rf^Z不限定为阻性负载，为了方便示意，将其等效为阻性负载。
[ocm] 所述电源管理巧片是通过单片机或嵌入式ARM通过程序控制供电回路的通断，即 通过电源管理巧片U1的电平输出端PC0N输出高电平或低电平来实现。
[0012] 所述触控按键S1的静触点和电源BT1的负极之间还设有电容C1。
[0013] 该电容起防止按键抖动（误触发）的作用。
[0014] 工作过程如下：
[00巧](1)触控按键未触发时，s极管Q1和Q2均截止，P沟道MOS管截止，电源供电回路 断开；
[0016] (2)触控按键的触发后，S极管Q1导通，从而控制P沟道M0S管导通，启动电源为 电源管理巧片U1供电，由电源管理巧片U1控制电平输出端输出高电平或低电平：
[0017] 当电源管理巧片U1输出高电平时，电源供电回路导通，电源为电源负载供电；
[001引采用触控按键对电源启动进行触发，在触发过程完成后，触控按键的松开也不会 影响电源的正常工作，该电路稳定的维持供电状态；
[0019] 当电源管理巧片U1输出低电平时，S极管Q2截止，使得P沟道M0S管截止，电源 进入关闭状态，电源供电回路断开，电源停止为电源负载和电源管理巧片供电。
[0020] 当所述电源管理巧片U1中的定时器到达设定时间或者电源管理巧片U1的外围信 号触发低电平输出时，电源管理巧片U1的电平输出端PC0N输出低电平。
[0021] 有益效果
[002引本实用新型提出了一种低功耗电源控制电路，该电路包括两个NPN型的S极管Q1 和Q2、一个P沟道M0S管Q3、电源BT1、电源管理巧片U1及触控按键S1 ;该电路采用电池 进行供电，触控按键对电源启动进行触发控制，两个NPN S极管Q1和Q2联合控制P沟道 M0S管的栅极，来达到低功耗触发启动，随需停止的控制目的，当需要把负载上电源进行关 闭时，电源管理巧片U1输出变为低电平，S极管Q2进入截止状态，P沟道M0S管的栅极处于 高电位，M0S管处于截止状态，负载回路电源供应被切断，同时管理巧片也进入物理掉电的 状态，仅有微弱的漏电流。整个电路结构简单、巧妙地解决了电源控制装置功耗高达mA级 与电源控制稳定性差的问题。
[0023] 本实用新型所述待触发状态下功耗可达到uA级别，相对现有技术下mA级别电源 控制装置有着数量级上的优势，可W显著的降低嵌入式设备待机状态下电源功耗，避免不 必要的器件损耗，延长应用了该装置的设备的寿命。对开关兼容性好，可使用各种非自锁按 键，工作过程对开关可靠性无要求，稳定性良好；同时可根据需要由电源管理巧片将电源输 出关闭。在应用了该装置的测试样品实际测试中，70uAW下的待机电流，在电池技术短期之 内还无法有突破的情境下，该装置对于用户对电池体验效果的优化，较为明显。
【附图说明】
[0024] 图1为本实用新型所述低功耗电源控制电路的示意图。
【具体实施方式】
[0025] 一种低功耗电源控制电路，包括两个NPN型的S极管Q1和Q2、一个P沟道M0S管 Q3、电源BT1、电源管理巧片U1及触控按键S1 ;
[0026] 所述电源BT1的正极通过电阻R1与触控按键S1的静触点相连，所述触控按键S1 的动触点通过电阻R3与所述电源BT1的负极即地端相连；
[0027] 所述触控按键S1的动触点还通过电阻R2接=极管Q1的基极，=极管Q1和Q2的 集电极均接至P沟道M0S管Q3的栅极，S极管Q1和Q2的发射极均接地，P沟道M0S管Q3 的源极接电源BT1的正极，P沟道M0S管Q3的漏极接负载至电源BT1的负极；
