一种一键开关机电路的制作方法

专利检索2025-10-21  2


本发明属于开关电路,具体涉及一种一键开关机电路。


背景技术:

1、一个电路中最重要的就是电源电路,只有稳定的电源,一切器件才能工作起来,才能实现各种功能。而一键开关机电路就是要稳定可靠的去控制这个电源电路,即需要的时候为器件提供稳定的电源,在不需要的时候通过断开为器件的供电来避免能源浪费,因此一键开关机这个电路就显得十分有必要,尤其有些特定场合对功耗这一类指标要求非常高,更需要开关机电路来控制功耗。

2、而目前常见的一键开关机电路的结构比较复杂、功耗较大不适合低功耗系统或电池供电的电路系统,即在电源电路供电连接的器件无需供电时,电源电路依旧保持供电状态或电源电路内部耗电而存在能源浪费的问题,且功能相对单一只能实现开机和关机功能。一旦电路确定,开关机按键时长也就固定不变,不但无法精准控制,也不能根据用户不同需求而任意自行设定。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种一键开关机电路,用以解决现有技术的开关机电路在供电连接的器件无需供电时,存在能源浪费的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种一键开关机电路,包括开关支路以及控制电路,所述开关支路串联有第一开关管,用于控制电源输入端到电源输出端之间电路的通断,电源输出端用于为用电设备供电;所述控制电路包括按键控制支路以及控制器控制支路;所述按键控制支路包括第二开关管和串联在电源输入端与第二开关管控制端之间,用于控制第二开关管导通的按键开关,所述按键开关还通过按键分压电路对外输出按键触发信号;所述第二开关管用于实现导通后在第一开关管控制级上形成导通压降;所述控制器控制支路包括第三开关管,控制信号输入端连接所述第三开关管的控制端,控制信号输入端用于连接用电设备的控制信号输出端,以控制第三开关管导通;所述第三开关管也用于实现导通后在第一开关管控制级上形成导通压降;

3、当用电设备上电后侦测所述按键触发信号,当按键触发信号持续时长大于第一设定值时,通过所述控制信号输入端使第三开关管导通。

4、其有益效果为:本发明的开关机电路的设计能够在用电设备需要开机时,通过按键开关闭合,来启动用电设备,此时通过按键控制支路控制开关支路导通,向用电设备供电,用电设备得电后控制器控制支路导通,通过控制器控制支路控制开关支路导通,来为用电设备供电,此时即使按键控制支路断开也不会影响开关支路为用电设备供电,保证了用电设备的正常工作。即本发明的一键开关机电路能够在用电设备需要使用时,为用电设备供电,并在开机后维持供电状态以保证用电设备的正常运行,并且本发明的控制电路的控制是基于控制电路导通时,开关支路导通,控制电路断开时,开关支路断开,进而在用电设备无需供电时,开关电路也不存在耗能问题。并且基于按键触发信号持续时长大于第一设定值作为开机信号,避免在关机时误触,导致开机运作耗能的问题。并且因本发明的控制电路包括按键控制支路以及控制器控制支路,并且控制器控制支路是基于用电设备的控制单元的控制,因此能够对控制单元的控制策略进行设置,以满足不同用户对开机时按键时间的需求,即本发明的一键开关机电路避免了开关机时按键时长无法灵活改变的问题,满足了不同用户的需求。

5、进一步地,当用电设备上电后侦测到所述按键触发信号截止后,若侦测到所述按键触发信号持续时长大于第二设定值时,通过所述控制信号输入端使第三开关管断开。

6、本发明的开关机电路的设计能够在需要关机时,按键开关闭合,向用电设备的控制单元传输关机信号(即当用电设备上电并开机后,侦测按键触发信号持续时长大于第二设定值),在控制单元获取到关机信号时,通过所述控制信号输入端使第三开关管断开,来使控制器控制支路断开,进而在按键控制支路断开时,开关支路断开,停止为用电设备供电。本发明通过开机后只有检测到按键断开才可进入一键关机处理流程,以防按键导通时间过长而出现开机后又误关机情况。并且通过按键触发信号持续时长大于第二设定值作为关机信号,避免误触按键关机而影响正常使用。

7、进一步地,所述第一开关管为pmos管,pmos管的源级和漏极串设在电源输入端与电源输出端之间,pmos管的栅极与电源输入端之间串设第一分压电阻;所述电源输入端至少通过第一分压电阻、第二开关管的集电极和发射极接地,以构成按键控制支路的一部分。

8、将第一开关管选用为pmos管,因mos管具有功耗低的特点,能够在开关支路导通时减少开关机电路的耗能。

9、进一步地,所述电源输入端还通过第一分压电阻、第三开关管的集电极和发射极接地,以构成控制器控制支路的一部分。

10、进一步地,所述第一分压电阻与第二开关管的集电极、第三开关管的集电极之间还设置第二分压电阻,所述pmos管的栅极接于第一分压电阻与第二分压电阻之间。

11、为了避免第一分压电阻两端的压差过大,还设置与第一分压电阻串联的第二分压电阻,基于第二分压电阻的设置防止驱动pmos管导通的电压过大造成过压损坏。

12、进一步地,所述电源输入端通过按键开关和按键分压电路接地,所述按键分压电路包括串联的第三分压电阻和第四分压电阻,所述第三分压电阻和第四分压电阻之间向外输出按键触发信号。

