一種手持機電源管理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電源管理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種手持機電源管理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在使用手持機的時候必須對電源進行有效的管理，節(jié)約電源，降低功耗，延長電池的壽命是手持機研發(fā)中的一大難題，傳統(tǒng)電源管理方案為在系統(tǒng)不需要工作的時候，讓MCU處于深度睡眠，并且關(guān)閉FPGA的PLL時鐘輸出，并且采用三極管關(guān)閉液晶以及一些外圍電路的電源，這樣可以使得系統(tǒng)總電流理論上能小于1mA。但是當設(shè)備長時間處于未測量狀態(tài)，即使電流非常小，時間累計也會消耗很多電流，造成電池使用時間縮短，這種方式顯然不是最好的方式。
[0003]實用型新內(nèi)容
[0004]本實用型新的目的在于解決傳統(tǒng)手持設(shè)備在待機狀態(tài)下能耗的問題，提供一種在待機狀態(tài)下系統(tǒng)消耗的電流幾乎為OmA的電源管理電路。
[0005]本實用型新為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]一種手持機電源管理電路，其包括:
[0007]P溝道MOS管Ql:用于連通電源與MCU的PWR_CHECK引腳，柵極連接有電阻R14，
[0008]N溝道MOS管Q2:漏極與P溝道MOS管Ql的柵極連接，源極接地，源極與柵極間連接有電阻Rl7，柵極連接有電阻R16，柵極設(shè)置有用于連接MCU的PWR_CTL引腳的二極管D3，二極管D3陽極接PWR_CTL引腳；
[0009]開關(guān)K3:用于控制電源與N溝道MOS管Q2之間的通斷；
[0010]開關(guān)狀態(tài)檢測電路:用于檢測開關(guān)K3開關(guān)狀態(tài)，連接K3與MCU的MEAS_KEY引腳。[0011 ] 上述技術(shù)方案中，所述開關(guān)K3通過二極管D4接電阻R16。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述二極管D3采用MBR0520型號。
[0013]上述技術(shù)方案中，MOS管采用2N7002型號。
[0014]上述技術(shù)方案中，開關(guān)狀態(tài)檢測電路包括N溝道MOS管Q1，N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻R8接開關(guān)K3，源極接地，漏極接MEAS_KEY引腳。
[0015]上述技術(shù)方案中，P溝道MOS管Q1、N溝道MOS管Q2、P溝道MOS管Ql的源極和漏極之間設(shè)置有穩(wěn)壓管。
[0016]當開關(guān)K3斷開:電阻R17下拉N溝道MOS管Q2的柵極電壓，N溝道MOS管Q2截止，電阻R14將P溝道MOS管Ql的柵極電壓上拉為高電平，P溝道MOS管Ql截止，MCU的PffR_CHECK與電源斷開；
[0017]當開關(guān)K3閉合:電源電壓經(jīng)過電阻R17和電阻R16分壓后，N溝道MOS管Q2柵極獲得高電平而導(dǎo)通，P溝道MOS管Ql柵極通過N溝道MOS管Q2接地而電壓為零，P溝道MOS管Ql導(dǎo)通，MCU的PWR_CHECK與電源接通，MCU的電源輸出控制端PWR_CTL輸出為高電平，N溝道MOS管Q2形成自鎖；
[0018]MCU續(xù)電1s:MCU續(xù)電過程中通過MEAS_KEY持續(xù)檢測K3是否按下，如果K3按下，開啟新一次測量，那定時1s關(guān)機時間清零，重新定時10s。當1s內(nèi)沒有再次按下K3那MCU輸出PWR_CTL為低電平，Q2管的VGS=0V，Q2管關(guān)斷，此時標注點3由于上拉變回9V，Q3管的VGS=0V，Q3管也關(guān)斷，Sff_9V為0V，整個系統(tǒng)斷電。
[0019]通過以上的4個步驟完成對總電源的智能管理，當整個系統(tǒng)斷電的情況下，只有MOS管Ql和9V相接，由于Ql此時處于關(guān)斷狀態(tài)，整個系統(tǒng)耗電等于Ql此時的靜態(tài)關(guān)斷電流，由2SJ355數(shù)據(jù)手冊得知，現(xiàn)在消耗電流小于10uA，因此，整個系統(tǒng)消耗電流是非常微小的，實現(xiàn)了超低功耗管理方案。
[0020]總電源開關(guān)電路中，最重要的為二極管D3，M0S管Q2選型，由于本設(shè)計中需要MCU輸出高電平對Q2管進行續(xù)電，為了防止K3按鍵按下時候的4.5V高電平損害到MCU的1口，因此需要加上二極管D3，當MCU需要輸出高電平3.3V對Q2進行續(xù)電情況下，如果采用普通二極管，經(jīng)過二極管后壓降為0.7V，這樣造成VGS=2.6V，不能完全打開一般的MOS管，因此，在本設(shè)計中，采用的是低壓降0.3V的二極管MBR0520以及VGS=2.5V導(dǎo)通的MOS管2N7002o
