CN104898476A - 一种开关机控制电路以及具有该电路的电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种开关机控制电路以及具有该电路的电子设备，在电池电压监控电路检测电池电压低于低电门限电压时，逻辑电路根据开关电路被预置在开机状态而输出的开机信号、电池电压监控电路检测电池电压而输出的电压检测信号以及处理电路响应电压检测信号而输出的电源信号，输出第一使能信号，电源转换电路响应该第一使能信号停止工作以切断电池对处理电路的供电，并在电池电压监控电路检测电池电压不低于开机阈值电压时，由逻辑电路输出第二使能信号，电源转换电路响应该第二使能信号控制电池对处理电路供电，控制***开机。利用本发明，在电池电压过低导致***关机后，可以彻底断开***的供电，防止电池过放。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关机控制电路以及具有该开关机控制电路的电子设备。
背景技术
在电源的机械开关常开的情况下，移动终端在电池电量低于***工作电压时自动关机，并在关机后***内部的特定软件需运行相应程序来监控电池电压，并当监控到电池电压上升至***开机电压阈值后控制***自动开机。
但是，在移动终端的***关机时运行如上所述的程序仍然会持续消耗电池电流，从而相应地产生过大的关机漏电流一方面很容易造成电池过放保护，对电池使用寿命带来不利影响，另一方面漏电流过大也会延长移动终端的电池充电时间。进一步地，***在电池电量低于***工作电压时关机后，供电电路仍然持续保持工作状态，对移动终端元器件的使用寿命也会产生影响。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种开关机控制电路以及具有该开关机控制电路的电子设备，当电池电压过低导致***关机后，可以彻底断开***的供电，还可以通过监控电池电压的变化实现***自动开机，减少电路的开关机损耗以及防止电池过放损坏的风险。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种开关机控制电路，所述电路包括：开关电路、电池电压监控电路、逻辑电路和电源转换电路，所述开关电路分别与所述逻辑电路和处理电路电连接，所述逻辑电路分别与所述电池电压监控电路、所述电源转换电路以及所述处理电路电连接，所述电源转换电路与所述处理电路电连接；当所述电池电压监控电路检测到电池电压低于低电门限电压时输出第一电压检测信号，所述处理电路响应所述第一电压检测信号控制***关机并输出电源关闭信号；所述逻辑电路在收到所述开关电路的输出信号、所述第一电压检测信号和所述电源关闭信号后，响应输入的信号输出第一使能信号，所述电源转换电路响应所述第一使能信号停止工作以切断所述电池电压对所述处理电路的供电；当所述电池电压监控电路检测到所述电池电压不低于开机阈值电压时持续输出第二电压检测信号；在所述开关电路的输出信号是在被预置为允许开机的第一状态下产生的开机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第二使能信号，所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制所述电池电压对所述处理电路的供电，所述处理电路控制***开机。
其中，所述逻辑电路包括与门电路、或门电路，所述与门电路的第一输入端与所述电池电压监控电路连接，第二输入端与所述开关电路连接，输出端与所述或门电路的第一输入端连接，所述或门电路的第二输入端与所述处理电路连接，输出端与所述电源转换电路连接。
其中，所述电路还包括：在所述开关电路的输出信号是在被预置为关机的第二状态下产生的关机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第一使能信号，使所述电源转换电路响应所述第一使能信号切断所述电池对所述处理电路的供电。
其中，所述电路还包括：当所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制所述电池电压对所述处理电路的供电，使所述处理电路控制***开机时，所述处理电路响应所述开机信号和所述第二电压检测信号保持输出电源保持信号，所述逻辑电路响应所述开机信号、所述第二电压检测信号以及所述电源保持信号保持输出所述第二使能信号，所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制电池电压持续地为所述处理电路供电。
