CN220858083U - 一种低压单按键开关机电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种低压单按键开关机电路，包括电池组、电池管理芯片、MCU和按键，电池管理芯片分别与电池组的电池和MCU电连接，电池组的正极分别与第一三极管的发射极、一第一电阻的一端和一第二电阻的一端相连，第一三极管的集电极经第三二极管后与电池管理芯片相连，第一三极管的基极和第一电阻的另一端均经一第一电容和一第三电阻后与第二电阻的另一端和一第一稳压二极管的阴极相连，第一稳压二极管的阳极经第四二极管后与第二二极管相连，第四二极管和第二二极管的阴极相连并与按键相连，第二二极管的阳极经一第六电阻后分别与MCU和一一端接地的第二电容相连，第二二极管的阳极与第六电阻均与一接有电源电压的第四电阻相连。

Description

一种低压单按键开关机电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种低压单按键开关机电路。

背景技术

随着新能源技术的发展对锂电池需求越来越大，通常锂电池需要连接一块锂电池保护板(BMS)做成锂电池PACK，当锂电池PACK作为能量来源连接到用电设备时，产品需要能够正常开关机。其中，关机是为了让产品从待机状态进入关机状态，避免锂电池深度放电使产品无法开机而报废。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低压单按键开关机电路，以实现按键检测区分开关机。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种低压单按键开关机电路，包括电池组、电池管理芯片、MCU、按键、第一三极管、第二二极管和第四二极管，所述电池组包括若干串联的电池，所述电池组的负极经一采样电阻后分别与负载的负极和所述按键的第二端相连，所述电池管理芯片分别与所述电池、所述采样电阻和所述MCU电连接，所述电池管理芯片包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器与所述MCU电连接，所述电池组的正极分别与所述第一三极管的发射极、一第一电阻的一端和一第二电阻的一端相连，所述第一三极管的集电极经一第三二极管后与所述电池管理芯片相连，所述第一三极管的基极和所述第一电阻的另一端均经串联的第一电容和第三电阻后与所述第二电阻的另一端和一第一稳压二极管的阴极相连，所述第一稳压二极管的阳极与所述第四二极管的阳极相连，所述第四二极管的阴极与所述第二二极管的阴极相连，所述按键的第一端分别与所述第四二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极经一第六电阻后分别与一一端接地的第二电容和所述MCU的按键检测端口电连接，所述第二二极管的阳极与所述第六电阻之间电连接有一一端接有电源电压的第四电阻。

其进一步技术方案为：所述第一三极管的集电极经一第五电阻后与所述第三二极管的阳极相连，所述第三二极管的阴极分别与所述电池管理芯片和一一端接地的第三电容相连。

其进一步技术方案为：所述第三二极管的阴极与一第二稳压二极管相连，所述第二稳压二极管的阳极接地，所述第二稳压二极管的阴极分别与所述电池管理芯片和所述第三二极管的阴极相连。

其进一步技术方案为：所述MCU经一第一二极管后分别与所述第三二极管的阴极、所述第三电容的另一端和所述第二稳压二极管的阴极相连。

其进一步技术方案为：所述电池管理芯片采用AFE芯片。

其进一步技术方案为：所述电池组的正极通过一第一MOS管和第二MOS管后与负载的正极相连，所述电池管理芯片与所述第一MOS管和所述第二MOS管的控制端相连。

其进一步技术方案为：所述第一MOS管的漏极和所述第二MOS管的漏极相连，所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极与所述电池管理芯片相连，所述第一MOS管的源极与所述电池组的正极相连，所述第二MOS管的源极与所述负载的正极相连。

