本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種解決關(guān)機漏電的開關(guān)電路及終端設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著電子產(chǎn)品的日漸成熟與普及,越來越多用戶選擇使用智能電子產(chǎn)品,在電子產(chǎn)品的功能和性能日益完善的同時,用戶開始關(guān)注電子產(chǎn)品的電池及安全問題。
然而,當前的電子產(chǎn)品基本上都是采用鋰離子電池、鎳氫電池等作為供電電源,由于軟件設(shè)計或硬件電路的原因,即使在“關(guān)機”后,電子產(chǎn)品的某部分程序或電路仍然在工作,沒有做到真正意義上的關(guān)機,還殘留一部分的漏電流,不僅造成電池耗電量大,還會引起不可預(yù)測的安全問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種解決關(guān)機漏電的開關(guān)電路及終端設(shè)備,用于解決系統(tǒng)關(guān)機時漏電的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種解決關(guān)機漏電的開關(guān)電路,所述開關(guān)電路至少包括第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管;所述第一場效應(yīng)管的控制端耦接來自功耗器件的控制信號及所述第二場效應(yīng)管的第二連接端,所述第一場效應(yīng)管的第一連接端耦接電池,所述第一場效應(yīng)管的第二連接端耦接功耗器件;所述第二場效應(yīng)管的控制端耦接開關(guān)和所述電池,所述第二場效應(yīng)管的第一連接端耦接所述電池;系統(tǒng)關(guān)機時,所述第一場效應(yīng)管在所述控制信號的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),所述第二場效應(yīng)管在所述電池輸出電壓的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),所述電池與所述功耗器件之間不導(dǎo)通;其中,所述第一場效應(yīng)管的所述第一連接端與所述第二連接端之間串聯(lián)有至少兩個二極管,所述二極管中的至少兩個背靠背連接,所述二極管中的一個為所述第一場效應(yīng)管的寄生體二極管;所述第二場效應(yīng)管的所述第一連接端與所述第二連接端之間串聯(lián)有至少兩個二極管,所述二極管中的至少兩個背靠背連接,所述二極管中的一個為所述第二場效應(yīng)管的寄生體二極管。
其中,所述第一場效應(yīng)管為N溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管;所述第二場效應(yīng)管為P溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
其中,所述開關(guān)電路還包括第一電阻、第二電阻及第一二極管;所述第一電阻的一端分別與所述第二電阻、所述第一二極管及所述第一場效應(yīng)管的控制端及所述第二場效應(yīng)管的第二連接端耦接;所述第一電阻的另一端與系統(tǒng)充電電壓耦接,所述第二電阻的另一端接地;所述第一二極管的另一端耦接來自功耗器件的控制信號;系統(tǒng)關(guān)機充電時,所述第一場效應(yīng)管在所述第一電阻與所述第二電阻的作用下導(dǎo)通,所述系統(tǒng)充電電壓與所述功耗器件及所述電池正常連接。
其中,所述開關(guān)電路還包括第三電阻;所述第三電阻的一端分別與所述第二場效應(yīng)管的控制端及所述開關(guān)耦接;所述第三電阻的另一端分別與所述第二場效應(yīng)管的第一連接端及所述電池耦接;系統(tǒng)開機時,所述第二場效應(yīng)管在所述開關(guān)的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài),所述第一場效應(yīng)管在所述控制信號的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài),所述電池與所述功耗器件之間導(dǎo)通。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的另一個技術(shù)方案是:提供一種終端設(shè)備,所述終端設(shè)備包括開關(guān)電路、電池、開關(guān)及功耗器件;所述開關(guān)電路至少包括第一場效應(yīng)管及第二場效應(yīng)管;所述第一場效應(yīng)管的控制端耦接來自功耗器件的控制信號及所述第二場效應(yīng)管的第二連接端,所述第一場效應(yīng)管的第一連接端耦接電池,所述第一場效應(yīng)管的第二連接端耦接功耗器件;所述第二場效應(yīng)管的控制端耦接開關(guān)和所述電池,所述第二場效應(yīng)管的第一連接端耦接所述電池;系統(tǒng)關(guān)機時,所述第一場效應(yīng)管在所述控制信號的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),所述第二場效應(yīng)管在所述電池輸出電壓的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),所述電池與所述功耗器件之間不導(dǎo)通;其中,所述第一場效應(yīng)管的所述第一連接端與所述第二連接端之間串聯(lián)有至少兩個二極管,所述二極管中的至少兩個背靠背連接,所述二極管中的一個為所述第一場效應(yīng)管的寄生體二極管;所述第二場效應(yīng)管的所述第一連接端與所述第二連接端之間串聯(lián)有至少兩個二極管,所述二極管中的至少兩個背靠背連接,所述二極管中的一個為所述第二場效應(yīng)管的寄生體二極管。
