零功耗待機電路及電子產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種零功耗待機電路及電子產(chǎn)品，所述零功耗待機電路用于連接在電源與負載之間，包括相互連接的開關(guān)電路和待機控制電路，所述待機控制電路包括功率管及單片機，所述功率管連接有充電電池，所述功率管還與所述開關(guān)電路連接，所述單片機包括第一輸入輸出引腳和第二輸入輸出引腳，且所述第一輸入輸出引腳與所述開關(guān)電路連接，所述單片機用于根據(jù)所述開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)控制所述第二輸入輸出引腳的電平。本實用新型可以在待機時將功耗降到最低。
【專利說明】
零功耗待機電路及電子產(chǎn)品
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及待機處理技術(shù)，特別是涉及一種零功耗待機電路及電子產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著節(jié)能環(huán)保成為共識，更低的待機功耗技術(shù)也受到消費者的重視，據(jù)了解，電器 產(chǎn)品在待機時所消耗的電能，已經(jīng)成為一種嚴重的能源浪費，因此節(jié)能技術(shù)的挖掘顯得非 常重要。電器等電子產(chǎn)品大部分的時間都處于待機狀態(tài)，如果能降低電器在待機時的功耗， 將可以節(jié)省大量電能。
[0003] 然而，傳統(tǒng)的電器電路在待機時，雖然主電源模塊相當(dāng)于停止工作，但與主電源模 塊相連的各模塊實際上都還在產(chǎn)生能耗，這樣依然存在功耗。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 基于此，有必要提供一種可以在待機時將功耗降到最低的零功耗待機電路。
[0005] 此外，還提供一種電子產(chǎn)品。
[0006] -種零功耗待機電路，用于連接在電源與負載之間，包括相互連接的開關(guān)電路和 待機控制電路，所述待機控制電路包括功率管及單片機，所述功率管的輸入端連接有充電 電池，所述功率管的輸入端還與所述開關(guān)電路連接，所述單片機包括第一輸入輸出引腳和 第二輸入輸出引腳，且所述第一輸入輸出引腳與所述開關(guān)電路連接，所述單片機用于根據(jù) 所述開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)控制所述第二輸入輸出引腳的電平。
[0007] 在其中一個實施例中，所述單片機還用于檢測所述負載在預(yù)設(shè)時間內(nèi)是否被操 作，若否，則控制負載進入待機狀態(tài)。
[0008] 在其中一個實施例中，所述開關(guān)電路包括第一電阻、第二電阻及按鍵;所述待機控 制電路還包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一二極管、第二二極管及開關(guān) 管；
[0009] 其中，所述按鍵的一端通過所述第一電阻接地，所述按鍵的另一端通過所述第二 電阻與所述功率管的輸入端連接；
[0010] 所述第一二極管的陽極與所述第一輸入輸出引腳連接，所述第一二極管的陽極還 連接在所述第一電阻和所述按鍵的公共端;所述第二二極管的陽極與所述第二輸入輸出引 腳連接，所述第一二極管和所述第二二極管的陰極均與所述開關(guān)管的控制端連接；
[0011]所述開關(guān)管的高電位端通過所述第六電阻與所述功率管的輸入端連接，所述開關(guān) 管的低電位端接地;所述第四電阻的一端外接電源，所述第四電阻的另一端與所述開關(guān)管 的控制端連接，所述第五電阻連接在所述開關(guān)管的控制端與低電位端之間，所述功率管的 控制端連接在所述第六電阻與所述開關(guān)管的高電位端之間，所述功率管的輸出端連接負 載。
[0012]在其中一個實施例中，所述開關(guān)管為N型MOS管，所述N型MOS管的柵極為所述開關(guān) 管的控制端，所述N型MOS管的漏極為所述開關(guān)管的高電位端，所述N型MOS管的源極為所述 開關(guān)管的低電位端。
[0013]在其中一個實施例中，所述開關(guān)管為貼片開關(guān)管，型號為L2N7002LT1G。
