放电电路以及智能设备的制作方法

1.本技术涉及电子电路技术领域，具体涉及一种放电电路以及智能设备。


背景技术：

2.近些年来，由于电子产品的不断发展，其内部的电路结构越来越复杂，导致在切断电源的情况下，电路无法将内部余电在短时间之内释放完，影响下次产品的正常上电工作。


技术实现要素：

3.鉴于以上问题，本技术实施例提供一种放电电路以及智能设备，以解决上述技术问题。
4.本技术实施例提供一种放电电路，该放电电路包括放电电阻、开关单元、储能单元以及驱动单元，其中，放电电阻一端连接于电源；开关单元一端连接于放电电阻的另一端、另一端接地；储能单元连接于电源；驱动单元连接于电源、储能单元以及开关单元的控制端，驱动单元用于在电源电压小于或等于阈值电压时，根据电源电压与储能单元的放电电压导通开关单元。
5.在一些实施方式中，驱动单元包括第一开关，第一开关的一端连接于储能单元、另一端连接于开关单元的控制端、第一开关的控制端连接于电源。
6.在一些实施方式中，储能单元的放电时间大于电源的放电时间。
7.在一些实施方式中，第一开关为三极管。
8.在一些实施方式中，驱动单元包括比较器，比较器的第一输入端连接于电源，比较器的第二输入端连接于储能单元，比较器的输出端连接于开关单元的控制端。
9.在一些实施方式中，储能单元的放电速度小于电源的放电速度。
10.在一些实施方式中，开关单元为mos管、三极管、晶闸管中的任一种或多种组合。
11.在一些实施方式中，放电电路还包括二极管，二极管的正极连接于电源，负极连接于储能单元。
12.本技术实施例还提供一种智能设备，其特征在于，包括设备主体以及设于所述设备主体内的如上述的放电电路。
13.相对于现有技术，本技术实施例提供的放电电路以及智能设备，其中放电电路包括放电电阻、开关单元、储能单元以及驱动单元，放电电阻一端连接于电源；开关单元一端连接于所述放电电阻的另一端、另一端接地；储能单元连接于电源；驱动单元，连接于电源、储能单元以及开关单元的控制端，驱动单元用于在电源电压小于或等于阈值电压时，根据电源电压与储能单元的放电电压导通开关单元。本技术实施例中，在电源断电以后，储能单元对驱动单元进行放电，以使得驱动单元控制控制开关单元导通，从而能够使得电源通过放电电阻快速有效地将电路中的余电进行释放。
14.本技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
16.图1示出了本技术实施例提供的放电电路的一种模块示意图。
17.图2示出了本技术实施例提供的放电电路的一种结构示意图。
18.图3示出了本技术实施例提供的驱动单元的一种结构示意图。
19.图4示出了本技术实施例提供的驱动单元的另一种结构示意图。
20.图5示出了本技术实施例提供的一种智能设备的结构示意图。
具体实施方式
21.下面详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
22.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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅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。
23.近些年来，由于电子产品的不断发展，其内部的电路结构越来越复杂，导致在切断电源的情况下，电路无法将内部余电在短时间之内释放完，影响下次产品的正常上电工作。
24.现有技术中，通常采用以下两种放电方案：其一是采用电源路径接入放电电阻的方式进行放电。其缺点是功耗高，输出电压路径的阻抗因为接入的放电电阻而改变，同时放电时间要求很短的情况下，电阻的阻值会很小，电阻上会产生较大功耗，需要一定功率的电阻才能完成。其二是采用微控制器，并利用软件控制放电。其缺点是需要引入软件的控制以满足快速放电的需求，此时软件可靠性存在极大挑战，且软件无法避免控制失效的情况。同时增加微控制器和软件的行为，额外增加了成本。
25.发明人经长期研究，提出本技术实施例提供的一种放电电路以及智能设备，其中放电电路包括放电电阻、开关单元、储能单元以及驱动单元，放电电阻一端连接于电源；开关单元一端连接于所述放电电阻的另一端、另一端接地；储能单元连接于电源；驱动单元，连接于电源、储能单元以及开关单元的控制端，驱动单元用于在电源电压小于或等于阈值电压时，根据电源电压与储能单元的放电电压导通开关单元。本技术实施例中，在电源断电以后，储能单元对驱动单元进行放电，以使得驱动单元控制控制开关单元导通，从而能够使得电源通过放电电阻快速有效地将电路中的余电进行释放。