[0021]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用型新的有益效果是:
[0022]二、本實用型新當系統(tǒng)采用簡單的電路結(jié)構(gòu)，通過對按鍵K3的狀態(tài)進行判定，控制整個系統(tǒng)的電源，使得整個系統(tǒng)消耗的電流幾乎為0mA。其消耗電路僅為場效應(yīng)管的微小的靜態(tài)電流。
[0023]三、本申請的總電源開關(guān)電路中，最重要的為二極管D3，MOS管Q2選型，由于本設(shè)計中需要MCU輸出高電平對Q2管進行續(xù)電，為了防止K3按鍵按下時候的4.5V高電平損害到MCU的1 口，因此需要加上二極管D3，當MCU需要輸出高電平3.3V對場效應(yīng)管Q2進行續(xù)電情況下，如果采用普通二極管，經(jīng)過二極管后壓降為0.7V，這樣造成VGS=2.6V，不能完全打開一般的MOS管，因此，在本設(shè)計中，采用的是低壓降0.3V的二極管MBR0520以及VGS=2.5V 導(dǎo)通的 MOS 管 2N7002。
【附圖說明】
[0024]圖1是本實用型新的電路圖。
【具體實施方式】
[0025]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0026]下面結(jié)合圖1對本實用型新作詳細說明。
[0027]本實用新型提供了一種手持機電源管理電路，包括:
[0028]P溝道MOS管Ql:用于連通電源與MCU的PWR_CHECK引腳，柵極連接有電阻R14，
[0029]N溝道MOS管Q2:漏極與P溝道MOS管Ql的柵極連接，源極接地，源極與柵極間連接有電阻R17，柵極連接有電阻R16，柵極設(shè)置有用于連接MCU的PWR_CTL引腳的MBR0520型號的二極管D3，二極管D3陽極接PWR_CTL引腳；
[0030]開關(guān)K3:用于控制電源與N溝道MOS管Q2之間的通斷，通過二極管D4接電阻R16 ;
[0031]開關(guān)狀態(tài)檢測電路:用于檢測開關(guān)K3開關(guān)狀態(tài)，連接K3與MCU的MEAS_KEY引腳。包括N溝道MOS管Q1，N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻R8接開關(guān)K3，源極接地，漏極接MEAS_KEY 引腳。
[0032]在P溝道MOS管Ql、N溝道MOS管Q2、P溝道MOS管Ql的源極和漏極之間設(shè)置有穩(wěn)壓管。
[0033]實施例1
[0034]本實用新型提供了一種手持機電源管理電路，包括:
[0035]P溝道MOS管Ql:用于連通電源與MCU的PWR_CHECK引腳，柵極連接有電阻R14，
[0036]N溝道MOS管Q2:漏極與P溝道MOS管Ql的柵極連接，源極接地，源極與柵極間連接有電阻Rl7，柵極連接有電阻R16，柵極設(shè)置有用于連接MCU的PWR_CTL (電源輸出的控制端)引腳的MBR0520型號的二極管D3，二極管D3陽極接PWR_CTL引腳；
[0037]開關(guān)K3:用于控制電源與N溝道MOS管Q2之間的通斷，通過二極管D4接電阻R16 ;
[0038]開關(guān)狀態(tài)檢測電路:用于檢測開關(guān)K3開關(guān)狀態(tài)，連接K3與MCU的MEAS_KEY引腳。包括N溝道MOS管Q1，N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻R8接開關(guān)K3，源極接地，漏極接MEAS_KEY 引腳。
[0039]在P溝道MOS管Ql、N溝道MOS管Q2、P溝道MOS管Ql的源極和漏極之間設(shè)置有穩(wěn)壓管。
[0040]實施例2
[0041]將實施例1中的場效應(yīng)管采用其他電子開關(guān)器件進行代替，如三極管、IGBT等。
[0042]實施例3
[0043]在使用中，整個電路工作分為四個個階段:K3按鍵未按下、Κ3按鍵按下、Κ3按鍵彈起、MCU續(xù)電10s。
[0044]K3按鍵未按下
[0045]當K3未按下時候，電池電源未導(dǎo)通，如圖3.1所示，在圖中標注點2的電壓由于電阻R17下拉，此時為低電平，因此N溝道MOS管Q2處于關(guān)斷狀態(tài)，此時標注點3的電壓由于電阻R14的上拉，此時為9V高電平，P溝道MOS管Ql處于關(guān)斷狀態(tài)，因此總電源SW_9V此時電壓為0V，整個系統(tǒng)處于斷電狀態(tài)。
[0046]K3按鍵按下
