振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)和手持式電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)包括振動(dòng)采集模塊、整流模塊和開關(guān)模塊,所述振動(dòng)采集模塊、所述整流模塊和所述開關(guān)模塊依次連接,所述振動(dòng)采集模塊用于將喚醒振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并輸出振動(dòng)感應(yīng)信號(hào),所述整流模塊用于通過整流處理將所述振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流感應(yīng)信號(hào),所述開關(guān)模塊用于接收所述直流感應(yīng)信號(hào)并控制所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的導(dǎo)通。本發(fā)明還提供一種采用上述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的手持式電子設(shè)備。
【專利說明】 振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)和手持式電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子系統(tǒng)喚醒技術(shù),特別地,涉及一種振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)以及采用所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的手持式電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展,為了提升用戶體驗(yàn),手持式電子設(shè)備的系統(tǒng)喚醒一般采用觸摸或者振動(dòng)的方式,來取代傳統(tǒng)的機(jī)械式開關(guān)。一種與本發(fā)明相關(guān)的手持式電子設(shè)備在待機(jī)模式時(shí)系統(tǒng)實(shí)際上只是處于低功耗工作狀態(tài),只保留輸入檢測(cè)模塊工作,當(dāng)檢測(cè)到有輸入中斷時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)重新啟動(dòng)并控制其它功能模塊進(jìn)入正常工作狀態(tài)。不過,由于手持式電子設(shè)備的檢測(cè)模塊需要實(shí)時(shí)工作,因此在待機(jī)模式下其電子系統(tǒng)仍然需要實(shí)時(shí)損耗電能,特別是對(duì)于某些大部分時(shí)間均處于待機(jī)狀態(tài)的產(chǎn)品(比如遙控器等),其待機(jī)功耗在設(shè)備整體功耗中仍然是占據(jù)較高的比例,嚴(yán)重影響電池的使用壽命。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為解決上述問題,本發(fā)明提供一種可以降低設(shè)備待機(jī)功耗的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),并且,本發(fā)明還提供一種采用上述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的手持式電子設(shè)備。
[0004]本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),包括振動(dòng)采集模塊、整流模塊和開關(guān)模塊,所述振動(dòng)采集模塊、所述整流模塊和所述開關(guān)模塊依次連接,所述振動(dòng)采集模塊用于將喚醒振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并輸出振動(dòng)感應(yīng)信號(hào),所述整流模塊用于通過整流處理將所述振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流感應(yīng)信號(hào),所述開關(guān)模塊用于接收所述直流感應(yīng)信號(hào)并控制所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的導(dǎo)通。
[0005]在本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的一種較佳實(shí)施例中,所述開關(guān)模塊包括第一晶體管和第二晶體管,所述第一晶體管和所述第二晶體管采用共柵極共源極的連接方式進(jìn)行相互連接。
[0006]在本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的一種較佳實(shí)施例中,所述第一晶體管的柵極和所述第二晶體管的柵極相互連接并形成公共柵極,所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的源極相互連接并形成公共源極,所述第一晶體管的漏極和所述第二晶體管的漏極分別作為電源輸入端和電源輸出端。
[0007]在本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的一種較佳實(shí)施例中,所述公共柵極和所述公共源極連接到所述整流模塊,用于接收所述整流模塊輸出的直流感應(yīng)信號(hào),并根據(jù)所述直流感應(yīng)信號(hào)控制所述第一晶體管和所述第二晶體管導(dǎo)通。
[0008]在本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的一種較佳實(shí)施例中,所述振動(dòng)采集模塊包括壓電片,所述壓電片的兩級(jí)連接到所述整流模塊。
[0009]在本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的一種較佳實(shí)施例中,所述壓電片采用懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定,且其自由端設(shè)置有質(zhì)量塊。
