自动切断电源管理电路、电源装置及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及电路保护领域，尤其涉及一种自动切断电源管理电路、电源装置及电子设备。


背景技术：

2.电池对于现有移动电子产品的设计中是一个必不可少的配件，对电池电量的使用也不是无限制的，保有一定的电量是对电池的一种保护，现有技术对电池余量的保护，一个为软件系统的保护，另外一个是电池关断装置在现有的两种保护方案中，软件系统保护的系统要求的资源是庞大的，比如windows、android等，显然这种保护不太适合简易的装置。电池关断装置需要人为的去操作，对于自动化来说是不能满足需求的。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，本新型提出一种自动切断电源管理电路，包括电源输出端、电源输入端、pmos管、分压单元、准压单元、开关控制单元和放电单元；
4.所述pmos管的源极与所述电源输入端连接，漏极与所述电源输出端连接，栅极连接所述开关控制单元第三端连接；
5.所述分压单元第一端与所述电源输出端，第二端接地，第三端和所述准压单元第三端连接；
6.所述准压单元第一端连接所述电源输出端，第二端接地，第四端与所述开关控制单元第二端连接；
7.所述开关控制单元第一端与所述pmos管的源极连接，第四端接地，第五端与所述放电单元第二端连接；
8.所述放电单元第一端与所述电源输出端连接，第三端接地。
9.进一步的，所述分压单元包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串联，所述第一电阻和第二电阻之间的串联节点为所述第三端连入所述准压单元第三端。
10.进一步的，所述准压单元包括准压芯片和第三电阻；
11.所述准压芯片包括参考端、放电端和接地端，所述参考端与所述分压单元连接，所述接地端接地，所述放电端通过与所述第三电阻串联，所述第三电阻与所述电源输出端连接，所述放电端和第三电阻之间的串联节点作为所述准压单元的第四端，与所述开关控制单元连接。
12.进一步的，所述开关控制单元包括pnp三极管、第四电阻和第五电阻；
13.所述pnp三极管的发射极、所述第四电阻和第五电阻依次串联，所述pnp三极管集电极连接所述pmos管的源极，所述pnp三级管的基极与所述准压单元连接；
14.所述第四电阻和第五电阻之间的串联节点作为所述开关控制单元的第三端与所述pmos管的栅极连接，所述第五电阻接地；
15.所述pnp三极管发射极与所述第四电阻之间引出导线与所述放电单元连接。
16.进一步的，所述开关控制单元还包括第一电容，所述第一电容一端与所述pnp三极管的发射极连接，另一端与所述第五电阻接地的一端连接。
17.进一步的，所述放电单元包括第六电阻、npn三极管、第一保护电阻和第二保护电阻；
18.所述第六电阻的一端与所述输出端连接，另一端与所述npn三极管的集电极连接；
19.所述第一保护电阻的一端所述npn三极管基极连接，另一端与所述开关控制单元连接，所述第二保护电阻的一端与所述npn三极管基极连接，另一端与所述npn三极管发射极连接，所述npn三极管发射极接地。
20.进一步的，所述放电单元还包括第二电容，所述第二电容一端与所述第一保护电阻连接，另一端与所述npn三极管的发射极连接。
21.进一步的，还包括第三电容和第四电容，所述第三电容一端连接于所述pmos管和所述电源输出端之间，另一端接地，所述第四电容一端连接于与所述pmos管和所述电源输出端之间，另一端接地，所述第四电容与所述第三电容并联。
22.进一步的，本技术还提供一种电源装置，使用了上述实施例中任一项所述的自动切断电源管理电路。
23.进一步的，本技术还提供一种电子设备，使用了如上述实施例的电源装置。