其进一步技术方案为：所述电池组的正极经一保险丝后与所述第一MOS管的源极相连。

本实用新型的有益技术效果在于：本实用新型的低压单按键开关机电路通过设置与按键相连的MCU，以根据按键的按压时长检测区分开关机，实现完整的反馈机制，实现单次开机和单次关机，可有效避免干扰导致的误触发开关机，使得开关机状态明确，通过设置电池管理芯片以更好地根据MCU进行电池管理控制，通过设置分别与第一三极管的基极和电池组的正极连接的第一稳压二极管，以当电池组的正极的电压与第一稳压二极管的电压相近时，使得第一三极管关断截止，从而实现电池电压低时无法开机，避免反复开机使用导致电池进入深度放电，同时，通过设置隔离直流电压的第一电容以实现单次按压按键即可开机，且电路结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的低压单按键开关机电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的低压单按键开关机电路的电路图，所述低压单按键开关机电路10包括电池组、电池管理芯片、MCU、按键SW1、第一三极管T1、第二二极管D2和第四二极管D4，所述电池组包括若干串联的电池，所述电池组的负极经一采样电阻Rsense后分别与负载的负极P-/C-和所述按键SW1的第二端相连，所述电池管理芯片分别与所述电池、所述采样电阻Rsense和所述MCU电连接，所述电池管理芯片包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器与所述MCU电连接，所述电池管理芯片通过低压差线性稳压器向所述MCU提供3.3V的工作电压，所述电池组的正极BAT+分别与所述第一三极管T1的发射极、一第一电阻R1的一端和一第二电阻R2的一端相连，所述第一三极管T1的集电极经一第三二极管D3后与所述电池管理芯片相连，以为电池管理芯片提供3.3V的工作电压，所述第一三极管T1的基极和所述第一电阻R1的另一端均经串联的第一电容C1和第三电阻R3后与所述第二电阻R2的另一端和一第一稳压二极管DZ1的阴极相连，即所述第一三极管T1的基极和所述第一电阻R1的另一端均与一第一电容C1的一端相连，所述第一电容C1的另一端与一第三电阻R3的一端相连，所述第三电阻R3的另一端分别与所述第二电阻R2的另一端和一第一稳压二极管DZ1的阴极相连，所述第一稳压二极管DZ1的阳极与所述第四二极管D4的阳极相连，所述第四二极管D4的阴极与所述第二二极管D2的阴极相连，所述按键SW1的第一端分别与所述第四二极管D4的阴极和所述第二二极管D2的阴极相连，所述第二二极管D2的阳极经一第六电阻R6后分别与一一端接地的第二电容C2和所述MCU的按键检测端口电连接，以使所述MCU可识别检测按键是否被按压以及按键的按压时长，便于进行开关机检测及控制，所述第二二极管D2的阳极与所述第六电阻R6之间电连接有一一端接有电源电压VDD33的第四电阻R4，所述第二二极管D2的阳极和所述第六电阻R6均与一端接有电源电压VDD33的第四电阻R4的另一端相连。

其中，电池组的正极BAT+为若干串联的电池的高电压端，电池管理芯片可对单节电池的电压、温度和电流进行采集，与MCU进行通信，电池管理芯片的开关机端口需要高电平保持正常工作，低电平关机。所述低压单按键开关机电路通过设置经第六电阻R6和第二二极管D2后与按键SW1相连的MCU，以根据按键的按压时长检测区分开关机，实现完整的反馈机制，实现单次开机和单次关机，可有效避免干扰导致的误触发开关机，使得开关机状态明确，通过设置电池管理芯片以更好地根据MCU进行电池管理控制，通过设置分别与第一三极管T1的基极和电池组的正极BAT+连接的第一稳压二极管DZ1，以当电池组的正极BAT+的电压与第一稳压二极管DZ1的电压相近时，使得第一三极管T1关断截止，从而实现电池组的电压低时无法开机，避免反复开机使用导致电池进入深度放电，同时，通过设置隔离直流电压的第一电容C1以实现单次按压按键即可开机，且电路结构简单。

具体地，在本实施例中，所述第一三极管T1的集电极经一第五电阻R5后与所述第三二极管D3的阳极相连，所述第三二极管D3的阴极分别与所述电池管理芯片和一一端接地的第三电容C3相连。

具体地，在本实施例中，所述第三二极管D3的阴极与一第二稳压二极管DZ2相连，所述第二稳压二极管DZ2的阳极接地，所述第二稳压二极管DZ2的阴极分别与所述电池管理芯片和所述第三二极管D3的阴极相连。

具体地，在本实施例中，所述MCU经一第一二极管D1后分别与所述第三二极管D3的阴极、所述第三电容C3的另一端和所述第二稳压二极管DZ2的阴极相连。

优选地，所述电池管理芯片采用AFE芯片。

具体地，在本实施例中，所述电池组的正极BAT+通过一第一MOS管QT1和第二MOS管QT2后与负载的正极P+/C+相连，所述电池管理芯片与所述第一MOS管QT1和所述第二MOS管QT2的控制端相连。

具体地，在本实施例中，所述第一MOS管QT1的漏极和所述第二MOS管QT2的漏极相连，所述第一MOS管QT1的栅极和所述第二MOS管QT2的栅极与所述电池管理芯片相连，所述第一MOS管QT1的源极与所述电池组的正极BAT+相连，所述第二MOS管QT2的源极与所述负载的正极P+/C+相连。