[0010]本發(fā)明提供的手持式電子設(shè)備,包括電源、振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)和電子系統(tǒng),其中所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)包括振動(dòng)采集模塊、整流模塊和開關(guān)模塊,所述振動(dòng)采集模塊、所述整流模塊和所述開關(guān)模塊依次連接,所述開關(guān)模塊連接在所述電源和所述電子系統(tǒng)之間;所述振動(dòng)采集模塊用于在所述電子系統(tǒng)被振動(dòng)喚醒時(shí)將振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并輸出振動(dòng)感應(yīng)信號(hào),所述整流模塊用于通過整流處理將所述振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流感應(yīng)信號(hào),所述開關(guān)模塊用于在所述直流感應(yīng)信號(hào)控制下導(dǎo)通以恢復(fù)所述電源對(duì)所述電子系統(tǒng)的供電。
[0011]在本發(fā)明提供的手持式電子設(shè)備的一種較佳實(shí)施例中,所述開關(guān)模塊包括第一晶體管和第二晶體管,所述第一晶體管的柵極和所述第二晶體管的柵極相互連接并形成公共柵極,所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的源極相互連接并形成公共源極,所述第一晶體管的漏極作為電源輸入端并連接到所述電源,所述第二晶體管的漏極作為電源輸出端并連接到所述電子系統(tǒng)。
[0012]在本發(fā)明提供的手持式電子設(shè)備的一種較佳實(shí)施例中,所述公共柵極和所述公共源極連接到所述整流模塊,用于在所述電子系統(tǒng)被振動(dòng)喚醒時(shí)接收所述整流模塊輸出的直流感應(yīng)信號(hào),并根據(jù)所述直流感應(yīng)信號(hào)控制所述第一晶體管和所述第二晶體管導(dǎo)通。
[0013]在本發(fā)明提供的手持式電子設(shè)備的一種較佳實(shí)施例中,所述公共柵極和所述公共源極還連接到所述電子系統(tǒng),用于在所述電子系統(tǒng)被喚醒之后接收所述電子系統(tǒng)提供的供電控制信號(hào)并根據(jù)所述供電控制信號(hào)維持所述第一晶體管和所述第二晶體管的導(dǎo)通狀態(tài),并且在所述電子系統(tǒng)即將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)接收所述電子系統(tǒng)提供的斷電控制信號(hào),并根據(jù)所述斷電控制信號(hào)控制所述第一晶體管和所述第二晶體管轉(zhuǎn)換為截止?fàn)顟B(tài)以切斷所述電源對(duì)所述電子系統(tǒng)的供電。
[0014]本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子可以在手持式電子設(shè)備進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)切斷電源對(duì)于電子系統(tǒng)的供電,并且,所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)在所述手持式電子設(shè)備喚醒時(shí)可以直接將振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能來觸發(fā)所述開關(guān)模塊導(dǎo)通,即所述開關(guān)模塊的導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)可以無源實(shí)現(xiàn),無需利用外部電源驅(qū)動(dòng),因此采用所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)可以有效降低所述手持式電子設(shè)備的待機(jī)功耗,提高電池的使用壽命。另外,所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本較低,具有較高的可行性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖,其中:
[0016]圖1是采用本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)在手持式電子設(shè)備中應(yīng)用的一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖2是采用圖1所示的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的手持式電子設(shè)備在被喚醒時(shí)其負(fù)載電壓隨時(shí)間變化的仿真曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)通過在手持式電子設(shè)備系統(tǒng)待機(jī)模式下切斷電源對(duì)電子系統(tǒng)的供電,而在使用者接觸手持式電子設(shè)備時(shí)將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能而觸發(fā)系統(tǒng)恢復(fù)電源對(duì)電子系統(tǒng)的供電來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)喚醒啟動(dòng),從而有效降低系統(tǒng)的待機(jī)功耗,延長(zhǎng)電池的使用壽命。
[0020]請(qǐng)參閱圖1,其為本發(fā)明提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)在手持式電子設(shè)備中應(yīng)用的一種實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。所述手持式電子設(shè)備可以是遙控器、鼠標(biāo)、游戲手柄等,所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)100可以包括振動(dòng)采集模塊110、整流模塊120和開關(guān)模塊130,其中,所述振動(dòng)采集模塊110、所述整流模塊120和所述開關(guān)模塊130依次連接,所述開關(guān)模塊130進(jìn)一步連接在電源102和電子系統(tǒng)104之間。