24.本技术的技术方案提供了一自动切断电源管理电路，该电路包括电源输出端、电源输入端、pmos管、分压单元、准压单元、开关控制单元和放电单元；所述pmos管的源极与所述电源输入端连接，漏极与所述电源输出端连接，栅极连接所述开关控制单元第三端；所述分压单元第一端与所述电源输出端，第二端接地，第三端和所述准压单元第三端连接；所述准压单元第一端连接所述电源输出端，第二端接地，第四端与所述开关控制单元第二端连接；所述开关控制单元第一端与所述pmos管的源极连接，第四端接地，第五端与所述放电单元第二端连接；所述放电单元第一端与所述电源输出端连接，第三端接地。当电源输出端的电压高于预设电压时，可以保证电源的正常供电，当电压小时，电路自动关断，使得电池不会将电量全部用完，保有了电池一定的电量，实现了对电池使用寿命的保护。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
26.图1示出了本技术实施例中自动切断管理电路结构示意图；
27.图2示出了本技术实施例中自动切断管理电路的另一结构示意图；
28.图3示出了本技术实施例中开关控制单元结构示意图。
29.符号标注：r1-第一电阻，r2-第二电阻，r3-第三电阻，r4-第四电阻，r5-第五电阻，r6-第六电阻，r7-第一保护电阻，r8-第二保护电阻，u1-准压芯片，q1-pmos管，q2-pnp三极管，q3-npn三极管，vbat-电源输入端，vout-电源输出端，c1-第一电容、c2-第二电容、c3-第三电容、c4-第四电容。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
33.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。
35.下面结合具体的实施例对本新型进行详细说明。
36.实施例1
37.本实施例提出一种自动切断电源管理电路，用于对电池剩余电量的保护，以保证电池的使用寿命，下面结合图1对该自动切断电源管理电路进行说明。
38.该自动切断电源管理电路包括电源输出端、电源输入端、pmos管、分压单元、准压单元、开关控制单元和放电单元。
39.电源输入端和电源输出端形成输出支路，该pmos管作为开关管设置在输出支路上，其中pmos管的源极与电源输入端连接，漏极与电源输出端连接，栅极连接开关控制单元。
40.其中分压单元第一端与电源输出端连接，第二端接地，第三端和准压单元的第三端连接，使得电源输入端的电压经过分压单元分压后，将一定比例得电压送入准压单元。
41.准压单元的第一端连接电源输出端，第二端接地，第四端与开关控制单元的第二端连接。准压单元根据分压单元分过来的电压，控制输出至开关控制单元的电平，由此来控制开关控制单元对pmos管的影响，比如当分压过来的电压是高电压时，则发出高电平，低电压时则发出低电平。
42.开关控制单元第一端与pmos管的源极连接，第四端接地，第五端与放电单元第二端连接。开关控制单元根据准压单元发送过来的高低电平决定输出到pmos管栅极的电平，具体而言，当准压单元发送高电平过来时，则将pmos管的栅极电平拉为0，这样源极和漏极之间的导通沟道开通，单元输入端和电源输出端之间为通路，可以正常供电，当准压单元发
送过来的电压为低电平时，则使得pmos光栅极电平有一个高电平，这样源极和漏极之间关断，使得电源输出端和电源输入端之间的电路不导通，实现了低电压时的关断操作。
43.放电单元第一端与电源输出端连接，第三端接地。当输出支路导通时，放电单元不导通，当输出支路不导通时，放电单元导通，将电路中的残余电量进行放电处理，起到保护电子装置的效果。
44.本实施例中，上述电源输入端用于接入一稳定电源，如电池，电池电压经过分压电路分压后，将分压的电压输入到准压单元中，准压单元根据分过来的电压高低，向开关控制单元发送相应的高低电平。当发送的是高电平时，开关控制单元将pmos管的栅极变为低电平，使得输出支路导通，若是低电平，则将pmos光的栅极变为高电平，使得输出支路关断，并且在关断的时候，电路中残留的电量可以从放电单元卸放到地，保护电子装置。
45.本实施例中，电源输出端的电源可以是一节电池或者多节电池组成的电池包，并且该电路关断的触发条件在于准压单元受到的是高电压还是低电压，当电池的电压降低到一定限度时，则会使得电路关断，而当电池的电压因为充电或者替换等原因恢复到高电压时，则电路会再次导通。
46.实施例2
47.进一步的，图2为本实施例中的自动切断电源管理电路的一种电路示意图。其中，vbat为电源输入端，本实施例中vbat也表示电源电压大小，此处电源可以为一个充满电时标压为4.2v的锂电池，并规定当该电池电压下降到3.4v时，则认为电池电量不足，应当开启断电功能保护电池余量。