[0014]在其中一個實施例中，所述開關(guān)管為NPN型三極管，所述NPN型三極管的基極為所 述開關(guān)管的控制端，所述NPN型三極管的集電極為所述開關(guān)管的高電位端，所述NPN型三極 管的發(fā)射極為所述開關(guān)管的低電位端。
[0015] 在其中一個實施例中，所述功率管為CMOS管，型號為IRF7425。
[0016] 在其中一個實施例中，所述第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻以 及第六電阻的阻值分別為100千歐、10千歐、1千歐、47千歐、100千歐、100千歐。
[0017] 在其中一個實施例中，所述第一二極管和所述第二二極管均為小信號開關(guān)二極 管，且型號為1N4148WS。
[0018] -種電子產(chǎn)品，包括上述的零功耗待機電路。
[0019] 上述零功耗待機電路及電子產(chǎn)品，包括相互連接的開關(guān)電路和待機控制電路，通 過將單片機的第一輸入輸出引腳與開關(guān)電路連接以實時檢測所述開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)，并 根據(jù)所述開關(guān)狀態(tài)控制所述第二輸入輸出引腳的電平，所述功率管的設(shè)置能更加精確地 控制外部電源電壓的輸入，這樣使得負載待機時，可以斷開電源與負載之間的電性回路，將 待機功耗降低為零。
【附圖說明】
[0020] 圖1為一實施例中零功耗待機電路的模塊圖；
[0021 ]圖2為圖1所示實施例中零功耗待機電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0022] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0023] 請參照圖1，為一實施例中零功耗待機電路的模塊圖。
[0024] 該零功耗待機電路用于連接在電源與負載之間，包括相互連接的開關(guān)電路110和 待機控制電路120。其中，待機控制電路120包括功率管122和單片機124，功率管122的輸入 端連接有充電電池，功率管122的輸入端還與開關(guān)電路110連接，單片機124包括第一輸入輸 出引腳和第二輸入輸出引腳，且所述第一輸入輸出引腳與開關(guān)電路110連接，單片機124用 于根據(jù)開關(guān)電路110的開關(guān)狀態(tài)控制所述第二輸入輸出引腳的電平。
[0025] 在一個實施例中，待機控制電路120中的單片機124還用于檢測負載在預(yù)設(shè)時間內(nèi) 是否被操作，若否，則控制負載進入待機狀態(tài)?？梢岳斫?，預(yù)設(shè)時間可以自定義設(shè)置為10分 鐘、15分鐘或20分鐘等，這里不作嚴格限制。
[0026] 具體地，請結(jié)合圖2,為圖1所示實施例中零功耗待機電路的原理圖。
[0027] 開關(guān)電路110包括第一電阻Rl、第二電阻R2及按鍵Fl。待機控制電路120包括第三 電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一二極管D1、第二二極管D2、開關(guān)管Q1、單 片機(圖中未示出)及功率管Ul。
[0028]其中，按鍵Fl的一端通過第一電阻Rl接地，按鍵Fl的另一端通過第二電阻R2與功 率管Ul的輸入端連接。第一二極管Dl的陽極與所述單片機的第一輸入輸出引腳El連接，且 第一二極管Dl的陽極還連接在第一電阻Rl和按鍵Fl的公共端。第二二極管D2的陽極與所 述單片機的第二輸入輸出引腳E2連接，且第一二極管Dl和第二二極管D2的陰極均與開關(guān)管 Ql的控制端連接。開關(guān)管Ql的高電位端通過第六電阻R6與功率管Ul的輸入端連接，開關(guān)管 Ql的低電位端接地。第四電阻R4-端通過USB接口外接電源，第四電阻R4的另一端與開關(guān)管 Ql的控制端連接，第五電阻R5連接在開關(guān)管Ql的控制端與低電位端之間。功率管Ul的控制 端連接在第六電阻R6與開關(guān)管Q1的高電位端之間，功率管U1的輸入端與充電電池 VBAT連 接，功率管Ul的輸出端與負載連接。