26.如图1所示，图1示意性地示出了本技术实施例提供的一种放电电路100。放电电路100用于在切断电源以后释放电路中残存的余电。具体地，放电电路100包括放电电阻110、开关单元120、储能单元130以及驱动单元140，其中，放电电阻110的一端连接于电源、另一端连接于开关单元120的一端，开关单元120的另一端接地；储能单元130连接于电源；驱动单元140连接于电源、储能单元130以及开关单元120的控制端，驱动单元140用于在电源电
压小于或等于阈值电压时，根据电源电压与储能单元130的放电电压导通开关单元120。
27.在本实施例中，当电源vcc持续为放电电路100供电时，即在电源vcc断电以前，电源vcc为储能单元130供电，此时储能单元130处于充电状态。此时，电源vcc与驱动单元140连接的控制端的电压处于稳定值，储能单元130和驱动单元140的连接端的电压亦处于稳定值。作为一种实施方式，可通过调节两个端口的电压值的大小使得驱动单元140处于关断状态，使得电源能够稳定地给系统进行供电。
28.当电源vcc断电以后，电源电压逐渐减小，同时储能单元130处于放电状态，并且储能单元130放电至驱动单元140。当电源电压减小至小于或等于阈值电压时，驱动单元140即能够根据电源电压与储能单元130的放电电压控制控制开关单元120导通，进而开启电源的快速放电通道，此时电源能够通过放电电阻110进行快速放电，从而使得电路中的余电快速释放。
29.由此可见，本技术实施例的放电电路100通过储能单元130在电源断电前进行储能，当电源断电后，储能单元130对驱动单元140进行放电，当电源电压小于或等于阈值电压时，驱动单元140控制开关单元120导通，使得电路中的余电快速地经过放电电阻110进行释放。
30.为了更好地对本技术实施例提供的放电电路100进行说明，如图2所示，示出了本技术实施例提供的放电电路100的一种结构示意图。
31.本技术实施例中，开关单元120为mos管、三极管、晶闸管中的任一种或多种组合。放电电阻110为电阻r1，电阻r1的第一端连接于电源vcc，第二端连接于开关单元120的第一端，开关单元120的第二端接地，控制端连接于驱动单元140。
32.进一步地，储能单元130包括电容c1以及电阻r2。电容c1的第一端连接连接于电源vcc与驱动单元140的一端，第二端接地；电阻r2与电容c1并联。
33.放电电路100还包括二极管d1、电阻r3、电阻r4以及电阻r5。其中，二极管d1的正极连接于电源，负极连接于电阻r3的第一端，电阻r3的第二端连接于电容c1的第一端、电阻r2的第一端以及驱动单元140，电阻r4的第一端连接于电源，第二端连接于驱动单元140，电阻r5的第一端连接于驱动单元140，第二端接地。
34.作为一种实施方式，如图3所示，驱动单元140包括第一开关、电阻r6以及电阻r7。其中，第一开关可以为mos管、三极管、晶闸管中的任一种或多种组合。本实施方式，第一开关为pnp型的三极管q1。具体地，三极管q1的发射极连接于电容c1的第一端，基极连接于电阻r4的第二端以及电阻r5的第一端，集电极连接于电阻r6的第一端以及电阻r7的第一端，电阻r6的第二端接地，电阻r7的第二端连接于开关单元120的控制端。本实施方式中，开关单元120为mos管q2。具体地，mos管q2的栅极连接于电阻r7的第二端，漏极连接于电阻r1的第二端，源极接地。
35.本实施方式中，上电时，电源电流流经二极管d1以及电阻r3至储能单元130对储能单元130进行充电，通过调节二极管d1的正向压降以及电阻r2和电阻r3的阻值，通过分压作用，能够调节电容c1的电压。其中，电容c1的电压大小可表示为：其中，v1为电容c1的电压；v
cc
为电源电压；vf为二极管d1的正向压降。
36.进一步，在上电时，三极管q1处于关断状态。三极管q1的基极电压可以表示为：其中，v2为三极管q1的基极电压。可见，通过调整电阻r4和r5的阻值，能够调节三极管q1的基极电压，使电容c1的电压与三极管q1的基极电压之差小于三极管q1的导通电压，进而保证三极管q1在上电阶段处于关断状态。当三极管q1处于关断状态时，mos管q2的栅极电压为低电平，mos管q2同样处于关断状态，电路正常上电。此时电路包括两个消耗支路，其一是二极管d1、电阻r3和电阻r2形成一消耗路径；其二是电阻r4和电阻r5形成另一消耗路径，只要电阻r2和电阻r5的取值足够大，那么上电时电路的功耗将很小。