其中，所述电路还包括：当所述开关电路的输出信号为在被预置为关机的第二状态下产生的关机信号以及所述处理电路输出的信号为响应所述关机信号而产生的电源关闭信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号以及所述处理电路输出的信号，输出所述第一使能信号，使所述电源转换电路响应所述第一使能信号停止工作而切断所述电池电压对所述处理电路的供电。
其中，所述开关电路为机械开关电路。
其中，所述低电门限电压和所述开机阈值电压根据施密特触发原理预先设定。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，所述电子设备包括开关机控制电路、处理电路以及电池；所述开关机控制电路包括：开关电路、电池电压监控电路、逻辑电路和电源转换电路，所述开关电路分别与所述逻辑电路和所述处理电路电连接，所述逻辑电路分别与所述电池电压监控电路、所述电源转换电路以及所述处理电路电连接，所述电源转换电路与所述处理电路电连接；当所述电池电压监控电路检测到电池电压低于低电门限电压时输出第一电压检测信号，所述处理电路响应所述第一电压检测信号控制***关机并输出电源关闭信号；所述逻辑电路响应输入的信号而输出第一使能信号，所述电源转换电路响应所述第一使能信号停止工作以切断所述电池电压对所述处理电路的供电；其中，所述输入的信号包括所述开关电路的输出信号、所述第一电压检测信号和所述电源关闭信号；当所述电池电压监控电路检测到所述电池电压不低于开机阈值电压时持续输出第二电压检测信号；在所述开关电路的输出信号是在被预置为允许开机的第一状态下产生的开机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第二使能信号，所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制所述电池电压对所述处理电路的供电，所述处理电路控制***开机。
其中，所述逻辑电路包括与门电路、或门电路，所述与门电路的第一输入端与所述电池电压监控电路连接，第二输入端与所述开关电路连接，输出端与所述或门电路的第一输入端连接，所述或门电路的第二输入端与所述处理电路连接，输出端与所述电源转换电路连接。
其中，在所述开关电路的输出信号是在被预置为关机的第二状态下产生的关机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第一使能信号，所述电源转换电路响应所述第一使能信号切断所述电池对所述处理电路的供电。
本发明提供一种开关机控制电路以及具有该电路的电子设备，当电子设备处于开机工作状态时，逻辑电路根据开关电路被预置在开机状态而输出的开机信号、电池电压监控电路检测电池电压而输出的电压检测信号以及处理电路响应电压检测信号而输出的电源信号，并在电池电压监控电路检测电池电压低于低电门限电压而输出第一电压检测信号时，输出第一使能信号，触发电源转换电路停止工作以切断电池对处理电路的供电，在电池电压监控电路检测电池电压不低于开机阈值电压而输出的第二电压检测信号时，输出第二使能信号，触发电源转换电路控制述电池对处理电路供电，以控制***开机。利用本发明，在电池电压过低导致***关机后，可以彻底断开***的供电，还可以通过监控电池电压的变化实现***自动开机，减少电路的开关机损耗以及防止电池过放损坏的风险。
附图说明
图1是本发明实施方式中的电子设备的电路结构示意图；
图2是本发明实施方式中的逻辑电路的结构示意图；
图3是本发明实施方式中的电池电压监控电路的施密特触发曲线示意图。
具体实施方式
请参阅图1，为本发明实施方式中一种电子设备的电路结构示意图。该电子设备10包括开关机控制电路20、处理电路30以及电池40。其中，该开关机控制电路20电连接在处理电路30和电池40之间，用于控制该电池40为该处理电路30供电。
具体地，该开关机控制电路20包括开关电路21、逻辑电路22、电池电压监控电路23和电源转换电路24。其中，该开关电路21分别与该逻辑电路22和处理电路30电连接，该逻辑电路22分别与该电池电压监控电路23、电源转换电路24以及处理电路30电连接，该电源转换电路24与该处理电路30电连接。
在本实施方式中，该开关电路21为机械开关电路，该机械开关可以根据机械结构相应地通过旋转、按压、拨动等操作方式将该开关电路21设置为允许电子设备10开机的第一状态以及设置电子设备10关机的第二状态，该开关电路21根据其机械开关处于第一状态或第二状态输出相应的开机信号或关机信号。
在其他实施方式中，该开关电路21还可以通过运行软件而产生相应信号的电路，或其他形式的电路。
该电池电压监控电路23用于实时地监控电池40的电压。
下面对本发明的电子设备10的电路工作原理进行详细地解释说明。
