CN101135890A - 省电模式电源管理***和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种省电模式电源管理***和方法；电源管理***包括直流电源和负载电路，其特征在于，还包括用于控制是否给负载电路供电的PNP三极管，用于控制PNP三极管导通状态的NPN三极管，用于从省电模式触发到工作模式的按键；电源管理方法，包括开启和关闭负载电路电源，开启时通过按键按下触发NPN三极管和PNP三极管导通，负载电路工作后设置控制端口为高电平，维持NPN三极管和PNP三极管导通；断开时，负载电源时由负载电路(一般为单片机)设置控制端口为低电平，关断NPN三极管和PNP三极管。采用本发明的省电模式电源管理***和方法，借助一个功能按键KEY来实现节约电能的目的，电路在待机状态下不耗电。

Description

省电模式电源管理***和方法
技术领域
本发明涉电源省电管理，具体涉及一种省电模式电源管理***和方法。
背景技术
通常的省电管理是电路的大部分处于休眠状态，消耗较少的功率，当从休眠回复到正常工作时，消耗较多的功率。现有的方案存在两方面的问题：需要有小部分检测电路处于运行状态，以便与从休眠状态回复，另一方面电路在休眠状态仍然需要消耗部分能量，对于电池供电***，降低了待机的时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术省电模式仍然需要消耗部分能量的缺点，提供一种省电模式电源管理***和方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种省电模式电源管理***，包括直流电源和负载电路，还包括：用于控制直流电源是否给负载电路供电的PNP三极管，所述PNP三极管的发射极管和所述直流电源相连，所述PNP三极管集电极和所述负载电路电源端相连；用于控制PNP三极管导通状态的NPN三极管，所述NPN三极管的发射极管接地，所述NPN三极管的集电极和所述PNP三极管的基极管相连，所述NPN三极管基极管和一个来自负载电路的控制端口相连；用于从省电模式触发到正常工作模式的按键，所述按键具有A端和B端，所述按键A端接地，所述按键B端和所述NPN三极管的集电极相连。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，所述PNP三极管的基极管和集电极之间串联有第一串联电阻。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，所述NPN三极管的基极管和所述控制端口之间串联有第二串联电阻。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，所述PNP三极管的基极管和集电极之间连接有回路电阻。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，所述NPN三极管的基极管和地之间连接有接地电阻。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，还包括用于给负载电路提供所述按键按下信号的检测端口，用于防止所述PNP三极管受所述检测端口干扰的第一保护二极管，用于防止所述PNP误导通的第二保护二极管；所述第一保护二极管的正极管和所述NPN三极管的集电极相连，所述第一保护二极管的负极和所述按键的B端相连；所述第二保护二极管的正极管和所述检测端口相连，所述第二保护二极管的负极和所述按键的B端相连。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，还包括和所述按键并联的用于防止按键抖动的滤波电容。
在本发明所述的省电模式电源管理***中，所述检测端口通过上拉电阻上拉到所述负载电路电源端。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种省电模式电源管理方法，使用PNP三极管控制负载电路电源通断，使用NPN三极管和控制端口控制PNP三极管导通状态，使用按键触发直流电源通过PNP三极管给负载电路供电，使用检测端口输出按键触发信号；开启负载供电包括如下步骤：
A1)按键按下触发NPN三极管导通，从而触发PNP三极管导通，直流电源通过PNP三极管给负载电路供电。
A2)负载电路设置控制端口为高电平，维持NPN三极管导通，从而维持PNP三极管导通。
断开负载电源的步骤如下：
B1)负载电路设置控制端口为低电平，关断NPN三极管，从而关断PNP三极管。
在本发明所述的省电模式电源管理方法中，所述步骤A2之后还包括如下步骤：
A3)按键按下，按键信号通过检测端口输出低电平信号给负载电路；
A4)负载电路接收按键按下信号后进行相关处理。
本发明的有益效果是，借助一个功能按键KEY来实现节约电能的目的，此功能按键不但用来实现节能的目的，而且还可以用来识别一次、两次…等的触发，从而执行一次、两次触发所规定的功能。本电路在待机状态下不耗电，是电池供电***的很好选择；本电路一个按键，两种用途，节约了成本。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明省电模式电源管理***一种优选实施例的电路图。
具体实施方式
以下结合图1说明本发明省电模式电源管理***和方法的一个具体实施例，如图1所示省电模式电源管理***中，TR1为PNP三极管，TR2为NPN三极管、KEY为按键、C1为滤波电容，D1为第一保护二极管、D2为第二保护二极管、5V为直流电源，VDD为负载电路电源端，R3为第一限流电阻、R5为第二限流电阻，R2为TR1的回路电阻，R4为TR2基极管的接地电阻，R1为上拉电阻，I/O1为控制端口，I/O2为检测端口，负载电路为单片机电路。
当触发按键KEY时，瞬间将TR1的基极通过二极管D1和电阻R3接地，使TR1导通，将5V电压传递到后端供给单片机***使用，由于TR1有个管压降，到后端就变成VDD(大约为4.7V～4.9V)；
当单片机***接收到电源VDD就开始工作，同时使I/O1口输出高电平，使TR2导通，将TR1的基极通过电阻R3和TR2接地使TR1持续导通；当按键KEY抬起时，TR1通过R3和TR2而导通，保证后端单片机***的供电；
当不需要单片机***工作时，经由单片机程序控制，使I/O1输出低电平，将TR2关断来关断TR1，从而切断单片机***的供电(即VDD变为0V)，从而避免单片机由于待机而耗电，达到节约电能的效果。
二极管D1的作用是，在单片机工作状态下，防止当I/O2输出高电平将TR1关断而使***不能工作；二极管D2的作用是防止TR1误导通，因为，假如没有D2，TR1的基极通过电阻R3和D1直接与I/O2相接而持续导通，使按键失效；
当单片机***在工作的状态下时，再次触发按键KEY的时候，可以经D1通过I/O2来检测按键，从而执行单片机***的其他功能，例如触发一次按键执行一次所规定的功能，触发二次按键执行二次所规定的功能…等，单片机可以识别几次触发按键；
电阻R1为限流电阻，防止在按键时，VDD直接通过D2接地而短路；电阻R4是防止TR2误导通，因为单片机在上电过程中，I/O的输出状态不定，有可能输出高电平误触发TR2，所以通过R4强制拉低；电阻R3和R5作用相同，都是限流电阻；电阻R2是在TR2需要导通的时候提供电流回路。