其中,所述開關(guān)電路包括的第一場效應(yīng)管為N溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管;所述開關(guān)電路包括的第二場效應(yīng)管為P溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管。
其中,所述開關(guān)電路還包括第一電阻、第二電阻及第一二極管;所述第一電阻的一端分別與所述第二電阻、所述第一二極管及所述第一場效應(yīng)管的控制端及所述第二場效應(yīng)管的第二連接端耦接;所述第一電阻的另一端與系統(tǒng)充電電壓耦接,所述第二電阻的另一端接地;所述第一二極管的另一端耦接來自功耗器件的控制信號;系統(tǒng)關(guān)機充電時,所述第一場效應(yīng)管在所述第一電阻與所述第二電阻的作用下導(dǎo)通,所述系統(tǒng)充電電壓與所述功耗器件及所述電池正常連接。
其中,所述開關(guān)電路還包括第三電阻;所述第三電阻的一端分別與所述第二場效應(yīng)管的控制端及所述開關(guān)耦接;所述第三電阻的另一端分別與所述第二場效應(yīng)管的第一連接端及所述電池耦接;系統(tǒng)開機時,所述第二場效應(yīng)管在所述開關(guān)的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài),所述第一場效應(yīng)管在所述控制信號的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài),所述電池與所述功耗器件之間導(dǎo)通。
本發(fā)明的有益效果是:當系統(tǒng)關(guān)機時,第一場效應(yīng)管在控制信號的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),第二場效應(yīng)管在電池輸出電壓的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),電池與所述功耗器件之間不導(dǎo)通,解決系統(tǒng)關(guān)機時漏電的問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明開關(guān)電路的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明開關(guān)電路的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明開關(guān)電路的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明開關(guān)電路的一實施例的詳細電路示意圖;
圖5是本發(fā)明的終端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。需要注意的是,以下描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1,圖1是本發(fā)明開關(guān)電路的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例提供的開關(guān)電路至少包括第一場效應(yīng)管10及第二場效應(yīng)管11,其中,第一場效應(yīng)管10與第二場效應(yīng)管11分別與控制信號12、開關(guān)13、功耗器件14及電池15耦接。
如圖1所示,第一場效應(yīng)管10的控制端100耦接來自功耗器件的控制信號12及第二場效應(yīng)管11的第二連接端112,第一場效應(yīng)管10的第一連接端101耦接電池15,第一場效應(yīng)管10的第二連接端102耦接功耗器件14。第二場效應(yīng)管11的控制端110耦接開關(guān)13和電池15,第二場效應(yīng)管11的第一連接端111耦接電池15。
其中,第一場效應(yīng)管10的第一連接端101與第二連接端102之間串聯(lián)有至少兩個(圖中所示為兩個)二極管16,二極管16中的至少兩個背靠背連接。第二場效應(yīng)管11的第一連接端111與第二連接端112之間串聯(lián)有至少兩個(圖中所示為兩個)二極管16,二極管16中的至少兩個背靠背連接。
本實施例中,第一場效應(yīng)管為N溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,以下簡稱為NMOS管,第二場效應(yīng)管為P溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,以下簡稱為PMOS管,MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)管,即集成電路中絕緣性場效應(yīng)管。NMOS管和PMOS管大多包含寄生體二極管,源極(即S極)與漏極(即D極)可以通過寄生體二極管直接導(dǎo)通,當NMOS管和PMOS管處于關(guān)閉狀態(tài)時,源極(即S極)與漏極(即D極)仍然處于連通狀態(tài),無法實現(xiàn)真正意義上的關(guān)閉。在NMOS管和PMOS管包含寄生二極管的情況下,本實施例在NMOS管和PMOS管的兩個連接端之間分別增加了一個二極管,與原有的寄生體二極管背靠背連接,用于阻止源極(即S極)與漏極(即D極)通過寄生體二極管直接導(dǎo)通。當系統(tǒng)關(guān)機時,NMOS管在控制信號的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),PMOS管在電池輸出電壓的作用下處于關(guān)閉狀態(tài),此時,電池與功耗器件之間不導(dǎo)通,解決了系統(tǒng)關(guān)機時漏電的問題。在本實施例中,背靠背連接為兩個二極管的負極相連,在其它情況下,可以將兩個二極管正極相連,同樣也可以實現(xiàn)阻止源極(即S極)與漏極(即D極)通過寄生體二極管直接導(dǎo)通。進一步的,在其他實施例中,如果NMOS管和PMOS管的兩個連接端之間串聯(lián)的二極管的數(shù)量大于二,則其中背靠背連接的兩個二極管可以包括寄生體二極管,也可以不包括。進一步的,在其他實施例中,第一場效應(yīng)管和/或第二場效應(yīng)管的溝道類型可以發(fā)生變化,例如第一場效應(yīng)管為PMOS管,第二場效應(yīng)管為NMOS管等。第一場效應(yīng)管和/或第二場效應(yīng)管的溝道類型發(fā)生變化時,需要對對應(yīng)的電路連接及各器件的參數(shù)做相應(yīng)的調(diào)整。
