開關(guān)機電路及電子設(shè)備的制作方法
1.本實用新型涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及開關(guān)機電路及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
2.隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人工智能的普及，各種用電產(chǎn)品在日益增加，因此開關(guān)也成為了人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾囊徊糠?，開關(guān)中的開關(guān)電路也變得十分重要。目前的開關(guān)機電路實現(xiàn)方案一般分為兩種：第一種方式：通過開關(guān)電子元器件本身的特性，即斷路和短路來實現(xiàn)，比如撥動開關(guān)、自鎖開關(guān)等。第二種方式：通過硬件觸發(fā)器控制的方式來實現(xiàn)。但是，開關(guān)電子元器件體積較大，而且壽命較短。硬件觸發(fā)器控制的方式只能實現(xiàn)單一的開關(guān)功能，功能比較簡單。在許多特定的場景中，會有需要短按開機長按關(guān)機，有的時候甚至開關(guān)機的按鍵響應時間需要精確到毫秒級，這個時候以往的通用電路是無法實現(xiàn)這些功能的。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
3.本實用新型提供了開關(guān)機電路及電子設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有開關(guān)機電路及電子設(shè)備開關(guān)功能單一，不能設(shè)置按鍵響應時間的問題。
4.第一方面，本實用新型提供了一種開關(guān)機電路，包括：供電電源、開關(guān)單元、控制芯片、輕觸開關(guān)，開關(guān)單元，與所述供電電源連接；控制芯片，與所述開關(guān)單元連接；輕觸開關(guān)，與所述開關(guān)單元和所述控制芯片連接；其中，關(guān)機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)按下時所述開關(guān)單元導通，所述供電電源對所述控制芯片供電，所述控制芯片開始計時并達到第一預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元輸出導通鎖定信號，所述開關(guān)單元保持導通以實現(xiàn)開機；開機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)按下時，所述控制芯片開始計時并達到第二預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元輸出斷開鎖定信號，所述開關(guān)單元斷開以實現(xiàn)關(guān)機。
5.進一步地，所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的第一端用于與所述輕觸開關(guān)和所述控制芯片連接，所述第一開關(guān)管的第二端接地，所述第一開關(guān)管的第三端與所述第二開關(guān)管的第一端連接，所述第二開關(guān)管的第二端與所述供電電源連接，所述第二開關(guān)管的第三端與所述控制芯片連接。
6.進一步地，所述第一開關(guān)管為npn三極管，所述npn三極管的基極用于與所述輕觸開關(guān)和所述控制芯片連接，所述npn三極管的發(fā)射極接地，所述npn三極管的集電極與所述第二開關(guān)管的第一端連接。
7.進一步地，所述第二開關(guān)管為nmos管，所述nmos管的柵極與所述npn三極管的集電極連接，所述nmos管的漏極與所述供電電源連接，所述nmos管的源極與所述控制芯片連接。
8.進一步地，所述控制芯片包括電源引腳，所述電源引腳與所述nmos管的源極連接。
9.進一步地，所述控制芯片包括第一引腳，所述第一引腳用于與所述npn三極管的基極和所述輕觸開關(guān)連接，所述第一引腳用于輸出所述導通鎖定信號至所述 npn三極管的基極以使所述npn三極管導通。
10.進一步地，所述控制芯片包括第二引腳，所述第二引腳用于與所述npn三極管的基極連接，所述第二引腳用于輸出斷開鎖定信號至所述npn三極管的基極以使所述npn三極管斷開。
11.進一步地，所述第二預設(shè)時長大于所述第一預設(shè)時長。
12.第二方面，本實用新型還提供了一種開關(guān)機電路，包括：供電電源、輕觸開關(guān)、控制芯片、npn三極管、nmos管，所述控制芯片包括第一引腳、第二引腳和電源引腳；所述供電電源與所述nmos管的漏極連接，所述nmos管的源極與所述控制芯片的電源引腳連接，所述nmos管的柵極與所述npn三極管的集電極連接，所述npn三極管發(fā)射極接地，所述npn三極管的基極用于與所述控制芯片的第一引腳和第二引腳連接；所述輕觸開關(guān)的一端與所述供電電源連接，所述輕觸開關(guān)的另一端用于與所述npn三極管的基極連接。
