本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電源鎖死和喚醒電路以及包含該電源鎖死和喚醒電路的電源模塊。

背景技術(shù)：

目前，蓄電池供電的控制器廣泛應(yīng)用在電子通訊、汽車等領(lǐng)域的供電系統(tǒng)中，大部分的蓄電池供電的控制器在開關(guān)關(guān)閉時，供電系統(tǒng)將處于休眠待機(jī)狀態(tài)，工作時再通過開啟控制器開關(guān)短時間內(nèi)喚醒供電系統(tǒng)。這樣的休眠和喚醒電路中，存在不足：(1)一般電源控制電路中不能通過一個開關(guān)便可實(shí)現(xiàn)休眠和喚醒兩種效果。(2)當(dāng)供電系統(tǒng)處于這樣的休眠待機(jī)狀態(tài)時，其內(nèi)部的仍然存在電量消耗，由于蓄電池的電量是有限的，這樣的消耗無疑也會縮短蓄電池的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種電源鎖死和喚醒電路以及包含該電源鎖死和喚醒電路的電源模塊。

本發(fā)明提供了一種電源鎖死和喚醒電路，具有這樣的特征，包括：開關(guān)s1_key、限流電阻r1、限流電阻r2、偏置電阻r3、偏置電阻r5、分壓電阻r7、分壓電阻r13、二極管d1、二極管d2、pnp三極管q1、npn三極管q2以及電容c16，其中，限流電阻r1的一端連接于第一電源，限流電阻r1的另一端連接于二極管d1的正極，該二極管d1的負(fù)極連接于開關(guān)s1_key，該開關(guān)s1_key與電容c16并聯(lián)再接地，限流電阻r2的一端連接于第二電源，限流電阻r2的另一端連接于二極管d2的正極，二極管d2的負(fù)極也連接于開關(guān)s1_key再接地，限流電阻r2與二極管d2之間還設(shè)置有power_key檢測端，power_key檢測端與微控制單元mcu連接，用于反饋當(dāng)前電平，pnp三極管q1的發(fā)射極連接于第一電源；pnp三極管q1的基極通過偏置電阻r3連接于二極管d1的正極；pnp三極管q1的集電極連接分壓電阻r7和分壓電阻r13再接地，分壓電阻r7與分壓電阻r13之間連接有電源使能端en，npn三極管q2的基極通過偏置電阻r5連接power_lock鎖定端，power_lock鎖定端與微控制單元mcu連接，當(dāng)power_lock鎖定端電路導(dǎo)通時，power_lock鎖定端的端口將置高；npn三極管q2的集電極接于二極管d1的正極；npn三極管q2的發(fā)射極接地。

在本發(fā)明提供的電源鎖死和喚醒電路中，還可以具有這樣的特征：其中，第一電源的輸出電壓為9～24v，第二電源的輸出電壓為3.3v。

在本發(fā)明提供的電源鎖死和喚醒電路中，還可以具有這樣的特征：其中，限流電阻r1和限流電阻r2的阻值均為10k-100k，偏置電阻r3和偏置電阻r5的阻值均為1k-10k，分壓電阻r13與分壓電阻r7的阻值之比為1:3.7～1:4。

在本發(fā)明提供的電源鎖死和喚醒電路中，還可以具有這樣的特征：其中，二極管d1和二極管d2為穩(wěn)壓二極管。

本發(fā)明提供了一種電源模塊，具有這樣的特征，包括：電源電路，提供電源；電源鎖死和喚醒電路，與電源電路連接，用于控制電源電路的鎖死和喚醒；以及降壓電路，與電源鎖死和喚醒電路連接，將電源電路降壓以滿足電源鎖死和喚醒電路的電壓需求，其中，電源鎖死和喚醒電路為上述的電源鎖死和喚醒電路。

在本發(fā)明提供的電源模塊中，還可以具有這樣的特征：其中，電源電路中包含蓄電池和dc-dc芯片，蓄電池為24v蓄電池，提供24v直流電，dc-dc芯片為mp2303芯片，mp2303芯片作為開關(guān)電源芯片，用于使能控制以及將24v直流電轉(zhuǎn)換為6.25v直流電輸出。

在本發(fā)明提供的電源模塊中，還可以具有這樣的特征：其中，降壓電路包含一級降壓電路和二級降壓電路，一級降壓電路與電源電路相連，將6.25v直流電降壓至5v直流電，一級降壓電路與一級降壓電路相連，將5v直流電降壓至3.3v直流電。

在本發(fā)明提供的電源模塊中，還可以具有這樣的特征：其中，一級降壓電路包含穩(wěn)壓芯片ams117-5，二級降壓電路包含穩(wěn)壓芯片ams117-3.3。

