一种不断电供电切换控制电路及装置的制作方法

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1.本实用新型涉及供电控制技术领域，尤其涉及一种不断电供电切换控制电路及装置。

背景技术：

2.现有技术中，大多数带电池的电子设备电源耗尽之后再开机，需要再接入dc电源设备再重起，操作繁琐，降低用户体验。现有中解决此类问题的方式一般是加pmu电源路径管理ic，价格昂贵，影响产品的竞争力。因此，发明一种可靠的不断电供电切换控制电路及装置是该领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种不断电供电切换控制电路及装置，本方案中，通过对供电路径的管理控制，使得供电路径切换时无需断电重启，实现关机时零电流消耗延长待机时间，且外部dc供电模块供电不足时实现外部dc供电模块与电池供电模块共同供电，可靠性高，成本低廉。
4.为解决上述技术问题，本技术提供了一种不断电供电切换控制电路，包括外部dc供电模块、电池供电模块、系统电源模块、按键模块、主控模块及开关控制模块；
5.所述外部dc供电模块分别与所述系统电源模块、所述按键模块及所述开关控制模块电连接；所述系统电源模块与所述开关控制模块电连接，所述按键模块分别与所述开关控制模块及所述主控模块电连接，所述主控模块与所述开关控制模块电连接，所述开关控制模块与所述电池供电模块电连接。
6.优选地，所述外部dc供电模块包括第一外部dc供电单元、第二外部dc供电单元及第三外部dc供电单元；
7.所述第一外部dc供电单元分别与所述系统电源模块及所述开关控制模块电连接，所述第二外部dc供电单元分别与所述按键模块及所述开关控制模块电连接，所述第三外部dc供电单元与所述开关控制模块电连接。
8.优选地，所述第一外部dc供电单元包括第一二极管；
9.所述第一二极管的阳极分别与所述系统电源模块及所述开关控制模块电连接，所述第一二极管的阴极与第一外部dc电源输入端电连接。
10.优选地，所述第二外部dc供电单元包括第二二极管及第三二极管；
11.所述第二二极管的阳极与第二外部dc电源输入端电连接，所述第二二极管的阴极分别与所述按键模块及所述第三二极管的阴极电连接，所述第三二极管的阳极与所述开关控制模块电连接。
12.优选地，所述第三外部dc供电单元包括第一电阻及第二电阻；
13.所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端均与第三外部dc电源输入端电连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述开关控制模块电连接。
14.优选地，所述开关控制模块包括第一pmos管、第二pmos管及第三pmos管；所述第一pmos管的漏极分别与所述电池供电模块、所述第一pmos管的栅极及所述外部dc供电模块电连接，所述第一pmos管的源极与所述第二pmos管的源极电连接，所述第一pmos管的栅极及所述第二pmos管的栅极均与所述主控模块电连接，所述第二pmos管的漏极与所述第三pmos管的源极电连接，所述第三pmos管的栅极与所述外部dc供电模块电连接，所述第三pmos管的漏极分别与所述系统电源模块及所述外部dc供电模块电连接。
15.优选地，所述开关控制模块还包括第三电阻及第四电阻；
16.所述第三电阻的第一端分别与所述第一pmos管的漏极及所述电池供电模块电连接，所述第三电阻的第二端分别与所述外部dc供电模块及所述第四电阻的第一端电连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第一pmos管的栅极、所述第二pmos管的栅极及所述主控模块电连接。
17.优选地，所述第二外部dc供电单元还包括第五电阻；
18.所述第五电阻的第一端与所述外部dc供电模块电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二二极管的阳极电连接。
19.优选地，所述按键模块包括按键开关；
20.所述按键开关的第一端分别与所述主控模块、所述外部dc供电模块及所述按键开关的第二端电连接，所述按键开关的第三端及所述按键开关的第四端接地。
21.为解决上述技术问题，本技术提供了一种不断电供电切换控制装置，包括所述的一种不断电供电切换控制电路。