13.第三方面，本實用新型還提供了一種電子設(shè)備，包括開關(guān)機電路，所述開關(guān)機電路為第一方面和第二方面所述的開關(guān)機電路。
14.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：通過控制芯片預先設(shè)置第一預設(shè)時長和第二預設(shè)時長，在滿足輕觸開關(guān)按下第一預設(shè)時長的情況下，控制芯片輸出導通鎖定信號保持開關(guān)單元導通，供電電源對控制芯片供電以實現(xiàn)開機；以及在滿足輕觸開關(guān)按下第二預設(shè)時長的情況下，控制芯片輸出斷開鎖定信號斷開開關(guān)單元，切斷供電電源對控制芯片供電以實現(xiàn)關(guān)機，由此，實現(xiàn)了單輕觸開關(guān)在任意的可預設(shè)配置的時間范圍內(nèi)響應開機和關(guān)機動作，開關(guān)機時長是可以任意設(shè)定的，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大，且關(guān)機狀態(tài)下基本沒有損耗，功耗極低。
附圖說明
15.為了更清楚地說明本實用新型實施例技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
16.圖1展示了本實用新型實施例開關(guān)機電路的示意圖；
17.圖2展示了本實用新型實施例開關(guān)機電路的電路圖；
18.圖3展示了本實用新型實施例開關(guān)機電路的另一電路圖；
19.10、供電電源；20、開關(guān)單元；30、控制芯片；40、輕觸開關(guān)。
具體實施方式
20.下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
21.應當理解，當在本說明書和所附權(quán)利要求書中使用時，術(shù)語“包括”和“包含”指示所描述特征、整體、步驟、操作、元素和/或組件的存在，但并不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元素、組件和/或其集合的存在或添加。
22.還應當理解，在此本實用新型說明書中所使用的術(shù)語僅僅是出于描述特定實施例
的目的而并不意在限制本實用新型。如在本實用新型說明書和所附權(quán)利要求書中所使用的那樣，除非上下文清楚地指明其它情況，否則單數(shù)形式的“一”、“一個”及“該”意在包括復數(shù)形式。
23.還應當進一步理解，在本實用新型說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“和/或”是指相關(guān)聯(lián)列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，并且包括這些組合。
24.參照圖2，本實用新型實施例展示了一種開關(guān)機電路，其包括：供電電源10、輕觸開關(guān)40、控制芯片30、npn三極管q6、nmos管q3，所述控制芯片30包括第一引腳pwr、第二引腳power_onoff和電源引腳vcc；所述供電電源10與所述nmos管q3的漏極連接，所述nmos管q3的源極與所述控制芯片30的電源引腳 vcc連接，所述nmos管q3的柵極與所述npn三極管q6的集電極連接，所述npn 三極管q6發(fā)射極接地，所述npn三極管q6的基極用于與所述控制芯片30的第一引腳pwr和第二引腳power_onoff連接；所述輕觸開關(guān)40的一端與所述供電電源10連接，所述輕觸開關(guān)40的另一端用于與所述npn三極管q6的基極連接。
25.具體地，開關(guān)機電路還包括第一導通電阻r42、第二導通電阻r43、第三導通電阻r35和二極管d3，控制芯片30的第一引腳pwr通過第一導通電阻r42與 npn三極管q6的基極連接，控制芯片30的第二引腳power_onoff通過第二導通電阻r43與npn三極管q6的基極連接，輕觸開關(guān)40的另一端通過第一導通電阻 r42與npn三極管q6的基極連接。二極管d3的陽極與供電電源10連接，二極管 d3的陰極與輕觸開關(guān)40的一端連接，二極管d3的陰極還與nmos管q3的漏極連接，二極管d3的陰極還通過第三導通電阻r35與nmos管q3的柵極連接。
26.以下對本實施例的工作原理予以說明：
27.在關(guān)機狀態(tài)下，當輕觸開關(guān)40(key5)按下時，此時npn三極管q6的基極為高電平，npn三極管q6打開，供電電源10(vcc5v_5v_in)的電壓給到控制芯片30，控制芯片30上電后第一引腳pwr檢測到為高電平，開始計時，計時達到設(shè)定值后通過第一引腳pwr輸出高電平，將npn三極管q6的基極鎖定為高電平，輕觸按開關(guān)松開，系統(tǒng)開機。