当需要开启电子设备10(设定其初始状态为关机状态)时，用户通过操作开关电路21使其被预置在允许电子设备10开机的第一状态，并输出开机信号。由于，电子设备10的初始状态为关机状态，所以处理电路30尚未被供电工作，输出的信号为无效信号，如，低电平信号。进一步地，根据电池40的电压信息包括以下两种情况：
情况一：该电池电压监控电路23监控电池40的电压低于低电门限电压时产生第一电压检测信号。此时，逻辑电路22输入开关电路21输出的开机信号、电池电压监控电路23输出的第一电压检测信号以及处理电路30输出的无效信号，并对上述信号进行逻辑分析运算，输出第一使能信号。该电源转换电路24响应该第一使能信号切断电池40为该处理电路30的供电路径。因此，当开关电路21处于允许电子设备10开机的第一状态，但是电池40的电压低于低电门限电压时，此时该开关机控制电路20仍然切断电池40对处理电路30的供电路径，并保持电子设备10处于关机状态。从而，在电池40的电压较低时切断其供电路径，达到保护电池40的效果。
情况二：该电池电压监控电路23监控电池40的电压不低于开机阈值电压时产生第二电压检测信号。此时，逻辑电路22输入开关电路21输出的开机信号、电池电压监控电路23输出的第二电压检测信号以及处理电路30输出的无效信号，并对上述信号进行逻辑分析运算，输出第二使能信号。该电源转换电路24响应该第二使能信号控制电池40为该处理电路30供电，该处理电路30被供电而启动时响应开关电路21输出的开机信号控制电子设备10***启动。因此，当开关电路21处于允许电子设备10开机的第一状态，并且电池40的不低于开机阈值电压时，该开关机控制电路20可以控制电池40对处理电路30供电，使处理电路30恢复工作，以控制电子设备10***开机。
当电子设备10处于开机工作状态时，该开关电路21被预置为允许电子设备10开机的第一状态而保持输出开机信号。若电池40的电压一直处于不低于开机阈值电压时，该电池电压监控电路23会持续地输出第二电压检测信号。该处理电路30工作时接收该开机信号和该第二电压检测信号，并输出电源保持信号。其中，该电源保持信号为有效的电平信号，如高电平信号。同时，该逻辑电路22由于持续地接收开机信号、第二电压检测信号和电源保持信号而输出第二使能信号，使所述电源转换电路24响应所述第二使能信号导通电池40为处理电路30供电的路径，从而保证电池40为该处理电路30持续供电。
低电关机情况：在电子设备10处于开机工作状态的过程中，当电池40的电压降低且低于低电门限电压时，该开关机控制电路20控制电子设备10自动关机，并完全切断电池40为处理电路30的供电路径。工作原理如下：
该电池电压监控电路23监控电池40的低于低电门限电压时产生第一电压检测信号。该处理电路30接收第一电压检测信号时输出电源关闭信号，以及控制电子设备10的***保存当前数据并关机。其中，该电源关闭信号为无效的电平信号，如低电平信号。此时，逻辑电路22输入开关电路21输出的开机信号、电池电压监控电路23输出的第一电压检测信号以及处理电路30输出的电源关闭信号，并对上述信号进行逻辑分析运算，输出第一使能信号。该电源转换电路24响应该第一使能信号切断电池40为该处理电路30供电的路径。因此，当处于工作状态的电子设备10，由于电池40的电压降低至低于低电门限电压值电压而关机时，该开关机控制电路20可以自动切断电池40对处理电路30的供电，从而在自动关机的同时完全切断电池40的供电路径，以保护电池。
充电开机情况：在开关电路21被阈值在允许电子设备10开机的第一状态的情况下，电子设备10由于电池40的电压较低而自动关机时，对电池40充电以重新启动电子设备10。工作原理如下：
该电池电压监控电路23监控电池40由于充电而使电压不低于开机阈值电压时产生第二电压检测信号。此时，逻辑电路22输入开关电路21输出的开机信号、电池电压监控电路23输出的第二电压检测信号以及处理电路30输出的无效信号(关机断电后处理电路30输出无效信号)，并对上述信号进行逻辑分析运算，输出第二使能信号。该电源转换电路24响应该第二使能信号控制电池40为该处理电路30供电。从而，在电池40充电后使电压满足工作电压时，由开关机控制电路20自动控制电子设备10开机，并恢复电池40对电子设备10的供电。
人工关机：当电子设备10处于开机工作状态时，当需要关闭电子设备10，用户通过操作开关电路21使其被预置在关闭电子设备10的第二状态，并输出关机信号。处理电路30响应该关机信号输出电源关闭信号，并控制电子设备10保存当前数据后关机。逻辑电路22输入开关电路21输出的关机信号、电池电压监控电路23输出的第二电压检测信号以及处理电路30输出的电源关闭信号，并对上述信号进行逻辑分析运算，输出第一使能信号。该电源转换电路24响应该第一使能信号切断电池40为该处理电路30供电的路径。因此，通过操作开关电路21而控制处于工作状态的电子设备10关机。