22.本实用新型的一种不断电供电切换控制电路及装置具有如下有益效果，本实用新型公开的一种不断电供电切换控制电路包括：外部dc供电模块、电池供电模块、系统电源模块、按键模块、主控模块及开关控制模块；所述外部dc供电模块分别与所述系统电源模块、所述按键模块及所述开关控制模块电连接；所述系统电源模块与所述开关控制模块电连接，所述按键模块分别与所述开关控制模块及所述主控模块电连接，所述主控模块与所述开关控制模块电连接，所述开关控制模块与所述电池供电模块电连接。当外部dc供电模块不工作时，通过按键控制模块的按键信号控制开关控制模块以实现对电池供电模块的工作状态；当外部dc供电模块1与电池供电模块同时工作时，通过按键控制模块的按键信号控制开关控制模块以实现对外部dc供电模块的工作状态，通过主控模块实现对电池供电模块与外部dc供电模块对系统电源模块的供电路径切换。因此，本实用新型提供了一种低成本路径管理电路，供电路径切换时无需断电重启，实现关机时零电流消耗延长待机时间，且外部dc供电模块供电不足时实现外部dc供电模块与电池供电模块共同供电，可靠性高，成本低廉。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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附图：
24.图1是本实用新型较佳实施例的一种不断电供电切换控制电路的原理框图；
25.图2是本实用新型较佳实施例的一种不断电供电切换控制电路的原理框图；
26.图3是本实用新型较佳实施例的一种不断电供电切换控制电路的电路图。
具体实施方式
27.本技术的核心是提供一种不断电供电切换控制电路及装置，本方案中，通过对供电路径的管理控制，使得供电路径切换时无需断电重启，实现关机时零电流消耗延长待机时间，且外部dc供电模块供电不足时实现外部dc供电模块与电池供电模块共同供电，可靠性高，成本低廉。
28.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
29.请参阅图1，图1为本技术提供的一种不断电供电切换控制电路的原理框图，包括外部dc供电模块1、电池供电模块2、系统电源模块3、按键模块4、主控模块5及开关控制模块6；
30.外部dc供电模块1分别与系统电源模块3、按键模块4及开关控制模块6电连接；系统电源模块3与开关控制模块6电连接，按键模块4分别与开关控制模块6及主控模块5电连接，主控模块5与开关控制模块6电连接，开关控制模块6与电池供电模块2电连接。
31.现有技术中，大多数带电池的电子设备电源耗尽之后再开机，需要再接入dc电源设备再重起，操作繁琐，降低用户体验。现有中解决此类问题的方式一般是加pmu电源路径管理ic，价格昂贵，影响产品的竞争力。
32.针对上述缺点，本技术中通过外部dc供电模块1、电池供电模块2、系统电源模块3、按键模块4、主控模块5及开关控制模块6的配合实现了供电路径切换时无需断电重启，实现关机时零电流消耗延长待机时间，且外部dc供电模块1供电不足时实现外部dc供电模块1与电池供电模块2共同供电，可靠性高，成本低廉。
33.具体地，当外部dc供电模块1不工作时，若按键模块4没按合，按键模块4的开关机网络与电池供电模块2的vbat网络电压相等，电池供电模块2不工作，处于处于零耗电状态，增加待机时长。
34.具体地，当外部dc供电模块1不工作时，若按键模块4按下吸合，开关控制模块6导通，电池供电模块2的vbat网络直通系统电源模块的vcc＿sys网络，电池供电模块2工作给系统供电。其中，若按键模块4按下吸合的时间未达到预设时长，系统自动恢复关机状态，防止误触按键模块4导致开机。当需要关机时，再次按下按键模块4，当松开按键模块4后即恢复到关机零消耗状态。
35.具体地，当外部dc供电模块1与电池供电模块2同时工作，且先通过电池供电模块2供电再开机时，若外部dc供电模块1的供电电压大于电池供电模块2的供电电压，供电无缝从电池供电模块2的vbat路径切换到外部dc供电模块1的dc＿in路径；若外部dc供电模块1供电电压不足，外部dc供电模块1与电池供电模块2共同工作为系统供电。
36.具体地，当外部dc供电模块1与电池供电模块2同时工作，且先通过外部dc供电模块1供电再开机时，若按键模块4没按合，系统级进入低功耗待机模式；若按键模块4按下吸
合且按键模块4按下吸合的时间达到预设时长时，开关控制模块6导通，外部dc供电模块1给系统供电，延长电池供电模块2中的电池寿命。其中，在外部dc供电模块1给系统供电时，主控模块5可以通过控制开关控制模块6切换为电池供电模块2，实现供电路径的平缓切换。