Claims (10)

1.一种省电模式电源管理***，包括直流电源和负载电路，其特征在于，还包括如下：
用于控制直流电源是否给负载电路供电的PNP三极管，所述PNP三极管的发射极管和所述直流电源相连，所述PNP三极管集电极和所述负载电路电源端相连；
用于控制PNP三极管导通状态的器件为NPN三极管，所述NPN三极管的发射极管接地，所述NPN三极管的集电极和所述PNP三极管的基极管相连，所述NPN三极管基极管和一个来自负载电路的控制端口相连；
用于从省电模式触发到正常工作模式的按键，所述按键具有A端和B端，所述按键A端接地，所述按键B端和所述NPN三极管的集电极相连。
2.根据权利要求1所述的省电模式电源管理***，其特征在于，所述PNP三极管的基极管和所述NPN三极管的集电极之间串联有第一串联电阻。
3.根据权利要求1所述的省电模式电源管理***，其特征在于，所述NPN三极管的基极管和所述控制端口之间串联有第二串联电阻。
4.根据权利要求1所述的省电模式电源管理***，其特征在于，所述PNP三极管的基极管和集电极之间连接有回路电阻。
5.根据权利要求1所述的省电模式电源管理***，其特征在于，所述NPN三极管的基极管和地之间连接有接地电阻。
6.根据权利要求1所述的省电模式电源管理***，其特征在于，还包括用于给负载电路提供所述按键按下信号的检测端口，用于防止所述PNP三极管受所述检测端口干扰的第一保护二极管，用于防止所述PNP三极管误导通的第二保护二极管；
所述第一保护二极管的正极管和所述NPN三极管的集电极相连，所述第一保护二极管的负极和所述按键的B端相连；
所述第二保护二极管的正极管和所述检测端口相连，所述第二保护二极管的负极和所述按键的B端相连。
7.根据权利要求6所述的省电模式电源管理***，其特征在于，还包括和所述按键并联的用于防止按键抖动的滤波电容。
8.根据权利要求7所述的省电模式电源管理***，其特征在于，所述检测端口通过上拉电阻上拉到所述负载电路电源端。
9.一种省电模式电源管理方法，使用PNP三极管控制负载电路电源通断，使用NPN三极管和控制端口控制PNP三极管导通状态，使用按键触发直流电源通过PNP三极管给负载电路供电，使用检测端口输出按键触发信号；开启负载供电包括如下步骤：
A1)按键按下触发NPN三极管导通，从而触发PNP三极管导通，直流电源通过PNP三极管给负载电路供电；
A2)负载电路设置控制端口为高电平，维持NPN三极管导通，从而维持PNP三极管导通；
断开负载电源的步骤如下：
B1)负载电路设置控制端口为低电平，关断NPN三极管，从而关断PNP三极管。
10.根据权利要求9所述的省电模式电源管理方法，其特征在于，所述步骤A2之后还包括如下步骤：
A3)按键按下，按键信号通过检测端口输出低电平信号给负载电路；
A4)负载电路接收按键按下信号后进行相关处理。
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