一种自启动电路、方法及电子设备与流程

1.本技术涉及电子设备的自启动装置技术领域，尤其涉及一种自启动电路、方法及电子设备。


背景技术：

2.目前很多支持内置电池和dc两种供电方式的电子设备都有设计自启动电路，在dc插入时能自动开机，电池供电时手动开机，但开机后不能关闭自启功能，或需要手动拨动开关关闭。这样会带来一个问题：开机状态下拔出dc后再次插入dc时，或者在内置电池供电的开机状态插入dc时自启动电路会再次发送开机信号，相当于在开机状态下按下启动按钮，导致系统出现关机弹窗提示，对用户产生不必要的干扰。
3.通过手动拨动开关来关闭自启动电路的电源来屏蔽的方式不仅不方便，而且会造成自启动功能被关闭，需要再次拨动开关才能恢复；而通过软件方式屏蔽弹窗流程复杂，且难以覆盖所有用户场景，因此并不可靠。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的以上不足，本技术的目的在于提供一种通过硬件电路对开机状态下外接电源插入导致的关机弹窗问题实现可靠屏蔽的自启动电路，以及相应的自启动方法和基于该其自启动电路的电子设备。
5.为了实现上述目的，本技术提供了下述的技术方案。
6.一种自启动电路，用于在连接外接电源时自动启动电子设备，包括：启动开关，用于启动所述电子设备；复位电路，用于在连接所述外接电源时产生一个启动信号，所述启动信号的宽度不小于所述启动开关的启动信号最小宽度；开关电路，具有第一输入端、第一控制端和第一输出端，所述第一输入端连接所述复位电路的输出端，所述第一控制端用于连接至所述电子设备的第二输出端，所述第一输出端连接至所述启动开关；其中，所述开关电路适于在所述第一控制端为低电平时使所述第一输出端和所述第一输入端连通，并在所述第一控制端从低电平切换为高电平时，使所述第一输出端保持电平状态。
7.在一些实施方式中，所述启动开关的启动信号为低电平启动信号，所述复位电路在连接所述外接电源时先保持设定时间的低电平后再输出上升沿。
8.在一些实施方式中，所述开关电路包括第一nmos管、第二nmos管和第三nmos管；所述第一输入端为所述第一nmos管的栅极提供偏置，所述第一控制端为所述第二nmos管提供偏置，所述第一nmos管的漏极和所述第二nmos管的漏极共同连接至所述第三nmos管的栅极，并通过上拉电阻连接至高电平，为所述第三nmos管提供偏置，所述第三nmos管的漏极构成所述第一输出端。
9.在一些实施方式中，所述电子设备的第二输出端为数字输出端口。
10.在一些实施方式中，所述第一输入端通过分压电路连接至所述第一nmos管的栅极；所述第二nmos管的栅极还通过下拉电阻接地。
11.在一些实施方式中，所述开关电路包括一个非门和一个与非门，所述非门的输入端构成所述第一控制端，所述非门的输出端连接至所述与非门的一个输入端，所述与非门的另一个输入端构成所述第一输入端，所述与非门的输出端构成所述第一输出端。
12.在一些实施方式中，所述复位电路包括低压检测复位芯片和外置电容，所述外置电容连接至所述低压检测复位芯片的外置电容引脚，所述低压检测复位芯片的复位引脚连接至所述第一输入端。
13.在一些实施方式中，所述电子设备还包括内置电源，用于在未连接外接电源时供电。
14.在一些实施方式中，所述启动开关包括手动按钮，用于在未连接外接电源时启动所述电子设备。
15.本技术还提供了一种自启动方法，用于在连接外接电源时自动启动电子设备，该方法通过复位电路在连接所述外接电源时产生一个启动信号，所述启动信号的宽度不小于所述电子设备的启动开关的启动信号最小宽度；通过将所述启动信号连接至开关电路的第一输入端、将所述开关电路的第一输出端连接至所述启动开关，使所述开关电路控制所述复位电路和所述启动开关的连通状态；通过将所述电子设备的第二输出端连接至开关电路的第一控制端，控制所述第一输入端和所述第一输出端的连通状态；其中，在所述电子设备的关机状态，所述第二输出端的低电平状态使所述第一控制端为低电平，所述第一输出端和所述第一输入端连通；在所述第二输出端控制所述第一控制端从低电平切换为高电平时，所述第一输出端保持电平状态，从而屏蔽所述启动信号。