37.综上，本技术提供了一种不断电供电切换控制电路，在本方案中，包括外部dc供电模块1、电池供电模块2、系统电源模块3、按键模块4、主控模块5及开关控制模块6；当外部dc供电模块1不工作时，通过按键控制模块4的按键信号控制开关控制模块6以实现对电池供电模块2的工作状态；当外部dc供电模块1与电池供电模块2同时工作时，通过按键控制模块4的按键信号控制开关控制模块6以实现对外部dc供电模块1的工作状态，通过主控模块5实现对电池供电模块2与外部dc供电模块1对系统电源模块3的供电路径切换。因此，本实用新型提供了一种低成本路径管理电路，供电路径切换时无需断电重启，实现关机时零电流消耗延长待机时间，且外部dc供电模块供电不足时实现外部dc供电模块与电池供电模块共同供电，可靠性高，成本低廉。
38.在上述实施例的基础上：
39.请参照图2，图2为本技术提供的一种不断电供电切换控制电路的原理框图。
40.作为一种优选地实施例，外部dc供电模块1包括第一外部dc供电单元11、第二外部dc供电单元12及第三外部dc供电单元13；
41.第一外部dc供电单元11分别与系统电源模块3及开关控制模块6电连接，第二外部dc供电单元12分别与按键模块4及开关控制模块6电连接，第三外部dc供电单元13与开关控制模块6电连接。
42.请参照图3，图3为本技术提供的一种不断电供电切换控制电路的电路图。
43.作为一种优选地实施例，第一外部dc供电单元11包括第一二极管d1；
44.第一二极管d1的阳极分别与系统电源模块3及开关控制模块6电连接，第一二极管d1的阴极与第一外部dc电源输入端电连接。
45.作为一种优选地实施例，第二外部dc供电单元12包括第二二极管d2及第三二极管d3；
46.第二二极管d2的阳极与第二外部dc电源输入端电连接，第二二极管d2的阴极分别与按键模块4及第三二极管d3的阴极电连接，第三二极管d3的阳极与开关控制模块6电连接。
47.作为一种优选地实施例，第三外部dc供电单元13包括第一电阻r5及第二电阻r4；
48.第一电阻r5的第一端及第二电阻r4的第一端均与第三外部dc电源输入端电连接，第一电阻r5的第二端接地，第二电阻r4的第二端与开关控制模块6电连接。
49.作为一种优选地实施例，开关控制模块6包括第一pmos管q1、第二pmos管q2及第三pmos管q3；第一pmos管q1的漏极分别与电池供电模块2、第一pmos管q1的栅极及外部dc供电模块1电连接，第一pmos管的源极与第二pmos管的源极电连接，第一pmos管q1的栅极及第二pmos管q2的栅极均与主控模块5电连接，第二pmos管q2的漏极与第三pmos管q3的源极电连接，第三pmos管q3的栅极与外部dc供电模块1电连接，第三pmos管q3的漏极分别与系统电源模块3及外部dc供电模块1电连接。
50.作为一种优选地实施例，开关控制模块6还包括第三电阻r2及第四电阻r3；
51.第三电阻r2的第一端分别与第一pmosq1管的漏极及电池供电模块2电连接，第三
电阻r2的第二端分别与外部dc供电模块1及第四电阻r3的第一端电连接，第四电阻r3的第二端分别与第一pmos管q1的栅极、第二pmos管q2的栅极及主控模块5电连接。
52.作为一种优选地实施例，第二外部dc供电单元12还包括第五电阻r1；
53.第五电阻r1的第一端与外部dc供电模块1电连接，第五电阻r1的第二端与第二二极管d2的阳极电连接。
54.作为一种优选地实施例，按键模块4包括按键开关sw1；
55.按键开关sw1的第一端分别与主控模块5、外部dc供电模块1及按键开关sw1的第二端电连接，按键开关sw1的第三端及按键开关的第四端接地。
56.具体地，当外部dc供电模块1不工作时，第三外部供电单元13为低电平，从而开关控制模块6中第三pmos管q3的栅极为低电平，第三pmos管q3为导通状态；在按键模块4中的sw1没按合时，第一pmos管q1及第二pmos管q2的栅极电压、按键模块4的on/off网络电压与vbat电压相等，第二外部供电单元12中的第三二极管d3正向导通，第一pmos管q1及第二pmos管q2处于截止状态，第二外部供电单元12中的第二二极管d2处于反向截止状态，此时电池供电模块2中的电池处于零耗电，增加待机时长；