48.其中该分压单元由第一电阻r1和第二电阻r2串联组成，第二电阻r2接地，具体的r1和r2阻值根据实际接入电源的标准电压进行对应的调整，本实施例中r1为90k欧，r2为250k欧，从r1和r2之间的串联点引出导线与准压单元中的准压芯片u1的参考端ref连接，使得该准压芯片u1可以接收到r2周围的电压，即存在关系式，vref＝vbat
÷
(r1+r2)
×
r2，若参考端ref的参考电压为2.5v，则可以满足当vbat《3.4v时，准压芯片u1的输出端c输出低电平，当vbat》3.4v时，准压芯片u1的输出端c输出高电平。
49.第三电阻r3为准压芯片u1的上拉电阻，与输出端c连接，用于保证供电时的稳定性，接地端a则用于接地。
50.电路控制单元中设有一pnp三极管q2，q2的基极与输出端c连接，用以接受准压芯片u1发出的高低电平，q2的集电极与q1的源极一侧的输出支路连接。根据pnp三极管的工作原理可知，当q2基极为高电平时，q2不导通，反之为低电平则导通，所以当vbat》3.4v时，q2不导通，这样pmos管q1的栅极处电压为0，于是源极和漏极之间的导通沟道开通，反之，当q2导通时，再经过与之连接第四电阻r4和第五电阻r5分压之后，q1的栅极处会有r5周围的电压，具体的r4和r5的阻值可以为1k和10k，以保证q1栅极处的电压足够大，同时r4也起到对电路器件的保护作用。
51.q2的发射极还与放电单元连接，放电单元由第六电阻r6、npn三极管q3、第一保护电阻r7和第二保护电阻r8组成，r7一端与q3的基极连接，另一端与q2的发射极连接，r8的一端预设q3的基极连接，另一端与q3的发射极连接，r6的一端与电源输出端vout连接，一端与q3的集电极连接，作为q3的保护电阻，q3的发射极接地。
52.其中q3与r7、r8可以是一体成型集成在一起或者分散设置，本技术对此不做限定。
53.当q2导通时，q1断开，于是q3的集电极会有一个高电平，和发射极形成电压差，于是q3的集电极和发射极打开，vout通过r5和q3进行放电，以释放掉电路中的残余电量，而当q2断开时，q3的基极没有电压，所以q3的发射极和集电极不导通，因此也不会影响电源输出端vout。
54.本实施例中，通过分压r1和r2的分压，使得准压芯片根据分压过来的电压大小决定输出的是高电平还是低电平，以此控制pnp三极管q2的导通状态，进而控制pmos三极管q1源极和漏极的导通状态，以控制电源输入端vbat和电源输出端vout之间的导通状态，即只要设置好合适准压芯片u1以及r1和r2的阻值，就可以实现当电池处于低电压时的电路自动关断操作，使得当电池处于低电量低电压时，为电池保存一定的电量，以保护电池的使用寿命。
55.实施例3
56.本实施例还提出一种自动切断电源管理电路，如图3所示，与上述实施例不同之处在于，还包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4。
57.其中，c1和c2并联，都是一端与q1漏极一侧的输出支路连接，另一端接地，其中出在于作为输出电源vout的储能和滤波处理，当q1导通时，使得电流稳定。
58.c3与r3、r4并联，c4一端与q3的基极连接，另一端与q3的放射极连接，用于在要进行断开操作的延时处理，当在电压下降到可以断开的电压时，应为c3和c4的存在，使得点开的过程更为缓和，不会立刻切断，给电源输出端vout的用电设备一些缓冲时间，可以更好的保护电路。
59.本技术实施例还提供一种电源，该电源使用了上述实施例中的自动切断电源管理电路。
60.本技术的实施例还提供了一种电子设备，电子设备中包括电池和上述电源。
61.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本实用新型的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。
62.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
63.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。