请同时参阅图2，该逻辑电路22包括与门电路221、或门电路222，其中，与门电路221的第一输入端与电池电压监控电路23连接，第二输入端与开关电路21连接，输出端与或门电路222的第一输入端连接，或门电路222的第二输入端与处理电路30连接，输出端与电源转换电路24连接。
具体地，该与门电路221用于对接收到的开关电路21输出的信号以及电池电压监控电路23输出的电压检测信号进行逻辑“与”运算，得到相应的运算结果。该或门电路222用于对接收到的与门电路221输出的运算结果以及处理电路30输出的电源保持/关闭信号进行逻辑“或”运算，得到相应的运算结果，即，使能信号。
例如，设置第一电压检测信号为低电平信号，第二电压检测信号为高电平信号，第一使能信号为低电平信号，第二使能信号为高电平信号。该电池电压监控电路23监控电池40的低于低电门限电压时产生第一电压检测信号，该处理电路30接收第一电压检测信号时输出电源关闭信号，与门电路221对开关电路21输出的开机信号以及电池电压监控电路23输出的第一电压检测信号进行逻辑“与”运算，得到的运算结果为电平信号，该或门电路222对该与门电路221输出的低电平信号和该处理电路30输出的电源关闭信号进行逻辑“或”运算，得到的运算结果为低电平信号，即，第一使能信号。
同样地，在充电开机情况的下，该电池电压监控电路23监控电池40由于充电而使电压不低于开机阈值电压时产生第二电压检测信号。该与门电路221对开关电路21输出的开机信号、电池电压监控电路23输出的第二电压检测信号进行逻辑“与”运算，得到高电平信号。该或门电路222对该与门电路221输出的高电平信号以及处理电路30输出的无效信号进行逻辑“或”运算，得到高电平信号，即，第二使能信号。
其他情况类似，在此不加以赘述。
在其他实施方式中，逻辑电路可以是实现类似功能的不同电路，不仅限于上述电路。
请同时参阅图3，“低电门限电压”和“开机阀值电压”实现方式可以使用***控制处理器、延时电路、软件设定等方式来实现。在本实施方式中，使用斯密特触发原理设定的“开机阈值电压”和“低电门限电压”，利用电压恢复后的上升曲线有滞后性，有效防止电压电量虚高而导致***反复开关机。电池电压监控电路23根据电池40的电压变化输出的电压检测信号，结合图3所示，具体如下：
1、在电池电压下降到低电门限电压之前，电压检测信号维持“高”电平。
2、当电池电压下降到低电门限电压时，电压检测信号变为“低”电平。
3、电池电压保持低于“低电门限电压”，电压检测信号保持“低”电平。
4、当电池电压上升到开机阈值电压时，电压检测信号输出“高”电平。
5、当电池电压保持高于开机阈值电压时，电压检测信号维持“高”电平。
本发明提供一种开关机控制电路以及具有该电路的电子设备，当电子设备处于开机工作状态时，逻辑电路根据开关电路被预置在开机状态而输出的开机信号、电池电压监控电路检测电池电压而输出的电压检测信号以及处理电路响应电压检测信号而输出的电源信号，并在电池电压监控电路检测电池电压低于低电门限电压而输出第一电压检测信号时，输出第一使能信号，触发电源转换电路停止工作以切断电池对处理电路的供电，在电池电压监控电路检测电池电压不低于开机阈值电压而输出的第二电压检测信号时，输出第二使能信号，触发电源转换电路控制述电池对处理电路供电，以控制***开机。利用本发明，在电池电压过低导致***关机后，可以彻底断开***的供电，还可以通过监控电池电压的变化实现***自动开机，减少电路的开关机损耗以及防止电池过放损坏的风险。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种开关机控制电路，其特征在于，所述电路包括：开关电路、电池电压监控电路、逻辑电路和电源转换电路，所述开关电路分别与所述逻辑电路和处理电路电连接，所述逻辑电路分别与所述电池电压监控电路、所述电源转换电路以及所述处理电路电连接，所述电源转换电路与所述处理电路电连接；
当所述电池电压监控电路检测到电池电压低于低电门限电压时输出第一电压检测信号，所述处理电路响应所述第一电压检测信号控制***关机并输出电源关闭信号；所述逻辑电路在收到所述开关电路的输出信号、所述第一电压检测信号和所述电源关闭信号后，响应输入的信号输出第一使能信号，所述电源转换电路响应所述第一使能信号停止工作以切断所述电池电压对所述处理电路的供电；
当所述电池电压监控电路检测到所述电池电压不低于开机阈值电压时持续输出第二电压检测信号；在所述开关电路的输出信号是在被预置为允许开机的第一状态下产生的开机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第二使能信号，所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制所述电池电压对所述处理电路的供电，所述处理电路控制***开机。