57.具体地，当按键模块4的sw1按下吸合后，按键模块4的on/off网络电压与外部dc供电模块1零电位直接短路为0v，第二外部供电单元12中的第三二极管d3正向导通，只有第三二极管d3的导通电压，第一pmos管q1及第二pmos管q2的栅极为低电平，第一pmos管q1及第二pmos管q2处于导通状态，第三pmos管q3也处于导通状态，电池供电模块2的vbat网络直通系统电源模块3中的vcc＿sys网络给系统供电。
58.具体地，主控模块1得到正常供电后，对按键模块4中on/off网络的低电平时长进行计时，当按键模块4的sw1按下吸合的时间达到设定时长后把开机自锁网络power＿lk网络拉低，完成开机动作。其中，开机自锁网络power＿lk已拉低，按键模块4的sw1松开恢复开路也不会影响到第一pmos管q1及第二pmos管q2的栅极电平，若按键模块4的sw1松开，吸合时长未达到设定时长，系统自动恢复关机状态，防止sw1误触开机。
59.具体地，当需要关机时，再次按下按键模块4的sw1吸合，使得按键模块4的on/off网络接地，主控模块1再次计数按键模块4中on/off网络的低电平时长，达到设定的时间值后拉高开机自锁网络power＿lk，松开sw1后即恢复到关机电池零消耗状态。
60.具体地，当外部dc供电模块1与电池供电模块2同时工作，且先通过电池供电模块2供电再开机时，第三pmos管q3的栅极为高，第三pmos管q3截止，但第三pmos管q3内置寄生二极管，例如若外部dc供电模块1的输入端电压dc＿in为5v，电池供电模块2的输入端电压vbat为3.7v，系统只用外部dc供电模块1的电压，供电无缝从电池供电模块2的vbat路径切换到了外部dc供电模块1的dc＿in路径。然而，当外部dc供电模块1供电不足时，外部dc供电模块1的电压会被拉低，当低于或差不多与电池供电模块2的vbat电压时，电池供电模块2的vbat透过第三pmos管q3的寄生二极与外部dc供电模块1共同向系统供电。可以理解的是，第一二极管d1为反向二极管，从而当外部dc供电模块1比电池供电模块2低时，电池供电模块2的供电电压端vbat的电不会往外部dc供电模块1的供电电压端dc＿in反灌。
61.具体地，当外部dc供电模块1与电池供电模块2同时工作，且先通过外部dc供电模块1供电再开机时，此时外部dc供电模块1透过第一二极管d1给系统正常供电，主控模块1一直监控按键模块4中的on/off网络，当按键模块4中的sw1没按合时，主控模块1进入低功耗
待机模式，消耗较低的功率；当按键模块4中的sw1按下吸合后，按键模块4中的on/off网络电平变低，第一pmos管q1及第二pmos管q2处于导通状态，第三pmos管q3的栅极为高电平，等于外部dc供电模块1dc＿in的网络电压，第三pmos管q3为截止状态，主控模块1计数控按键模块4中的on/off低电平时长，当达到按下吸合的时间达到设定时长后，系统通过外部dc供电模块1的dc＿in网络供电，不使用电池供电模块2的vbat网络供电，延长电池寿命。
62.具体地，当需要切换供电路径时，外部dc供电模块1的dc＿in网络经过第一电阻r5放电放变为低电平，同时第三pmos管q3的栅极变为低电平，第三pmos管q3导通，其中在第三pmos管q3没有完全导通时通过第三pmos管q3内部的寄生二极管临时给系统供电，同时第一pmos管q1及第二pmos管q2本来一直处于导通状态，此时切换为电池供电模块2的vbat网络供电，系统平缓切换了供电路径。
63.本技术还提供了一种不断电供电切换控制装置，包括所述的一种不断电供电切换控制电路。
64.对于本技术提供的一种不断电供电切换控制电路的介绍，请参照上述实施例，本技术此处不再赘述。
65.需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
66.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