[0029]在本實施例中，開關(guān)管Ql為N型MOS管，所述N型MOS管的柵極為開關(guān)管Ql的控制端， N型MOS管的漏極為開關(guān)管Ql的高電位端，所述N型MOS管的源極為開關(guān)管Ql的低電位端。其 中，所述N型MOS管為貼片開關(guān)管，型號為L2N7002LT1G。
[0030] 可以理解，在其他實施中，開關(guān)管Ql還可以為其他與N型MOS管功能相似的元器件， 如為NPN型三極管，這樣所述NPN型三極管的基極為開關(guān)管Ql的控制端，所述NPN型三極管的 集電極為開關(guān)管Ql的高電位端，所述NPN型三極管的發(fā)射極為開關(guān)管Ql的低電位端。
[0031] 在一個實施例中，第一電阻Rl~第六電阻R6的阻值分別為100千歐、10千歐、1千 歐、47千歐、100千歐、100千歐。
[0032]在一個實施例中，第一二極管Dl和第二二極管D2均為小信號開關(guān)二極管，型號為 1N4148WS。
[0033] 在一個實施例中，功率管Ul為CMOS管，型號為IRF7425。另外，所述CMOS管的源極為 功率管Ul的輸入端，所述CMOS管的漏極為功率管Ul的輸出端，所述CMOS管的柵極為功率管 Ul的控制端。
[0034]以下參照圖2說明上述零功耗待機電路的工作原理。
[0035]負載關(guān)機狀態(tài)下，按下按鍵Fl時（按下按鍵時間可根據(jù)實際情況設(shè)置），第一輸入 輸出引腳El為高電平，此時功率管Ul的控制端變?yōu)榈碗娖?，功率管Ul導(dǎo)通，單片機和負載都 開始正常工作。所述單片機檢測到第一輸入輸出引腳El為高電平，第二輸入輸出引腳E2為 低電平，故將第二輸入輸出引腳E2置為高電平，此時按鍵Fl松開后，功率管Ul的控制端仍為 低電平，負載還是正常工作。
[0036]再次按下按鍵Fl時，所述單片機檢測到第一輸入輸出引腳El、第二輸入輸出引腳 E2均為高電平，判斷此動作為關(guān)機，因此將第二輸入輸出引腳E2置為低電平，負載進入待機 狀態(tài)。
[0037]另外，當(dāng)所述單片機檢測到負載在連續(xù)20分鐘內(nèi)沒有被操作時，自動置低第二輸 入輸出引腳E2，負載自動進入待機狀態(tài)。
[0038]該零功耗待機電路主要是利用了開關(guān)管Ql的開關(guān)作用：待機狀態(tài)時，功率管Ul的 控制端為高電平，開關(guān)管Ql截止，電源與負載之間的電路斷開，因此無功耗。當(dāng)按下按鍵Fl 時(按下按鍵Fl時間可根據(jù)實際情況設(shè)置），功率管Ul的控制端變?yōu)榈碗娖?，開關(guān)管Ql導(dǎo)通， 負載開始正常工作。此時所述單片機檢測到第一輸入輸出引腳El為高電平，第二輸入輸出 弓丨腳E2為低電平時，將第二輸入輸出引腳E2電平置高，按鍵Fl松開后，功率管Ul的控制端仍 為低電平，電路正常工作。當(dāng)所述單片機檢測到負載連續(xù)20分鐘無操作時，自動置低第二輸 入輸出引腳E2,開關(guān)管Ql截止，從而斷開負載與電源之間的電性回路，產(chǎn)品自動進入待機狀 ??τ O
[0039] 還提供一種電子產(chǎn)品，所述電子產(chǎn)品包括上述的零功耗待機電路。
[0040] 電子產(chǎn)品進入待機后，可完全斷開電源，使功耗接近零，具體實驗數(shù)據(jù)如表1所示。 [0041 ] 表1:電量對比圖
L0043」上述零功耗待機電路及電子產(chǎn)品，包括相互連接的開關(guān)電路和待機控制電路，通 過將單片機的第一輸入輸出引腳與開關(guān)電路連接以實時檢測所述開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)，并 根據(jù)所述開關(guān)狀態(tài)控制所述第二輸入輸出引腳的電平，所述功率管的設(shè)置能更加精確地控 制外部電源電壓的輸入，這樣使得負載待機時，可以斷開電源與負載之間的電性回路，將 待機功耗降低為零。
[0044] 以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實 施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存 在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認為是本說明書記載的范圍。