16.本技术还提供了一种电子设备，设置有外接电源、内置电源、数字输出端口，还设置有前述的任一种自启动电路，所述数字输出端口构成所述第二输出端并连接至所述第一控制端，所述启动开关用于启动所述电子设备；在启动状态，所述第二输出端用于输出高电平。
17.本技术的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：
18.1.通过具有控制端的开关电路对复位电路产生的启动信号进行选择性接通，并通过电子设备的输出端控制该控制端，使开机状态下开关电路将启动信号屏蔽，用硬件可靠避免了开机状态下关机弹窗的出现，且用户无需操作、不影响正常的自启动功能和手动按钮功能；
19.2.通过三个mos管或简单的逻辑电路实现开关电路的功能，结构简单，成本低，增加的静态功耗很小；
20.3.通过在第一控制端设置下拉电阻，保证未开机状态下第一控制端位于低电平。
附图说明
21.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本技术的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
22.图1是本技术的自启动电路的结构框图；
23.图2是一个实施例的自启动电路的结构示意图；
24.图3是一个实施例的自启动电路的部分电路示意图；
25.图4是一个实施例的自启动电路的部分结构示意图；
26.图5是图3实施例的部分信号的时序示意图；
27.附图标号说明：
28.s1.开关电路，s1a.第一控制端，s1b.第一输入端，s1c.第一输出端，k1.启动开关，u1.复位电路，vcc.高电平，gpio.第二输出端，q1.第一nmos管，q2.第二nmos管，q3.第三nmos管，r1.第一电阻，r2.第二电阻，r3.第三电阻，r4.第四电阻，c1.外置电容。
具体实施方式
29.为了更清楚地说明本技术的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本技术的具体实施方式。下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
30.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.实施例一。如图1所示，本技术的自启动电路用于在连接外接电源时自动启动电子设备，并且在电子设备启动完成后，通过电子设备的输出端口控制自启动电路，将启动状态下插拔外接电源时产生的自启动信号屏蔽，从而避免如台式机、笔记本或其他带有显示屏的电子设备出现关机弹窗。
33.如图1所示，本实施例包括启动开关k1、复位电路u1和开关电路s1，启动开关k1用于启动电子设备；复位电路u1用于在连接外接电源时产生一个启动信号，且该启动信号的宽度不小于启动开关k1的启动信号最小宽度。启动开关k1通常在接收到一个例如1.2秒宽度的启动信号后使电子设备加电启动，或者通过启动开关k1自带的手动按钮，在手动按钮按下并保持1.2秒以上时间后使电子设备加电启动。此时复位电路u1产生的启动信号的宽度可设置为2秒。
34.根据台式机、笔记本等电子设备的主板设置，按下手动按钮或者启动开关k1收到启动信号后，还会使电子设备跳出弹窗，询问用户是需要重新启动系统还是需要关机。但在电子设备带有自启动电路时，由于插拔外接电源会产生自启动信号，因此在电子设备使用内置电池工作时，插拔外接电源会产生不必要的关机弹窗，对用户产生干扰。而用软件屏蔽的方法，或者通过设置额外的物理开关来关闭自启动电路的方法均有明显的缺点，因此需要通过可控制的硬件来实现屏蔽功能，同时保留手动按钮的功能和自启动电路的功能。
35.为此，如图1所示，本实施例设置了开关电路s1，具有第一输入端s1b、第一控制端s1a和第一输出端s1c，第一输入端s1b连接复位电路u1的输出端，第一控制端s1a用于连接