28.在開機狀態(tài)下，當輕觸開關(guān)40按下時，控制芯片30的第一引腳pwr開始檢測到為高電平，開始計時，計時達到設(shè)定值后通過第二引腳power_onoff輸出低電平，將npn三極管q6的基極鎖定為低電平，輕觸開關(guān)40松開后，npn三極管 q6關(guān)閉，nmos管q3關(guān)閉，系統(tǒng)關(guān)機。
29.本實施例通過控制芯片30實現(xiàn)開機和關(guān)機動作的任意響應時間的設(shè)定，可以根據(jù)應用場景的不同，設(shè)定不同的開關(guān)機的相應時長，功能完善，滿足需求。且還可通過本實施例實現(xiàn)電源按鍵的防誤觸保護(通過延長按鍵時長)，以及盡可能快的響應開關(guān)機動作。
30.參照圖1，本實用新型實施例還展示了一種開關(guān)機電路，包括：供電電源10、開關(guān)單元20、控制芯片30、輕觸開關(guān)40，開關(guān)單元20，與所述供電電源連接；控制芯片30，與所述開關(guān)單元20連接；輕觸開關(guān)40，與所述開關(guān)單元20和所述控制芯片30連接；其中，關(guān)機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)40按下時所述開關(guān)單元20 導通，所述供電電源10對所述控制芯片30供電，所述控制芯片30開始計時并達到第一預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元20輸出導通鎖定信號，所述開關(guān)單元20保持導通以實現(xiàn)開機；開機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)40按下時，所述控制芯片30開始計時并達到第二預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元20輸出斷開鎖定信號，所述開關(guān)單元20斷開以實現(xiàn)關(guān)機。
31.通過實施本實施例，利用控制芯片30預先設(shè)置第一預設(shè)時長和第二預設(shè)時長，在
滿足輕觸開關(guān)40按下第一預設(shè)時長的情況下，控制芯片30輸出導通鎖定信號保持開關(guān)單元20導通，供電電源10對控制芯片30供電以實現(xiàn)開機；以及在滿足輕觸開關(guān)40按下第二預設(shè)時長的情況下，控制芯片30輸出斷開鎖定信號斷開開關(guān)單元20，切斷供電電源10對控制芯片30供電以實現(xiàn)關(guān)機，由此，實現(xiàn)了單輕觸開關(guān)40在任意的可預設(shè)配置的時間范圍內(nèi)響應開機和關(guān)機動作，開關(guān)機時長是可以任意設(shè)定的，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大，且關(guān)機狀態(tài)下基本沒有損耗，功耗極低。
32.參照圖2，在一實施例中，所述開關(guān)單元20包括第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的第一端用于與所述輕觸開關(guān)40和所述控制芯片30連接，所述第一開關(guān)管的第二端接地，所述第一開關(guān)管的第三端與所述第二開關(guān)管的第一端連接，所述第二開關(guān)管的第二端與所述供電電源10連接，所述第二開關(guān)管的第三端與所述控制芯片30連接。
33.繼續(xù)參照圖2，具體地，所述第一開關(guān)管為npn三極管q6，npn三極管q6 的第一端為基極，第二端為發(fā)射極，第三端為集電極。所述npn三極管q6的基極用于與所述輕觸開關(guān)40和所述控制芯片30連接，所述npn三極管q6的發(fā)射極接地，所述npn三極管q6的集電極與所述第二開關(guān)管的第一端連接。
34.繼續(xù)參照圖2，具體地，所述第二開關(guān)管為nmos管q3，nmos管q3的第一端為柵極，第二端為漏極，第三端為源極，所述nmos管q3的柵極與所述npn三極管q6的集電極連接，所述nmos管q3的漏極與所述供電電源10連接，所述nmos 管q3的源極與所述控制芯片30連接。
35.繼續(xù)參照圖2，具體地，開關(guān)機電路還包括第一導通電阻r42、第二導通電阻r43、第三導通電阻r35和二極管d3，控制芯片30的第一引腳pwr通過第一導通電阻r42與npn三極管q6的基極連接，控制芯片30的第二引腳power_onoff 通過第二導通電阻r43與npn三極管q6的基極連接，輕觸開關(guān)40的另一端通過第一導通電阻r42與npn三極管q6的基極連接。二極管d3的陽極與供電電源10 連接，二極管d3的陰極與輕觸開關(guān)40的一端連接，二極管d3的陰極還與nmos 管q3的漏極連接，二極管d3的陰極還通過第三導通電阻r35與nmos管q3的柵極連接。