具体地，在本实施例中，所述电池组的正极BAT+经一保险丝FS1后与所述第一MOS管QT1的源极相连。

基于上述设计，工作时，在关机状态下按下按键，第四二极管的阳极被连接到地，电池组的正极通过第一电阻、第一电容、第三电阻、第一稳压二极管、第四二极管和第二二极管给第二电容充电，且第一三极管导通，电池组的正极通过第一三极管、第五电阻、第三二极管和第二稳压二极管向电池管理芯片提供3.3V电压，电池管理芯片通过低压差线性稳压器向MCU提供3.3V电压，同时，在第三电容没有充满电前，MCU通过第一二极管输出3.3V电平至第三电容以为第三电容充电。当在开机状态下需要关机时，长按按键，MCU的按键检测端口电压变低后，MCU拉低其与电池管理芯片连接的端口，以使电池管理芯片进入关机状态，同时，电池管理芯片的低压差线性稳压器也关闭，MCU掉电，使得整个电源***关机。其中，长按按键的按压时长需超过开机电容充电时间，开机电容充电时间与电池电压相关，电池电压高，则开机电容充电时间长，电池电压低，则开机电容充电时间短。

综上所述，本实用新型的低压单按键开关机电路通过设置与按键相连的MCU，以根据按键的按压时长检测区分开关机，实现完整的反馈机制，实现单次开机和单次关机，可有效避免干扰导致的误触发开关机，使得开关机状态明确，通过设置电池管理芯片以更好地根据MCU进行电池管理控制，通过设置分别与第一三极管的基极和电池组的正极连接的第一稳压二极管，以当电池组的正极的电压与第一稳压二极管的电压相近时，使得第一三极管关断截止，从而实现电池组的电压低时无法开机，避免反复开机使用导致电池进入深度放电，同时，通过设置隔离直流电压的第一电容以实现单次按压按键即可开机，且电路结构简单。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种低压单按键开关机电路，其特征在于，包括电池组、电池管理芯片、MCU、按键、第一三极管、第二二极管和第四二极管，所述电池组包括若干串联的电池，所述电池组的负极经一采样电阻后分别与负载的负极和所述按键的第二端相连，所述电池管理芯片分别与所述电池、所述采样电阻和所述MCU电连接，所述电池管理芯片包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器与所述MCU电连接，所述电池组的正极分别与所述第一三极管的发射极、一第一电阻的一端和一第二电阻的一端相连，所述第一三极管的集电极经一第三二极管后与所述电池管理芯片相连，所述第一三极管的基极和所述第一电阻的另一端均经串联的第一电容和第三电阻后与所述第二电阻的另一端和一第一稳压二极管的阴极相连，所述第一稳压二极管的阳极与所述第四二极管的阳极相连，所述第四二极管的阴极与所述第二二极管的阴极相连，所述按键的第一端分别与所述第四二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极经一第六电阻后分别与一一端接地的第二电容和所述MCU的按键检测端口电连接，所述第二二极管的阳极与所述第六电阻之间电连接有一一端接有电源电压的第四电阻。

2.根据权利要求1所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述第一三极管的集电极经一第五电阻后与所述第三二极管的阳极相连，所述第三二极管的阴极分别与所述电池管理芯片和一一端接地的第三电容相连。

3.根据权利要求2所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述第三二极管的阴极与一第二稳压二极管相连，所述第二稳压二极管的阳极接地，所述第二稳压二极管的阴极分别与所述电池管理芯片和所述第三二极管的阴极相连。

4.根据权利要求3所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述MCU经一第一二极管后分别与所述第三二极管的阴极、所述第三电容的另一端和所述第二稳压二极管的阴极相连。

5.根据权利要求1所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述电池管理芯片采用AFE芯片。

6.根据权利要求1所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述电池组的正极通过一第一MOS管和第二MOS管后与负载的正极相连，所述电池管理芯片与所述第一MOS管和所述第二MOS管的控制端相连。

7.根据权利要求6所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述第一MOS管的漏极和所述第二MOS管的漏极相连，所述第一MOS管的栅极和所述第二MOS管的栅极与所述电池管理芯片相连，所述第一MOS管的源极与所述电池组的正极相连，所述第二MOS管的源极与所述负载的正极相连。

8.根据权利要求7所述的低压单按键开关机电路，其特征在于，所述电池组的正极经一保险丝后与所述第一MOS管的源极相连。