圖2是本發(fā)明開關(guān)電路的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,在圖1的基礎(chǔ)上,開關(guān)電路進一步包括第一電阻20、第二電阻21及第一二極管22。如圖所示,第一電阻20的一端分別與第二電阻21、第一二極管22及第一場效應(yīng)管23的控制端及第二場效應(yīng)管24的第二連接端耦接;第一電阻20的另一端與系統(tǒng)充電電壓25耦接,第二電阻21的另一端接地;第一二極管22的另一端耦接來自功耗器件的控制信號26。
本實施例中,系統(tǒng)關(guān)機充電時,NMOS管在第一電阻與第二電阻的作用下導(dǎo)通,系統(tǒng)充電電壓與電池連通,為電池提供充電電壓。同時,系統(tǒng)充電電壓與功耗器件連通,在充電的同時為功耗器件提供正常工作的電壓。
圖3是本發(fā)明開關(guān)電路的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖,在圖1、圖2的基礎(chǔ)上,開關(guān)電路進一步包括第三電阻31。如圖所示,第三電阻31的一端分別與第二場效應(yīng)管32的控制端及開關(guān)34耦接;第三電阻31的另一端分別與第二場效應(yīng)管32的第一連接端及電池35耦接。
本實施例中,當系統(tǒng)開機時,第二場效應(yīng)管在開關(guān)的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài),第一場效應(yīng)管在控制信號的作用下處于導(dǎo)通狀態(tài),電池與功耗器件之間導(dǎo)通,功耗器件正常工作。
圖4是本發(fā)明開關(guān)電路的詳細電路示意圖,如圖所示,開關(guān)電路包括:N溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(以下簡稱為NMOS管)Q1、P溝金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(以下簡稱為PMOS管)Q2、電阻R1~R3、第一二極管D1以及NMOS管Q1兩個連接端之間串聯(lián)的兩個背靠背二極管D2-D3、PMOS管Q2兩個連接端之間串聯(lián)的兩個背靠背二極管D4-D5。
其中,Vsys為電池給系統(tǒng)供電輸出電壓,VBUS為系統(tǒng)充電電壓,GPIO為系統(tǒng)控制接口用于輸出功耗器件的控制信號,K為開關(guān)鍵,PWRKEY為開機PIN腳,BAT為電池電壓。
其中,R1-R3為百K級別的大阻值電阻。系統(tǒng)充電電壓VBUS耦接與電阻R1及電阻R2,且阻R2的另一端接地,通過電阻R1與電阻R2分壓,系統(tǒng)充電電壓VBUS與NMOS管Q1的柵極(G極)耦接。系統(tǒng)控制接口GPIO通過第一二極管D1與NMOS管Q1的柵極(G極)耦接,第一二極管D1可防止系統(tǒng)GPIO接口被充電電壓損壞。開關(guān)鍵K與開機PIN腳PWRKEY及PMOS管Q2的柵極(G極)耦接,并通過電阻R3與電池電壓BAT耦接,開關(guān)鍵K的另一端接地。電池電壓BAT的一端同時與NMOS管Q1及PMOS管Q2耦接,電池BAT經(jīng)過NMOS管Q1給外部功耗器件供電,Q1的內(nèi)阻應(yīng)盡可能的小,同時通過電流的能力應(yīng)該滿足系統(tǒng)最大功耗,避免電流過大燒壞功耗器件。系統(tǒng)充電電壓VBUS與系統(tǒng)GPIO接口直接控制主路徑開關(guān)NMOS管及PMOS管的工作狀態(tài),且電池電壓BAT也作為控制端直接參與NMOS管及PMOS管的工作狀態(tài)。
當系統(tǒng)關(guān)機時,系統(tǒng)GPIO接口關(guān)閉無輸出,電池電壓BAT將PMOS管Q2柵極(G極)拉高,PMOS管Q2關(guān)閉,NMOS管Q1柵極(G極)電位為低,NMOS管Q1關(guān)閉,電池與外部功耗器件完全斷開,從而降低關(guān)機漏電的問題。
當系統(tǒng)關(guān)機需要給電池充電,系統(tǒng)充電電壓VBUS接通,NMOS管Q1柵極(G極)電位被拉高,進而NMOS管Q1導(dǎo)通,電池及功耗器件與系統(tǒng)充電電壓VBUS連通,在充電的同時為功耗器件提供正常工作的電壓。
當系統(tǒng)開機時,按下開關(guān)鍵K,PMOS管Q2柵極(G極)接地,PMOS管Q2導(dǎo)通,同時,系統(tǒng)檢測到開機PIN腳PWRKEY被拉低,系統(tǒng)開機,系統(tǒng)GPIO接口輸出高電平電壓,NMOS管Q1柵極(G極)電位被拉高,NMOS管Q1導(dǎo)通,電池可以給功耗器件提供電壓,系統(tǒng)正常工作。
圖5是本發(fā)明的終端設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖,如圖所示,終端設(shè)備包括:開關(guān)電路51、電池、開關(guān)52及功耗器件53,其中,功耗器件53進一步包括:射頻單元531、電源管理單元532及背光單元533等。電池52與開關(guān)電路51耦接,開關(guān)電路51的另一端與功耗器件53耦接,使得電池經(jīng)過開關(guān)電路再給功耗器件供電,解決系統(tǒng)關(guān)機時漏電的問題。具體的實施方式請參考上述實施例中的詳細說明,在此不再贅敘。
以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,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,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。