發(fā)明的作用與效果

本發(fā)明所涉及的電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊，在電源電路上電時，使用者通過按下開關(guān)s1_key，power_key檢測端檢測到從高電平到低電平的跳變，進(jìn)而微控制單元mcu進(jìn)入中斷，控制power_lock鎖定端的端口置低，從而npn三極管q2關(guān)閉，使用者釋放開關(guān)s1_key后，pnp三極管q1關(guān)斷，整個電源電路將關(guān)閉。

在電源電路斷電時，pnp三極管q1處于關(guān)閉狀態(tài)，電源使能端en處的電壓為零，使用者通過按下開關(guān)s1_key，使得pnp三極管q1導(dǎo)通，電源使能端en處得到所需的電壓，mp2303芯片開始運(yùn)行，初始化完成后，微控單元mcu控制power_lock鎖定端的端口置高，導(dǎo)通npn三極管q2并將其鎖死，這時使用者釋放開關(guān)s1_key，電源也再關(guān)斷，電源電路工作。

在本發(fā)明的電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊中，不僅實(shí)現(xiàn)了能快速喚醒和鎖死電源電路，而且在電源電路鎖死時，整個電源電路內(nèi)部不再消耗電量，進(jìn)而從一定程度上提高了蓄電池的續(xù)航時間，延長了蓄電池的使用壽命。另外，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了通過一個開關(guān)便可實(shí)現(xiàn)鎖死和喚醒兩種效果，使得電源鎖死和喚醒操作更加簡單方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中電源鎖死和喚醒電路的示意圖；以及

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中電源模塊的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對本發(fā)明電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊作具體闡述。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中電源鎖死和喚醒電路的示意圖；以及圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中電源模塊的示意圖。

如圖1所示的電源鎖死和喚醒電路100設(shè)置在如圖2所示的電源模塊200中。

如圖2所示，電源模塊200中包括電源鎖死和喚醒電路100、電源電路10、一級降壓電路20以及二級降壓電路30。

電源電路10中包含24v蓄電池和dc-dc芯片mp2303。蓄電池提供24v直流電。mp2303芯片作為開關(guān)電源芯片，不僅用于使能控制，還用于將24v直流電轉(zhuǎn)換為6.25v直流電輸出。

多級降壓電路與電源電路10相連接，將電源電路10輸出的6.25v直流電降壓，以滿足電源鎖死和喚醒電路100的電壓需求。在本實(shí)施例中，一級降壓電路20包含穩(wěn)壓芯片ams117-5，與電源電路10相連，將6.25v直流電降壓到5v；二級降壓電路30包含穩(wěn)壓芯片ams117-3.3，與一級降壓電路20相連，將5v直流電降壓至3.3v。

如圖1所示，電源鎖死和喚醒電路100中包括開關(guān)s1_key、限流電阻r1(阻值為10k-100k)、限流電阻r2(阻值為10k-100k)、偏置電阻r3(阻值為1k-10k)、偏置電阻r5(阻值為1k-10k)、分壓電阻r7、分壓電阻r13、穩(wěn)壓二極管d1、穩(wěn)壓二極管d2、pnp三極管q1、npn三極管q2以及電容c16。

在本實(shí)施中開關(guān)s1_key采用硅膠材料的按鍵開關(guān)；限流電阻r1、限流電阻r2、偏置電阻r3以及偏置電阻r5均采用阻值為10k電阻，以起到阻礙降低基極電流的作用，使三極管的基極電流，工作在允許范圍之內(nèi)，以確保三極管和電路工作的可靠穩(wěn)定性；電容c16采用10uf的電容；穩(wěn)壓二極管d1和穩(wěn)壓二極管d2均采用in5822；pnp三極管q1采用s8550；npn三極管q2采用s8050。

電源電路10中蓄電池提供的24v直流電輸入限流電阻r1的一端，限流電阻r1的另一端與穩(wěn)壓二極管d1的正極連接，該穩(wěn)壓二極管d1的負(fù)極連接于開關(guān)s1_key，該開關(guān)s1_key與電容c16并聯(lián)再接地。