[0045] 以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于 本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1. 一種零功耗待機電路，用于連接在電源與負載之間，其特征在于，包括相互連接的開 關(guān)電路和待機控制電路，所述待機控制電路包括功率管及單片機，所述功率管的輸入端連 接有充電電池，所述功率管的輸入端還與所述開關(guān)電路連接，所述單片機包括第一輸入輸 出引腳和第二輸入輸出引腳，且所述第一輸入輸出引腳與所述開關(guān)電路連接，所述單片機 用于根據(jù)所述開關(guān)電路的開關(guān)狀態(tài)控制所述第二輸入輸出引腳的電平。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述單片機還用于檢測所述負 載在預(yù)設(shè)時間內(nèi)是否被操作，若否，則控制負載進入待機狀態(tài)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述開關(guān)電路包括第一電阻、 第二電阻及按鍵;所述待機控制電路還包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一 二極管、第二二極管及開關(guān)管； 其中，所述按鍵的一端通過所述第一電阻接地，所述按鍵的另一端通過所述第二電阻 與所述功率管的輸入端連接； 所述第一二極管的陽極與所述第一輸入輸出引腳連接，所述第一二極管的陽極還連接 在所述第一電阻和所述按鍵的公共端;所述第二二極管的陽極與所述第二輸入輸出引腳連 接，所述第一二極管和所述第二二極管的陰極均與所述開關(guān)管的控制端連接； 所述開關(guān)管的高電位端通過所述第六電阻與所述功率管的輸入端連接，所述開關(guān)管的 低電位端接地;所述第四電阻的一端外接電源，所述第四電阻的另一端與所述開關(guān)管的控 制端連接，所述第五電阻連接在所述開關(guān)管的控制端與低電位端之間，所述功率管的控制 端連接在所述第六電阻與所述開關(guān)管的高電位端之間，所述功率管的輸出端連接負載。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述開關(guān)管為N型MOS管，所述N 型MOS管的柵極為所述開關(guān)管的控制端，所述N型MOS管的漏極為所述開關(guān)管的高電位端，所 述N型MOS管的源極為所述開關(guān)管的低電位端。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述開關(guān)管為貼片開關(guān)管，型 號為 L2N7002LT1G。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述開關(guān)管為NPN型三極管，所 述NPN型三極管的基極為所述開關(guān)管的控制端，所述NPN型三極管的集電極為所述開關(guān)管的 高電位端，所述NPN型三極管的發(fā)射極為所述開關(guān)管的低電位端。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述功率管為CMOS管，型號為 IRF7425。8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述第一電阻、第二電阻、第三 電阻、第四電阻、第五電阻以及第六電阻的阻值分別為100千歐、10千歐、1千歐、47千歐、100 千歐、100千歐。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的零功耗待機電路，其特征在于，所述第一二極管和所述第二二 極管均為小信號開關(guān)二極管，且型號為1N4148WS。10. -種電子產(chǎn)品，其特征在于，包括權(quán)利要求1~9任一項所述零功耗待機電路。
【文檔編號】G05B19/042GK205427505SQ201520761803
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年9月28日
【發(fā)明人】魏林, 何海彬, 鮑宗獎, 徐華文, 羅顯明, 王魁
【申請人】深圳市創(chuàng)享聯(lián)盟科技有限公司