[0047]當K3按鍵按下的時候，電池電源導(dǎo)通，標注點2的電壓由于R16和R17分壓，此時電壓為4.5V，VGS=4.5V滿足Q2管的導(dǎo)通電壓，Q2管導(dǎo)通后，標注點3相當于接地，電壓為0，VGS=-9V滿足Ql管的導(dǎo)通電壓，因此，當Ql管導(dǎo)通后SW_9V獲得電池電源的9V電壓，整個系統(tǒng)上電。
[0048]K3按鍵彈起
[0049]當系統(tǒng)上電后，MCU初始化完成后，立即對電路進行續(xù)電，即MCU輸出PWR_CTL為高電平，當K3彈起后，電池通路斷開，由于PWR_CTL為高電平，VGS=3V因此Q2管還是處于導(dǎo)通狀態(tài)，Ql管也處于導(dǎo)通狀態(tài)，因此，整個系統(tǒng)進入MCU續(xù)電狀態(tài)。
[0050]MCU續(xù)電3-20s或者其它定時
[0051]MCU續(xù)電過程中通過MEAS_KEY持續(xù)檢測K3是否按下，如果K3按下，開啟新一次測量，那定時3-20S關(guān)機時間清零(不限于3-20S，可根據(jù)具體情況設(shè)置定時)，重新定時3-20S。當3-20S內(nèi)沒有再次按下K3那MCU輸出PWR_CTL為低電平，Q2管的VGS=0V，Q2管關(guān)斷，此時標注點3由于上拉變回9V，Q3管的VGS=0V，Q3管也關(guān)斷，Sff_9V為0V，整個系統(tǒng)斷電。
[0052]通過以上的4個步驟完成對總電源的智能管理，當整個系統(tǒng)斷電的情況下，只有MOS管Ql和9V相接，由于Ql此時處于關(guān)斷狀態(tài)，整個系統(tǒng)耗電等于Ql此時的靜態(tài)關(guān)斷電流，由2SJ355數(shù)據(jù)手冊得知，現(xiàn)在消耗電流小于10uA，因此，整個系統(tǒng)消耗電流是非常微小的，實現(xiàn)了超低功耗管理方案。
【主權(quán)項】
1.一種手持機電源管理電路，其特征在于，包括: P溝道MOS管Ql:用于連通電源與MCU的PWR_CHECK引腳，柵極連接有電阻R14， N溝道MOS管Q2:漏極與P溝道MOS管Ql的柵極連接，源極接地，源極與柵極間連接有電阻Rl7，柵極連接有電阻R16，柵極設(shè)置有用于連接MCU的PWR_CTL引腳的二極管D3，二極管D3陽極接PWR_CTL引腳； 開關(guān)K3:用于控制電源與N溝道MOS管Q2之間的通斷； 開關(guān)狀態(tài)檢測電路:用于檢測開關(guān)K3開關(guān)狀態(tài)，連接K3與MCU的MEAS_KEY引腳。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持機電源管理電路，其特征在于，所述開關(guān)K3通過二極管D4接電阻R16。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持機電源管理電路，其特征在于，所述二極管D3采用MBR0520 型號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種手持機電源管理電路，其特征在于，開關(guān)狀態(tài)檢測電路包括N溝道MOS管Q1，N溝道MOS管Ql的柵極通過電阻R8接開關(guān)K3，源極接地，漏極接MEAS_KEY 引腳。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的一種手持機電源管理電路，其特征在于:P溝道MOS管QUN溝道MOS管Q2、P溝道MOS管Ql的源極和漏極之間設(shè)置有穩(wěn)壓管。
【專利摘要】一種手持機電源管理電路，涉及電源管理技術(shù)領(lǐng)域，目的在于解決傳統(tǒng)手持設(shè)備在待機狀態(tài)下能耗的問題，提供一種在待機狀態(tài)下系統(tǒng)消耗的電流幾乎為0mA的電源管理電路。其包括P溝道MOS管Q1：用于連通電源與MCU的PWR_CHECK引腳，柵極連接有電阻R14；N溝道MOS管Q2：漏極與P溝道MOS管Q1的柵極連接，源極接地，源極與柵極間連接有電阻R17，柵極連接有電阻R16，柵極設(shè)置有用于連接MCU的PWR_CTL引腳的二極管D3，二極管D3陽極接PWR_CTL引腳；開關(guān)K3：用于控制電源與N溝道MOS管Q2之間的通斷；開關(guān)狀態(tài)檢測電路：用于檢測開關(guān)K3開關(guān)狀態(tài)，連接K3與MCU的MEAS_KEY引腳。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號】CN204947678
【申請?zhí)枴緾N201520715758
【發(fā)明人】林杰
【申請人】四川鴻創(chuàng)電子科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月16日