1.一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，包括外部dc供电模块、电池供电模块、系统电源模块、按键模块、主控模块及开关控制模块；所述外部dc供电模块分别与所述系统电源模块、所述按键模块及所述开关控制模块电连接；所述系统电源模块与所述开关控制模块电连接，所述按键模块分别与所述开关控制模块及所述主控模块电连接，所述主控模块与所述开关控制模块电连接，所述开关控制模块与所述电池供电模块电连接。2.根据权利要求1所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述外部dc供电模块包括第一外部dc供电单元、第二外部dc供电单元及第三外部dc供电单元；所述第一外部dc供电单元分别与所述系统电源模块及所述开关控制模块电连接，所述第二外部dc供电单元分别与所述按键模块及所述开关控制模块电连接，所述第三外部dc供电单元与所述开关控制模块电连接。3.根据权利要求2所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述第一外部dc供电单元包括第一二极管；所述第一二极管的阳极分别与所述系统电源模块及所述开关控制模块电连接，所述第一二极管的阴极与第一外部dc电源输入端电连接。4.根据权利要求2所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述第二外部dc供电单元包括第二二极管及第三二极管；所述第二二极管的阳极与第二外部dc电源输入端电连接，所述第二二极管的阴极分别与所述按键模块及所述第三二极管的阴极电连接，所述第三二极管的阳极与所述开关控制模块电连接。5.根据权利要求2所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述第三外部dc供电单元包括第一电阻及第二电阻；所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的第一端均与第三外部dc电源输入端电连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述开关控制模块电连接。6.根据权利要求1所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述开关控制模块包括第一pmos管、第二pmos管及第三pmos管；所述第一pmos管的漏极分别与所述电池供电模块、所述第一pmos管的栅极及所述外部dc供电模块电连接，所述第一pmos管的源极与所述第二pmos管的源极电连接，所述第一pmos管的栅极及所述第二pmos管的栅极均与所述主控模块电连接，所述第二pmos管的漏极与所述第三pmos管的源极电连接，所述第三pmos管的栅极与所述外部dc供电模块电连接，所述第三pmos管的漏极分别与所述系统电源模块及所述外部dc供电模块电连接。7.根据权利要求6所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述开关控制模块还包括第三电阻及第四电阻；所述第三电阻的第一端分别与所述第一pmos管的漏极及所述电池供电模块电连接，所述第三电阻的第二端分别与所述外部dc供电模块及所述第四电阻的第一端电连接，所述第四电阻的第二端分别与所述第一pmos管的栅极、所述第二pmos管的栅极及所述主控模块电连接。8.根据权利要求4所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述第二外部dc供电单元还包括第五电阻；
所述第五电阻的第一端与所述外部dc供电模块电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二二极管的阳极电连接。9.根据权利要求1所述的一种不断电供电切换控制电路，其特征在于，所述按键模块包括按键开关；所述按键开关的第一端分别与所述主控模块、所述外部dc供电模块及所述按键开关的第二端电连接，所述按键开关的第三端及所述按键开关的第四端接地。10.一种不断电供电切换控制装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的一种不断电供电切换控制电路。

技术总结

本实用新型公开了一种不断电供电切换控制电路及装置，一种不断电供电切换控制电路包括：外部DC供电模块、电池供电模块、系统电源模块、按键模块、主控模块及开关控制模块；所述外部DC供电模块分别与所述系统电源模块、所述按键模块及所述开关控制模块电连接；所述系统电源模块与所述开关控制模块电连接，所述按键模块与所述开关控制模块电连接，所述主控模块与所述开关控制模块电连接，所述开关控制模块与所述电池供电模块电连接。本实用新型提供了一种低成本路径管理电路，供电路径切换时无需断电重启，实现关机时零电流消耗延长待机时间，且外部DC供电模块供电不足时实现外部DC供电模块与电池供电模块共同供电，可靠性高，成本低廉。低廉。低廉。