36.在具體實施中，當輕觸開關(guān)40按下后，供電電源10為第一導通電阻r42提供電壓，第一導通電阻r42的電壓被拉高，npn三極管q6的基極獲得導通電壓， npn三極管q6導通。供電電源10為第三導通電阻r35提供電壓，nmos管q3的柵極獲得導通電壓，nmos管q3導通，由此，供電電源10可對mcu進行供電。通過控制npn三極管q6的基極電壓，即可控制nmos管q3導通或斷開，當npn三極管q6的基極電壓大于導通電壓，nmos管q3即可導通，反之截止。本實施例的開關(guān)單元20通過npn三極管q6和nmos管q3的組成開關(guān)單元20，實現(xiàn)供電電源 10與控制芯片30之間的導通和切斷。此外，當輕觸開關(guān)40松開后，npn三極管 q6的基極失去導通電壓隨之截止，nmos管q3同樣也截止，切斷供電電源10對控制芯片30的供電。
37.參照圖3，在一實施例中，所述控制芯片30包括電源引腳vcc，所述電源引腳vcc與所述nmos管q3的源極連接。所述控制芯片30包括第一引腳pwr，所述第一引腳pwr用于與所述npn三極管q6的基極和所述輕觸開關(guān)40連接，所述第一引腳pwr用于輸出所述導通鎖定信號至所述npn三極管q6的基極以使所述npn 三極管q6導通。所述控制芯片30包括第二引腳power_onoff，所述第二引腳 power_onoff用于與所述npn三極管q6的基極連接，所述第二引腳power_onoff 用于輸出斷開鎖定信號至所述npn三極管q6的基極以使所述npn三極管q6斷開。
38.在具體實施中，控制芯片30的第一引腳pwr連接至第一導通電阻r42，控制芯片30的第二引腳power_onoff連接至第二導通電阻r43。當輕觸開關(guān)40(key5) 按下，開關(guān)單元20導通后，控制芯片30檢測到第一引腳pwr為高電平，控制芯片30開始計時，計時達到第一預設(shè)時長時，控制芯片30通過第一引腳pwr輸出一個導通鎖定信號，將npn三極管q6的基極鎖定為高電平，由此，保證了npn 三極管q6的導通，也同時保證了nmos管q3的導通，此時供電電源10 (vcc5v_5v_in)可以持續(xù)給控制芯片30供電，即使輕觸開關(guān)40松開后，npn 三極管q6和nmos管q3也保持導通，使得系統(tǒng)開機。
39.當輕觸開關(guān)40再次按下，控制芯片30檢測到第一引腳pwr為高電平，控制芯片30開始計時，計時達到第二預設(shè)時長時，控制芯片30通過第二引腳 power_onoff輸出一個斷開鎖定信號，將npn三極管q6的基極鎖定為低電平，由此，使得npn三極管q6截止，同時nmos管q3也截止，從而切斷供電電源10對控制芯片30的供電，使得系統(tǒng)關(guān)機。
40.在一實施例中，所述第二預設(shè)時長大于所述第一預設(shè)時長，第二預設(shè)時長例如為3s，第一預設(shè)時長例如為1s。其中，第一預設(shè)時長為開機時長，第二預設(shè)時長為關(guān)機時長，關(guān)機時長大于開機時長，也即開機為短按，關(guān)機為長按，由此，通過單個按鍵實現(xiàn)開關(guān)機功能，開關(guān)機時長可以任意設(shè)定的，能夠滿足不同的使用場景，功能強大。
41.本實用新型實施例還提供一種電子設(shè)備，包括開關(guān)機電路，所述開關(guān)機電路為上述實施例所述的開關(guān)機電路。所述開關(guān)機電路已在上述實施例中詳細描述了，在此不再贅述。本實施例的電子設(shè)備的類型有多種，例如，手機、臺式電腦、筆記本電腦、各種類型的3c數(shù)碼產(chǎn)品等，在此不作限定。
42.通過實施本實施例，利用控制芯片30預先設(shè)置第一預設(shè)時長和第二預設(shè)時長，在滿足輕觸開關(guān)40按下第一預設(shè)時長的情況下，控制芯片30輸出導通鎖定信號保持開關(guān)單元20導通，供電電源10對控制芯片30供電以實現(xiàn)開機；以及在滿足輕觸開關(guān)40按下第二預設(shè)時長的情況下，控制芯片30輸出斷開鎖定信號斷開開關(guān)單元20，切斷供電電源10對控制芯片30供電以實現(xiàn)關(guān)機，由此，實現(xiàn)了單輕觸開關(guān)40在任意的可預設(shè)配置的時間范圍內(nèi)響應開機和關(guān)機動作，開關(guān)機時長是可以任意設(shè)定的，結(jié)構(gòu)簡單，功能強大，且關(guān)機狀態(tài)下基本沒有損耗，功耗極低。
43.以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征：