至电子设备的第二输出端gpio，第一输出端s1c连接至启动开关k1。第一控制端s1a通常可连接至电子设备的通用输入输出端即gpio，但也可连接至其他合适的输出端口。其中，开关电路k1具有以下功能：开关电路k1适于在第一控制端s1b为低电平时使第一输出端s1c和第一输入端s1a连通，并在第一控制端s1a从低电平切换为高电平时，使第一输出端s1c保持电平状态。上述开关电路k1的功能可通过多种方法实现，本说明书在下文提供了两种优选实施方式，技术人员还可以用其他结构实现开关电路k1的功能，因此本实施例不作具体限定和说明。
36.电子设备在关机状态时其第二输出端gpio保持为低电平，因此将其连接至第一控制端s1a时开关电路k1处于导通状态，不影响电子设备的自启动功能。在电子设备完成启动后，可以断开外接电源，使用电子设备的内置电源工作，例如用户将笔记本电脑临时从外接电源断开后携带笔记本电脑参加会议。当用户在会议结束后重新将笔记本电脑连接外接电源时，笔记本电脑可通过使第二输出端gpio保持高电平，使开关电路s1截止，将重新连接外接电源时产生的自启动信号屏蔽。当电子设备使用结束关机之后，第二输出端gpio回到低电平，使自启动电路恢复自启动功能。
37.本实施例通常用于带有内置电源的电子设备，但是本实施例的自启动电路还具有额外的防止外接电源的电压波动时意外触发自启动功能的作用。因此在特定的应用场合，在应用于不带有内置电源的电子设备时也可产生一定的有益效果，例如外接电源电压容易出现波动、外接电源容易被雷电或其他用电设备等外部因素干扰的应用场合。
38.实施例二。在实施例一的基础上，本实施例的开关电路k1的启动信号为低电平启动信号，即开关电路k1的输入被先拉低至低电平，保持一段时间后再拉高至高电平时，开关电路k1启动电子设备(或使电子设备出现关机弹窗)；相应地，复位电路u1在连接外接电源时先保持2秒低电平后再输出上升沿，即输出一个2秒的低电平启动信号。本实施例为一种常用的设置，实际应用时，可根据具体情况进行变化设置。例如开关电路k1也可设置为收到设定时长的高电平信号时启动电子设备；或者在开关电路k1的启动信号为低电平或高电平启动信号时，复位电路u1输出相反电平的信号，然后开关电路将该信号反相后输送至开关电路k1。这些变化方式均可用于本技术的自启动电路。
39.实施例三。在实施例二的基础上，本实施例提供一种用nmos管构成开关电路k1的自启动电路的具体实施方法。如图2所示，开关电路s1包括第一nmos管q1、第二nmos管q2和第三nmos管q3；第一输入端s1b为第一nmos管q1的栅极提供偏置，第一控制端s1a为第二nmos管q2的栅极提供偏置，第一nmos管q1的漏极和第二nmos管q2的漏极共同连接至第三nmos管q3的栅极，并通过上拉电阻连接至高电平，为第三nmos管q3提供偏置，第三nmos管q3的漏极构成第一输出端s1c。
40.nmos管价格便宜，易于应用，因此本实施例是本技术的自启动电路的优选实施方式。但开关电路s1也可通过其他方式实现，例如通过pmos管、双极性晶体管或者通过继电器实现，还可通过数字逻辑电路实现。
41.实施例四。在以上实施例的基础上，本实施例的电子设备的第二输出端gpio为数字输出端口，具体地可采用台式机、笔记本电脑或者带有mpu等中央处理器的电子设备的通用输入输出端口实现第二输出端gpio的功能。但在特殊情况下，也可采用电子设备的控制信号输出端口、模拟输出端口等输出端。
42.在有需要时，电子设备也可在开机状态下使第二输出端gpio输出低电平，从而使开关电路s1处于导通状态；此时如果在电子设备的开机状态拔插外接电源，就会重新出现关机弹窗，适于用户或app需要该功能的特殊场合。因此本技术的自启动电路具有很好的适应性。
43.实施例五。在实施例三的基础上，本实施例提供一种开关电路s1的具体电路结构。如图3所示，第一输入端s1b通过分压电路连接至第一nmos管q1的栅极，分压电路由第一电阻r1和第二电阻r2构成；第二nmos管q2的栅极还通过下拉电阻接地，下拉电阻由第三电阻r3构成。第一nmos管q1的漏极、第二nmos管q2的漏极、第三nmos管的栅极均通过第四电阻r4连接至高电平vcc。第三电阻r3可确保电子设备启动前的第一控制端s1a处于低电平，使开关电路s1工作更加稳定。