13、通过设置包括串联的第三分压电阻和第四分压电阻,能够在第三分压电阻和第四分压电阻之间侦测到有无电平信号,并且有无电平信号与按键开关的开关状态相对应,进而能够向外输出按键触发信号。

14、进一步地,一端接地的第四分压电阻两端并联稳压管。

15、通过设置稳压管避免了电源输入端的电压波动范围较大对向外输出按键触发信号的接收单元造成损坏。

16、进一步地,所述第二开关管为npn型三极管或nmos管,第三开关管为npn型三极管或nmos管。

17、通过将第二开关管与第三开关管设置为npn型三极管或nmos管,能够使得第二开关管的导通状态对应按键控制支路导通,第二开关管的断开状态对应按键控制支路断开,即当无需按键控制支路控制第一开关管的导通时,将第二开关管截止,此时电源输入端的能量不会在第二开关管上消耗,进而避免了在第二开关管上不必要的耗能,因此避免了能源浪费的问题。并且能够使得第三开关管的导通状态对应控制器控制支路导通,第三开关管的断开状态对应控制器控制支路断开,即当无需控制器控制支路控制第一开关管的导通时,将第三开关管截止,此时电源输入端的能量不会在第三开关管上消耗,进而避免了在第三开关管上不必要的耗能,因此避免了能源浪费的问题。为更进一步降低耗能,可将第二开关管与第三开关管均设置为nmos管。

18、进一步地,所述电源输入端是通过直流强电电源输入时,所述按键分压电路通过光耦对外输出按键触发信号;所述第三开关管为光耦,控制信号输入端连接光耦的控制端。

19、若供电电源是直流强电,需要与弱电部分做隔离,通过隔离单元实现一键开关机电路与用电设备的控制单元之间的强弱电隔离,以保证控制单元对一键开关机电路的正常采集信号与控制的工作过程。



技术特征:

1.一种一键开关机电路,其特征在于,包括开关支路以及控制电路,所述开关支路串联有第一开关管,用于控制电源输入端到电源输出端之间电路的通断,电源输出端用于为用电设备供电;所述控制电路包括按键控制支路以及控制器控制支路;

2.根据权利要求1所述的一键开关机电路,其特征在于,当用电设备上电后侦测到所述按键触发信号截止后,若侦测到所述按键触发信号持续时长大于第二设定值时,通过所述控制信号输入端使第三开关管断开。

3.根据权利要求1所述的一键开关机电路,其特征在于,所述第一开关管为pmos管,pmos管的源级和漏极串设在电源输入端与电源输出端之间,pmos管的栅极与电源输入端之间串设第一分压电阻;所述电源输入端至少通过第一分压电阻、第二开关管的集电极和发射极接地,以构成按键控制支路的一部分。

4.根据权利要求3所述的一键开关机电路,其特征在于,所述电源输入端还通过第一分压电阻、第三开关管的集电极和发射极接地,以构成控制器控制支路的一部分。

5.根据权利要求4所述的一键开关机电路,其特征在于,所述第一分压电阻与第二开关管的集电极、第三开关管的集电极之间还设置第二分压电阻,所述pmos管的栅极接于第一分压电阻与第二分压电阻之间。

6.根据权利要求1所述的一键开关机电路,其特征在于,所述电源输入端通过按键开关和按键分压电路接地,所述按键分压电路包括串联的第三分压电阻和第四分压电阻,所述第三分压电阻和第四分压电阻之间向外输出按键触发信号。

7.根据权利要求6所述的一键开关机电路,其特征在于,一端接地的第四分压电阻两端并联稳压管。

8.根据权利要求1所述的一键开关机电路,其特征在于,所述第二开关管为npn型三极管或nmos管,第三开关管为npn型三极管或nmos管。

9.根据权利要求1所述的一键开关机电路,其特征在于,所述电源输入端是通过直流强电电源输入时,所述按键分压电路通过光耦对外输出按键触发信号;所述第三开关管为光耦,控制信号输入端连接光耦的控制端。


技术总结
本发明属于开关电路技术领域,具体涉及一种一键开关机电路,即开关支路以及控制开关支路导通与断开的控制电路,控制电路包括按键控制支路以及控制器控制支路,按键控制支路与控制器控制支路的一端均连接开关支路的控制端,以实现按键控制支路与控制器控制支路对开关支路的组合控制,通过检测开关支路的状态来决定控制器控制支路的状态。当按键控制支路导通一定时间后,控制器控制支路导通以维持开关支路的持续导通。当按键控制支路再次导通一定时间后,控制器控制支路断开,当按键控制支路开后开关支路也继而断开。本发明的电路在用电设备无需供电时,不存在耗能问题,特别适用于电池供电系统。

技术研发人员:王志鹏,宋广磊,李莎莎,常岭,邢威威,郑晓雷,王新,侯涛,孙世杰,岳银恒,邢珊珊,王希栋,朱晓军,靳鹏飞,胡翔宇,姚艳艳,王振华,王群伟,王淇森,赵群辉,郭震,王晋华
受保护的技术使用者:许继集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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