限流電阻r2的一端輸入二級降壓電路提供的3.3v直流電，另一端連接于穩(wěn)壓二極管d2的正極，穩(wěn)壓二極管d2的負(fù)極也連接于開關(guān)s1_key再接地。且限流電阻r2與二極管d2之間還設(shè)置有power_key檢測端，power_key檢測端與微控制單元mcu(圖中未示出)連接，用于反饋當(dāng)前電平。

pnp三極管q1的發(fā)射極輸入蓄電池提供的24v直流電。pnp三極管q1的基極通過偏置電阻r3連接于穩(wěn)壓二極管d1的正極。pnp三極管q1的集電極串聯(lián)有分壓電阻r7和分壓電阻r13再接地。電源使能端en連接于分壓電阻r7和分壓電阻r13之間。經(jīng)計(jì)算和測試得出，電源使能端en的電壓約為5v最適合，因?yàn)橐坏┰撾妷哼^高，則電源使能端en連接的mp2303a芯片將有可能燒毀；一旦該電壓過低，則電源使能端en連接的mp2303a芯片將無法驅(qū)動。由上述可知分壓電阻r13和分壓電阻r7應(yīng)當(dāng)滿足：r13:r7＝1:3.7～1:4。在本實(shí)施例中，分壓電阻r7為270k，分壓電阻r13為68.1k。當(dāng)q1導(dǎo)通時，存在如下關(guān)系：

式中，ven為電源使能端en分得的電壓，24v為蓄電池提供的24v電壓。

npn三極管q2的集電極接于穩(wěn)壓二極管d1的正極。npn三極管q2的發(fā)射極接地。npn三極管q2的基極通過偏置電阻r5連接power_lock鎖定端。power_lock鎖定端與微控制單元mcu(圖中未示出)連接，當(dāng)power_lock鎖定端電路導(dǎo)通時，power_lock鎖定端的端口將置高。

電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊的使用過程如下：

(1)電源喚醒：在電源電路10斷電情況下，使用者將按鍵開關(guān)s1_key按下，pnp三極管q1經(jīng)偏置電阻r3經(jīng)整流二極管d1再經(jīng)按鈕s1_key接地，此時，pnp三極管q1導(dǎo)通。電源使能端en引腳經(jīng)270k分壓電阻r7和68.1k分壓電阻r13分壓得到4.8v電壓，電源使能端en引腳連接電源電路中mp2303芯片的使能端en。mp2303芯片的使能端en得電，整個微處理器mcu于上電狀態(tài)開始運(yùn)行，初始化完成以后，控制power_lock鎖定端的端口置高，從而npn三極管q2導(dǎo)通，經(jīng)10k的偏置電阻r3經(jīng)npn三極管q2接地，形成pnp三極管q1的自鎖電路。此時，使用者將按鍵開關(guān)s1_key釋放，電容c16起緩沖作用，按鍵開關(guān)s1_key松開的時候起到續(xù)流作用，電源不會關(guān)斷，電源電路10工作。

(2)電源鎖死：在電源電路10上電情況下，使用者將按鈕s1_key按下，10k限流電阻r2經(jīng)整流二極管d2經(jīng)按鍵開關(guān)s1_key導(dǎo)通，此時power_key檢測端檢測到從高電平到低電平的跳變，繼而微處理器mcu進(jìn)入中斷，控制power_lock端口置低，繼而npn三極管q2關(guān)閉。此時，使用者將按鈕s1_key釋放，整個電源關(guān)閉，電源電路10不再工作。

實(shí)施例的作用與效果

本實(shí)施例所涉及的電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊，在電源電路上電時，使用者通過按下開關(guān)s1_key，power_key檢測端檢測到從高電平到低電平的跳變，進(jìn)而微控制單元mcu進(jìn)入中斷，控制power_lock鎖定端的端口置低，從而npn三極管q2關(guān)閉，使用者釋放開關(guān)s1_key后，pnp三極管q1關(guān)斷，整個電源電路將關(guān)閉。

在電源電路斷電時，pnp三極管q1處于關(guān)閉狀態(tài)，電源使能端en處的電壓為零，使用者通過按下開關(guān)s1_key，使得pnp三極管q1導(dǎo)通，電源使能端en處得到所需的電壓，mp2303芯片開始運(yùn)行，初始化完成后，微控單元mcu控制power_lock鎖定端的端口置高，導(dǎo)通npn三極管q2并將其鎖死，這時使用者釋放開關(guān)s1_key，電源也再關(guān)斷，電源電路工作。

在本實(shí)施例的電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊中，不僅實(shí)現(xiàn)了能快速喚醒和鎖死電源電路，而且在電源電路鎖死時，整個電源電路內(nèi)部不再消耗電量，進(jìn)而從一定程度上提高了蓄電池的續(xù)航時間，延長了蓄電池的使用壽命。另外，本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了通過一個開關(guān)便可實(shí)現(xiàn)鎖死和喚醒兩種效果，使得電源鎖死和喚醒操作更加簡單方便。

此外，在本實(shí)施例的電源模塊中，通過采用多級降壓的方式來滿足所需電壓，達(dá)到緩沖效果，避免了因一次壓降過大而損壞電路。

在本實(shí)施例的電源鎖死和喚醒電路以及電源模塊適用范圍廣，適用于各類用蓄電池供電的控制系統(tǒng)中，如汽車、電子通訊和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。

上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。