44.如图5所示，在连接外接电源时(图中的dc即为外接电源)，复位电路u1的输出保持2秒的低电平后再拉高；由于连接至第一控制端s1a的第二输出端gpio的电平为低电平，因此第一输出端s1c即第三nmos管q3的漏极输出一个2秒的低电平脉冲，启动开关k1收到该启动信号后(超过启动开关k1要求的1.2秒低电平要求)，启动电子设备。电子设备启动后，第二输出端gpio输出高电平，此时开关电路s1被锁定在截止状态，因此再次拔插外接电源时，虽然复位电路u1的输出仍然在保持2秒低电平后拉高，但第三nmos管q3的输出，即第一输出端s1c的输出始终保持在高电平。而在电子设备关机后，由于第二输出端gpio回到低电平状态，因此开关电路s1恢复导通状态，自启动电路相应地恢复自启动功能。
45.实施例六。在实施例二的基础上，本实施例提供另一种开关电路s1的具体实现方法。如图4所示，开关电路s1包括一个非门和一个与非门，非门的输入端构成第一控制端s1a，非门的输出端连接至与非门的一个输入端；与非门的另一个输入端构成第一输入端s1b，与非门的输出端构成第一输出端s1c。在启动开关k1采用高电平启动信号时，仅需将与非门更换成与门即可。采用逻辑电路构成开关电路s1时，可利用现成的小规模集成电路，易于应用和容易调试，可作为实施例三的一种备选技术方案。
46.实施例七。在以上各个实施例的基础上，本实施例提供复位电路u1的一种具体设置方式。如图3所示，复位电路u1包括低压检测复位芯片和外置电容c1，低压检测复位芯片可采用sgm804-2.93yn5g/tr或功能类似的其他型号芯片，外置电容c1连接至低压检测复位芯片的外置电容引脚，低压检测复位芯片的复位引脚连接至第一输入端s1b。当然复位电路u1也可通过分立元件或者逻辑电路实现。
47.实施例八。本实施例为一种自启动方法，用于在连接外接电源时自动启动电子设备。如图1和图5所示，本实施例通过复位电路u1在连接外接电源时产生一个启动信号，该启动信号的宽度不小于电子设备的启动开关k1的启动信号最小宽度。本实施例的启动开关k1的启动信号最小宽度为1.2秒，如图5所示，复位电路u1在插入外接电源时(即图中所示的dc插入时间点)，保持秒低电平后再输出一个上升沿，产生一个启动信号。进一步地，如图1所示，通过将启动信号连接至开关电路s1的第一输入端s1b、将开关电路s1的第一输出端s1c连接至启动开关k1，使开关电路s1控制复位电路u1和启动开关k1的连通状态；进一步地，通过将电子设备的第二输出端gpio连接至开关电路s1的第一控制端s1a，控制第一输入端s1b和第一输出端s1c的连通状态；其中，在电子设备的关机状态，第二输出端gpio的低电平状态使第一控制端s1a为低电平，通过开关电路s1的内部电路设置，第一输出端s1c和第一输
入端s1b连通，使启动信号被发送至启动开关k1，实现电子设备的自启动；而在电子设备完成启动后，可通过电子设备的硬件设置或软件设置使第二输出端gpio输出高电平，在第二输出端gpio控制第一控制端s1a从低电平切换为高电平时，通过开关电路s1的内部电路设置，第一输出端s1c保持电平状态，从而屏蔽启动信号，避免在电子设备完成启动后，由于插拔外接电源而产生不必要的弹窗信号。
48.实施例九。本实施例为包括前述任一实施例的自启动电路的一种电子设备，设置有外接电源、内置电源、数字输出端口，数字输出端口构成第二输出端gpio并连接至第一控制端s1a，启动开关k1用于启动电子设备；在启动状态，第二输出端gpio输出高电平。
49.上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本技术构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点和功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。