[0021]所述振動(dòng)采集模塊110主要用于采集機(jī)械振動(dòng)并將其轉(zhuǎn)換為電能;具體地,所述振動(dòng)采集模塊110可以包括壓電片111,所述壓電片111可以利用其內(nèi)部壓電材料的正壓電效應(yīng),在受到環(huán)境或人體振動(dòng)影響時(shí)發(fā)生變形并在兩極產(chǎn)生感應(yīng)電荷,將所述感應(yīng)電荷并進(jìn)行利用即可實(shí)現(xiàn)通過所述壓電片將喚醒振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能,比如,所述壓電片111的兩極可以通過導(dǎo)線將所述感應(yīng)電荷導(dǎo)出從而輸出相應(yīng)的振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)。在具體實(shí)施例中,所述壓電片111可以采用懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定,且其自由端可以設(shè)置有質(zhì)量塊,從而使得所述壓電片111可以產(chǎn)生較大變形,來產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)。
[0022]所述振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)一般為交流電壓信號(hào),在本實(shí)施例中,所述壓電片111輸出的振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)可以經(jīng)過所述整流模塊120的整流處理,從而轉(zhuǎn)換成直流感應(yīng)信號(hào)。具體地,所述整流模塊120可以采用半橋整流電路或者全橋整流電路,為降低整流二極管壓降的影響,在本實(shí)施例中所述整流模塊120采用半橋整流電路,如圖1所示,所述整流模塊120包括第一整流二極管121和第二整流二極管122,所述第一整流二極管121的陽極連接到所述壓電片111的正極,而所述第一整流二極管121的陰極連接到所述第二整流二極管122的陰極,所述第二整流二極管122的陽極進(jìn)一步連接到所述壓電片111的負(fù)極。所述整流模塊120利用所述第一整流二極管121和所述第二整流二極管122進(jìn)行整流處理之后,可以通過所述第二整流二極管122兩端輸出所述直流感應(yīng)信號(hào)。
[0023]所述開關(guān)模塊130采用一對(duì)相互對(duì)接的金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal Oxide Semiconductor Field Oxide Semiconductor, M0SFET)實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。如圖1所示,所述開關(guān)模塊130可以包括第一晶體管131和第二晶體管132,所述第一晶體管131和所述第二晶體管132采用共柵極共源極的接法。
[0024]具體地,所述第一晶體管131的柵極和所述第二晶體管132的柵極相互連接,從而形成公共柵極C0M_G,所述第一晶體管131的源極和所述第二晶體管132的源極相互連接,從而形成公共源極C0M_S。并且,所述第一晶體管131的漏極和所述第二晶體管132的漏極可以分別作為電源輸入端和電源輸出端,分別連接到所述電源102和所述電子系統(tǒng)104。
[0025]一方面,所述公共柵極C0M_G和所述公共源極C0M_S可以連接到所述電子系統(tǒng)104,以接收所述電子系統(tǒng)104在即將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)輸出的斷電控制信號(hào),所述斷電控制信號(hào)可以控制所述第一晶體管131和所述第二晶體管132處于截止?fàn)顟B(tài),從而切斷所述電源102對(duì)于所述電子系統(tǒng)104的供電。
[0026]另一方面,所述公共柵極C0M_G和所述公共源極C0M_S還可以分別連接到所述第二整流二極管122的陰極和陽極,以接收在所述手持式電子設(shè)備被喚醒時(shí)所述整流模塊120輸出的直流感應(yīng)信號(hào)。所述直流感應(yīng)信號(hào)可以控制所述第一晶體管131和所述第二晶體管132進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),以將所述電源102提供的電源電壓提供給所述電子系統(tǒng)104。
[0027]具體而言,當(dāng)所述手持式電子設(shè)備需要從待機(jī)狀態(tài)下被喚醒時(shí),使用者可以觸摸或者搖晃所述手持式電子設(shè)備,所述振動(dòng)采集模塊110的壓電片111收集機(jī)械振動(dòng)并相應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)感應(yīng)信號(hào),所述振動(dòng)感應(yīng)電壓經(jīng)過所述整流模塊120的整流處理并轉(zhuǎn)換為直流感應(yīng)信號(hào)之后輸出到所述開關(guān)模塊130的公共柵極C0M_G和公共源極C0M_S,所述直流感應(yīng)信號(hào)可以在所述第一晶體管131和所述第二晶體管132的柵極和源極之間的柵源寄生電容進(jìn)行存儲(chǔ)。請(qǐng)參閱圖2,當(dāng)所述柵源寄生電容的存儲(chǔ)電壓達(dá)到所述第一晶體管131和所述第二晶體管132的閾值電壓時(shí),所述第一晶體管131和所述第二晶體管132將從截止?fàn)顟B(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài),從而將所述電源102和所述電子系統(tǒng)104之間的供電線路恢復(fù)連接,因此,所述開關(guān)模塊130便可以重新恢復(fù)所述電源102對(duì)于所述電子系統(tǒng)104的供電而使得所述電子系統(tǒng)104被喚醒并重新進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0028]另外,在所述電子系統(tǒng)104重新進(jìn)入工作狀態(tài)之后,其可以向所述公共柵極C0M_G和公共源極C0M_S之間提供供電控制信號(hào),以維持所述第一晶體管131和所述第二晶體管132的導(dǎo)通狀態(tài),實(shí)現(xiàn)所述電源102供電的穩(wěn)定輸出。
