供电开关电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体地涉及供电开关电路。

背景技术：

目前市场上智能燃气表和智能水表有很大部分是使用内置一次性锂离子电池供电，并采用GPRS作为无线远传的方式。其使用过程中常具有以下两个特点：第一整个电路部分绝大部分时间都处于低功耗状态，对待机电流要求极其严格；第二是 GPRS模块平时不供电，只有在需要无线通讯时，才由智能表内MCU控制的开关电路对GPRS模块供电。由于GPRS模块在工作中要求的瞬间电流比较大，而智能表本身由于体积和成本以及安全性的原因，无法使用满足这个放电能力要求的电池，通常采用并联大容量电容来降低对电池瞬间电流的要求。电容并联的位置可以在GPRS 端或者电池端。由于电容被通电瞬间会产生很大的充电电流而容易导致电池电压跌落，影响到系统的稳定性，所以目前常见的并联位置是在电池端，这样电容就是常带电，按照大容量电容产品标准，目前常用容量的电容理论上在常温时就可能超过了待机电流的的要求，在高温时的漏电流会加大，同时更大容量的电容能带来更好的GPRS工作效果以及电池的适用性，但是漏电流也同步增加，无法达到低功耗设计要求。而简单的将大容量电容并联到GPRS模块端，如图2所示，在开关导通瞬间会产生很大的电容充电电流，造成电池端电压跌落，从而导致智能表的系统不稳定。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种供电开关电路。

根据本实用新型提供的一种供电开关电路，包括输入端GPRS_EN、输出端 V_GPRS、场效应晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、二极管D1、电容C1、电容C2、电池；其中，所述输入端GPRS_EN连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端连接晶体管Q2的基极，晶体管Q2的发射极分别连接电容C1的一个极板、地，晶体管Q2的集电极分别连接电阻R3的一端、二极管D1的阳极、电阻R1 的一端，电阻R1的另一端分别连接二极管D1的阴极、场效应晶体管Q1的栅极、电阻 R2的一端，电阻R2的另一端连接电容C1的另一个极板，所述电阻R3的另一端分别连接场效应晶体管Q1的源极、电池的正极，电池的负极连接地，场效应晶体管Q1的漏极分别连接输出端V_GPRS、电容C2的一个极板，电容C2的另一个极板连接地。

优选地，所述输入端GPRS_EN是整个开关电路的控制，给输入端GPRS_EN输入高电平时，供电开关电路导通，给输入端GPRS_EN输入低电平时，供电开关电路断路。

优选地，所述电容C2能够使供电开关电路中的电池电流小于电池的最大瞬间放电电流。

优选地，所述电容C1、电阻R1电阻R2能够使供电开关电路导通时对电容C2的最大充电电流小于电池的最大瞬间放电电流。

优选地，所述电阻R3、二极管D1、电阻R2组成的分压电路使在刚接通电池的瞬间场效应晶体管Q1栅极与源极之间的电压Vgs小于场效应晶体管Q1的阈值电压Vth，插拔电池不会引起开关的瞬间导通。

与现有技术相比，本实用新型的结构合理，维护简便，本实用新型的优选例具有如下的有益效果：

1、本实用新型可以根据电池的实际情况来选择大容量电容，降低GPRS工作时对电池的最大瞬间放电电流的要求，扩大电池适用性。

2、本实用新型在能够在开关导通时控制电容充电电流，不会造成系统不稳定。

3、本实用新型虽采用大容量电容，但不会产生漏电流，从而保证了智能表的低功耗要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型的电路图。

图2为简单开关电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

根据本实用新型提供的一种供电开关电路，如图1所示，包括输入端GPRS_EN、输出端V_GPRS、场效应晶体管Q1、晶体管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻 R4、二极管D1、电容C1、电容C2、电池；其中，所述输入端GPRS_EN连接电阻R4 的一端，电阻R4的另一端连接晶体管Q2的基极，晶体管Q2的发射极分别连接电容 C1的一个极板、地，晶体管Q2的集电极分别连接电阻R3的一端、二极管D1的阳极、电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接二极管D1的阴极、场效应晶体管Q1的栅极、电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接电容C1的另一个极板，所述电阻R3的另一端分别连接场效应晶体管Q1的源极、电池的正极，电池的负极连接地，场效应晶体管Q1的漏极分别连接输出端V_GPRS、电容C2的一个极板，电容C2的另一个极板连接地。

优选地，所述输入端GPRS_EN是整个开关电路的控制，给输入端GPRS_EN输入高电平时，供电开关电路导通，给输入端GPRS_EN输入高低平时，供电开关电路断路。

优选地，所述电容C2能够使供电开关电路中的电池电流小于电池的最大瞬间放电电流。所述电容C1、电阻R1电阻R2能够使供电开关电路导通时对电容C2的最大充电电流小于电池的最大瞬间放电电流。所述电阻R3、二极管D1、电阻R2组成的分压电路使在刚接通电池的瞬间场效应晶体管Q1栅极与源极之间的电压Vgs小于场效应晶体管Q1的阈值电压Vth，插拔电池不会引起开关的瞬间导通。

优选地，电阻R4和晶体管Q2仅起开关作用，可以用类似电路或者单独的物理开关代替。

优选地，场效应晶体管Q1为MOS管，图1中PMOS管的开关电路可以采用NMOS管开关电路来代替。

所述供电开关电路工作原理如下：

输入端GPRS_EN是整个开关电路的控制，一般由智能表的MCU来控制输入信号，给输入端GPRS_EN输入低电平时，Q2不导通，电池通过电阻R3、二极管D1、电阻R1、电阻R2对电容C1进行充电，充电完成后，电容C1上的电压、G点的电压、S点电压相等，场效应晶体管Q1栅极与源极之间的电压Vgs＝0，场效应晶体管Q1不导通，输出端 V_GPRS输出电流为零。

给输入端GPRS_EN输入高电平时，Q2导通，A点为低电平，电容C1通过电阻2、电阻R1、晶体管Q2进行放电，G点电压逐渐降低，场效应晶体管Q1栅极与源极之间的电压Vgs逐渐升高，当Vgs的值升高到大于等于场效应晶体管Q1的阈值电压Vth的值时，场效应晶体管Q1导通，对电容C2的充电电流Id即场效应晶体管Q1的源漏电流从0开始增加逐渐达到饱和，Id的最大值根据计算，正比于电容C2的容量，反比于(R1+R2)×C1。当电容C2充满后，场效应晶体管Q1的源漏电流已达到饱和状态，场效应晶体管Q1完全导通，导通后相当于一个几十毫欧的电阻，因此开关电路电压降会足够小却不影响GPRS 的正常工作。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。