2.根据权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于，所述逻辑电路包括与门电路、或门电路，所述与门电路的第一输入端与所述电池电压监控电路连接，第二输入端与所述开关电路连接，输出端与所述或门电路的第一输入端连接，所述或门电路的第二输入端与所述处理电路连接，输出端与所述电源转换电路连接。
3.根据权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于，所述电路还包括：在所述开关电路的输出信号是在被预置为关机的第二状态下产生的关机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第一使能信号，使所述电源转换电路响应所述第一使能信号切断所述电池对所述处理电路的供电。
4.根据权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于，所述电路还包括：当所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制所述电池电压对所述处理电路的供电，使所述处理电路控制***开机时，所述处理电路响应所述开机信号和所述第二电压检测信号保持输出电源保持信号，所述逻辑电路响应所述开机信号、所述第二电压检测信号以及所述电源保持信号保持输出所述第二使能信号，所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制电池电压持续地为所述处理电路供电。
5.根据权利要求4所述的开关机控制电路，其特征在于，所述电路还包括：当所述开关电路的输出信号为在被预置为关机的第二状态下产生的关机信号以及所述处理电路输出的信号为响应所述关机信号而产生的电源关闭信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号以及所述处理电路输出的信号，输出所述第一使能信号，使所述电源转换电路响应所述第一使能信号停止工作而切断所述电池电压对所述处理电路的供电。
6.根据权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于，所述开关电路为机械开关电路。
7.根据权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于，所述低电门限电压和所述开机阈值电压根据施密特触发原理预先设定。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括开关机控制电路、处理电路以及电池；所述开关机控制电路包括：开关电路、电池电压监控电路、逻辑电路和电源转换电路，所述开关电路分别与所述逻辑电路和所述处理电路电连接，所述逻辑电路分别与所述电池电压监控电路、所述电源转换电路以及所述处理电路电连接，所述电源转换电路与所述处理电路电连接；
当所述电池电压监控电路检测到电池电压低于低电门限电压时输出第一电压检测信号，所述处理电路响应所述第一电压检测信号控制***关机并输出电源关闭信号；所述逻辑电路响应输入的信号而输出第一使能信号，所述电源转换电路响应所述第一使能信号停止工作以切断所述电池电压对所述处理电路的供电；其中，所述输入的信号包括所述开关电路的输出信号、所述第一电压检测信号和所述电源关闭信号；
当所述电池电压监控电路检测到所述电池电压不低于开机阈值电压时持续输出第二电压检测信号；在所述开关电路的输出信号是在被预置为允许开机的第一状态下产生的开机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第二使能信号，所述电源转换电路响应所述第二使能信号控制所述电池电压对所述处理电路的供电，所述处理电路控制***开机。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述逻辑电路包括与门电路、或门电路，所述与门电路的第一输入端与所述电池电压监控电路连接，第二输入端与所述开关电路连接，输出端与所述或门电路的第一输入端连接，所述或门电路的第二输入端与所述处理电路连接，输出端与所述电源转换电路连接。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，在所述开关电路的输出信号是在被预置为关机的第二状态下产生的关机信号时，所述逻辑电路响应输入的所述开关电路的输出信号、所述第二电压检测信号，输出第一使能信号，所述电源转换电路响应所述第一使能信号切断所述电池对所述处理电路的供电。
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