[0029]本實(shí)施例提供的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)100可以在所述手持式電子設(shè)備進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)切斷所述電源102對(duì)于所述電子系統(tǒng)104的供電,并且,所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)100在所述手持式電子設(shè)備喚醒時(shí)可以直接將振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能來觸發(fā)所述開關(guān)模塊130導(dǎo)通,即所述開關(guān)模塊130的導(dǎo)通狀態(tài)恢復(fù)可以無源實(shí)現(xiàn),無需利用外部電源驅(qū)動(dòng),因此采用所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)100可以有效降低所述手持式電子設(shè)備的待機(jī)功耗,提高電池的使用壽命。另外,所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本較低,具有較高的可行性。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】,均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,包括振動(dòng)采集模塊、整流模塊和開關(guān)模塊,所述振動(dòng)采集模塊、所述整流模塊和所述開關(guān)模塊依次連接,所述振動(dòng)采集模塊用于將喚醒振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并輸出振動(dòng)感應(yīng)信號(hào),所述整流模塊用于通過整流處理將所述振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流感應(yīng)信號(hào),所述開關(guān)模塊用于接收所述直流感應(yīng)信號(hào)并控制所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)的導(dǎo)通。
2.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述開關(guān)模塊包括第一晶體管和第二晶體管,所述第一晶體管和所述第二晶體管采用共柵極共源極的連接方式進(jìn)行相互連接。
3.如權(quán)利要求2所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述第一晶體管的柵極和所述第二晶體管的柵極相互連接并形成公共柵極,所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的源極相互連接并形成公共源極,所述第一晶體管的漏極和所述第二晶體管的漏極分別作為電源輸入端和電源輸出端。
4.如權(quán)利要求3所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述公共柵極和所述公共源極連接到所述整流模塊,用于接收所述整流模塊輸出的直流感應(yīng)信號(hào),并根據(jù)所述直流感應(yīng)信號(hào)控制所述第一晶體管和所述第二晶體管導(dǎo)通。
5.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述振動(dòng)采集模塊包括壓電片,所述壓電片的兩極連接到所述整流模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述壓電片采用懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定,且其自由端設(shè)置有質(zhì)量塊。
7.—種手持式電子設(shè)備,其特征在于,包括電源、振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)和電子系統(tǒng),其中所述振動(dòng)式喚醒電子開關(guān)包括振動(dòng)采集模塊、整流模塊和開關(guān)模塊,所述振動(dòng)采集模塊、所述整流模塊和所述開關(guān)模塊依次連接,所述開關(guān)模塊連接在所述電源和所述電子系統(tǒng)之間;所述振動(dòng)采集模塊用于在所述電子系統(tǒng)被振動(dòng)喚醒時(shí)將振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能并輸出振動(dòng)感應(yīng)信號(hào),所述整流`模塊用于通過整流處理將所述振動(dòng)感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流感應(yīng)信號(hào),所述開關(guān)模塊用于在所述直流感應(yīng)信號(hào)控制下導(dǎo)通以恢復(fù)所述電源對(duì)所述電子系統(tǒng)的供電。
8.如權(quán)利要求7所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述開關(guān)模塊包括第一晶體管和第二晶體管,所述第一晶體管的柵極和所述第二晶體管的柵極相互連接并形成公共柵極,所述第一晶體管的源極和所述第二晶體管的源極相互連接并形成公共源極,所述第一晶體管的漏極作為電源輸入端并連接到所述電源,所述第二晶體管的漏極作為電源輸出端并連接到所述電子系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述公共柵極和所述公共源極連接到所述整流模塊,用于在所述電子系統(tǒng)被振動(dòng)喚醒時(shí)接收所述整流模塊輸出的直流感應(yīng)信號(hào),并根據(jù)所述直流感應(yīng)信號(hào)控制所述第一晶體管和所述第二晶體管導(dǎo)通。
10.如權(quán)利要求9所述的振動(dòng)式喚醒電子開關(guān),其特征在于,所述公共柵極和所述公共源極還連接到所述電子系統(tǒng),用于在所述電子系統(tǒng)被喚醒之后接收所述電子系統(tǒng)提供的供電控制信號(hào)并根據(jù)所述供電控制信號(hào)維持所述第一晶體管和所述第二晶體管的導(dǎo)通狀態(tài),并且在所述電子系統(tǒng)即將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí)接收所述電子系統(tǒng)提供的斷電控制信號(hào),并根據(jù)所述斷電控制信號(hào)控制所述第一晶體管和所述第二晶體管轉(zhuǎn)換為截止?fàn)顟B(tài)以切斷所述電源對(duì)所述電子系 統(tǒng)的供電。
【文檔編號(hào)】H02N2/18GK103607186SQ201310578432
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】張麗宏, 唐琪 申請(qǐng)人:瑞聲科技(南京)有限公司