[002引 电源BT1的正极通过电阻R5连接至P沟道M0S管Q3的栅极，电源管理巧片U1的 电源输入端VCC接P沟道MOS管的漏极，电源管理巧片U1的接地端GND接电源BTl的负极， 电源管理巧片U1的电平输出端PC0N通过电阻R4连接至S极管Q2的基极；
[0029] 所述控制装置的负载接在S极管Q2的发射极和P沟道M0S管的漏极之间。
[0030] 3. 3K电阻R1和4化电阻R3为NPNS极管Q1的电压起分压作用，在触发状态下为 S极管Q1提供安全的基极导通电压，10K电阻R2和R4分别对S极管Q1和Q2的基极电流 进行限制，10K电阻R5对S极管Q2的集电极电流进行限制，保障装置运行的稳定性。
[003U 所述电源管理巧片是通过单片机或嵌入式ARM通过程序控制供电回路的通断，即 通过电源管理巧片U1的电平输出端PC0N输出高电平或低电平来实现。
[0032] 所述触控按键S1的静触点和电源BT1的负极之间还设有电容C1。
[0033] 该电容起防止按键抖动（误触发）的作用。
[0034] 工作过程如下：
[0035] (1)触控按键未触发时，S极管Q1和Q2均截止，P沟道M0S管截止，电源供电回路 断开；
[0036] 即电源的负载回路和电源状态管理巧片理论值上无电流通过，处于低功耗待触发 状态，实测仅有P沟道M0S管上产生了微弱电流；
[0037] 似触控按键的触发后，立极管Q1导通，从而控制P沟道M0S管导通，启动电源为 电源管理巧片U1供电，由电源管理巧片U1控制电平输出端输出高电平或低电平：
[003引当电源管理巧片U1输出高电平时，电源供电回路导通，电源为电源负载供电；
[0039] 当电源管理巧片U1输出低电平时，立极管Q2截止，使得P沟道M0S管截止，电源 进入关闭状态，电源供电回路断开，电源停止为电源负载和电源管理巧片供电。
[0040] 当所述电源管理巧片U1中的定时器到达设定时间或者电源管理巧片U1的外围信 号触发低电平输出时，电源管理巧片U1的电平输出端PC0N输出低电平。
[0041] 利用本实用新型所述的电路对电源进行控制，实测触控按键待触发时，该电路的 功耗如表1所示：
[0042] 表 1
[0043]
【权利要求】
1. 一种低功耗电源控制电路，其特征在于，包括两个NPN型的S极管Q1和Q2、一个P 沟道MOS管Q3、电源BT1、电源管理巧片U1及触控按键S1 ; 所述电源BT1的正极通过电阻R1与触控按键S1的静触点相连，所述触控按键S1的动 触点通过电阻R3与所述电源BT1的负极即地端相连； 所述触控按键S1的动触点还通过电阻R2接=极管Q1的基极，=极管Q1和Q2的集电 极均接至P沟道MOS管Q3的栅极，S极管Q1和Q2的发射极均接地，P沟道MOS管Q3的源 极接电源BT1的正极，P沟道MOS管Q3的漏极接负载至电源BT1的负极； 电源BT1的正极通过电阻R5连接至P沟道MOS管Q3的栅极，电源管理巧片U1的电源 输入端VCC接P沟道MOS管的漏极，电源管理巧片U1的接地端GND接电源BT1的负极，电 源管理巧片U1的电平输出端PCON通过电阻R4连接至S极管Q2的基极； 所述S极管Q2的发射极和P沟道MOS管的漏极之间接有负载RFZ。2. 根据权利要求1所述的低功耗电源控制电路，其特征在于，所述触控按键S1的静触 点和电源BT1的负极之间还设有电容C1。
【文档编号】G05B19-04GK204287793SQ201420495297
【发明者】贾昕悦, 胡强, 刘迪平, 彭启, 杨建章, 廖建平, 莫双迎 [申请人]长城信息产业股份有限公司, 湖南长城医疗科技有限公司