1.一種開關(guān)機電路，其特征在于，包括：供電電源，開關(guān)單元，與所述供電電源連接；控制芯片，與所述開關(guān)單元連接；輕觸開關(guān)，與所述開關(guān)單元和所述控制芯片連接；其中，關(guān)機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)按下時所述開關(guān)單元導通，所述供電電源對所述控制芯片供電，所述控制芯片開始計時并達到第一預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元輸出導通鎖定信號，所述開關(guān)單元保持導通以實現(xiàn)開機；開機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)按下時，所述控制芯片開始計時并達到第二預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元輸出斷開鎖定信號，所述開關(guān)單元斷開以實現(xiàn)關(guān)機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述開關(guān)單元包括第一開關(guān)管和第二開關(guān)管，所述第一開關(guān)管的第一端用于與所述輕觸開關(guān)和所述控制芯片連接，所述第一開關(guān)管的第二端接地，所述第一開關(guān)管的第三端與所述第二開關(guān)管的第一端連接，所述第二開關(guān)管的第二端與所述供電電源連接，所述第二開關(guān)管的第三端與所述控制芯片連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管為npn三極管，所述npn三極管的基極用于與所述輕觸開關(guān)和所述控制芯片連接，所述npn三極管的發(fā)射極接地，所述npn三極管的集電極與所述第二開關(guān)管的第一端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述第二開關(guān)管為nmos管，所述nmos管的柵極與所述npn三極管的集電極連接，所述nmos管的漏極與所述供電電源連接，所述nmos管的源極與所述控制芯片連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述控制芯片包括電源引腳，所述電源引腳與所述nmos管的源極連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述控制芯片包括第一引腳，所述第一引腳用于與所述npn三極管的基極和所述輕觸開關(guān)連接，所述第一引腳用于輸出所述導通鎖定信號至所述npn三極管的基極以使所述npn三極管導通。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述控制芯片包括第二引腳，所述第二引腳用于與所述npn三極管的基極連接，所述第二引腳用于輸出斷開鎖定信號至所述npn三極管的基極以使所述npn三極管斷開。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的開關(guān)機電路，其特征在于，所述第二預設(shè)時長大于所述第一預設(shè)時長。9.一種開關(guān)機電路，其特征在于，包括：供電電源、輕觸開關(guān)、控制芯片、npn三極管、nmos管，所述控制芯片包括第一引腳、第二引腳和電源引腳；所述供電電源與所述nmos管的漏極連接，所述nmos管的源極與所述控制芯片的電源引腳連接，所述nmos管的柵極與所述npn三極管的集電極連接，所述npn三極管發(fā)射極接地，所述npn三極管的基極用于與所述控制芯片的第一引腳和第二引腳連接；所述輕觸開關(guān)的一端與所述供電電源連接，所述輕觸開關(guān)的另一端用于與所述npn三極管的基極。10.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括開關(guān)機電路，所述開關(guān)機電路為權(quán)利要求1-8或9任一項所述的開關(guān)機電路。
技術(shù)總結(jié)
本實用新型公開了一種開關(guān)機電路及電子設(shè)備，該開關(guān)機電路包括：供電電源、開關(guān)單元、控制芯片、輕觸開關(guān)，開關(guān)單元，與所述供電電源連接；控制芯片，與所述開關(guān)單元連接；輕觸開關(guān)，與所述開關(guān)單元和所述控制芯片連接；其中，關(guān)機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)按下時所述開關(guān)單元導通，所述供電電源對所述控制芯片供電，所述控制芯片開始計時并達到第一預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元輸出導通鎖定信號，所述開關(guān)單元保持導通以實現(xiàn)開機；開機狀態(tài)下所述輕觸開關(guān)按下時，所述控制芯片開始計時并達到第二預設(shè)時長時向所述開關(guān)單元輸出斷開鎖定信號，所述開關(guān)單元斷開以實現(xiàn)關(guān)機。本實用新型可以實現(xiàn)開關(guān)機任意時間設(shè)置，同時具有超低功耗的優(yōu)點。同時具有超低功耗的優(yōu)點。同時具有超低功耗的優(yōu)點。