37.在电源vcc掉电时，电容c1由充电状态转变为放电状态。由于二极管d1的阻断作用，电容c1的唯一放电路径为电阻r2，电容c1的放电速度缓慢。而由于电源为系统供电，此时电源的掉电速度会大于电容c1的放电速度。
38.进一步地，当电源vcc的电源电压小于或等于阈值电压时，mos管q2导通。本实施方式中，该阈值电压为三极管q1的导通电压，即当电源vcc的电源电压小于或等于三极管q1的导通电压时，三极管q1导通；当三极管q1导通时，电容c1的放电电压输出到mos管q的栅极，驱动mos管q2导通。在mos管q2导通后，电源vcc通过电阻r1进行快速放电，且电源vcc的放电时间可以通过调整电阻r1的阻值进行调整，若将电阻r1的阻值设置为足够小，相应地电源vcc的放电时间也非常短，也即电源vcc放电越迅速，能够电源的放电时间设置到ms级别以下。
39.值得说明的是，本实施方式中，储能单元130的放电时间大于电源vcc的放电时间，也即电容c1的放电时间大于电源vcc通过电阻r1放电的放电时间。具体地，电容c1的放电电压下降至mos管q1的导通电压的放电时间大于电源vcc通过电阻r1放电的放电时间，使得mos管q1的导通时间能够大于电源vcc的放电时间，保证电源vcc能够完全放电。进一步地，可以通过适当设置电容c1的电容值来使得电容c1的放电时间大于电源vcc通过电阻r1放电的放电时间，例如将电容c1的电容值设置的足够大。同时在电阻r1的阻值为ω级时，可以将电阻r6的阻值设置为mω级。
40.作为另一种实施方式，如图4所示，驱动单元140包括比较器a1、电阻r8、电阻r9以及电阻r10。电阻r8的第一端连接于储能单元130，第二端连接于比较器a1的同相输入端，比较器a1的反相输入端连接于电阻r4的第二端以及电阻r5的第一端，输出端连接于电阻r9的第一端，电阻r9的第二端连接于开关单元120的控制端，电阻r10的第一端连接于开关单元120的控制端，第二端接地。具体地，本实施例中，开关单元120为npn型三极管q3，其中，三极管q3的基极连接于电阻r9的第二端以及电阻r10的第一端，集电极连接于电阻r1的第二端，发射极接地。电阻r8的第一端连接于电容c1的第一端，第二端连接于比较器a1的同相输入端，比较器的反相输入端连接于电阻r4的第二端以及电阻r5的第一端，输出端连接于电阻r9的第一端，电阻r9的第二端连接于三极管q3的控制端，电阻r10的第一端连接于开关单元120的控制端，第二端接地。
41.本实施方式中，在电源vcc掉电时，电容c1由充电状态转变为放电状态。由于二极管d1的阻断作用，电容c1的唯一放电路径为电阻r2，电容c1的放电速度缓慢。本实施方式中，电容c1的放电速度小于电源vcc的放电速度，也即电容c1的放电速度小于电源vcc的掉电速度。
42.进一步地，当电源vcc的电源电压小于或等于阈值电压时，比较器a1输出高电平信号至三极管q3，使三极管q3导通。在本实施方式中，该阈值电压可以为电容c1充满电时两端的电压，由于电源vcc的掉电速度大于电容c1的放电速度，因此当电源vcc的电源电压小于电容c1两端的电压时，比较器a1持续输出高电平信号至三极管q3。在三极管q3导通后，电源vcc通过电阻r1进行快速放电，且电源vcc的放电时间可以通过调整电阻r1的阻值进行调整，若将电阻r1的阻值设置为足够小，相应地电源vcc的放电时间也非常短，也即电源vcc放电越迅速。值得说明的是，由于电容c1充满电时两端的电压可以通过调整电阻r2来进行调整，因此可以通过调整电阻r2的阻值来灵活调整电源的放电阈值门限，例如，电容c1充满电时两端的电压越大，则电源的放电阈值门限越大，也即电源的电源电压能够在较大值时开启放电；电容c1充满电时两端的电压越小，则电源的放电阈值门限越小，也即电源的电源电压能够在较小值时开启放电。
43.由此可见，本技术实施例中的放电电路100在上电时通过储能单元130储能，并在电源掉电至阈值电压时通过储能单元130放电驱动开关单元120，进而启动放电电路110，使电源快速放电。同时能够通过设置外围电阻参数，灵活配置放电阈值门限，并且通过置外围电阻参数，还能够将电源的放电时间设置到ms级别以下。此外，放电电路100在工作中不产生高功耗，电源效率高，且无需软件参与，降低成本。
44.本技术实施例提供的放电电路包括放电电阻110、开关单元120、储能单元以及驱动单元，放电电阻110一端连接于电源；开关单元120一端连接于所述放电电阻110的另一端、另一端接地；储能单元连接于电源；驱动单元，连接于电源、储能单元以及开关单元120的控制端，驱动单元用于在电源电压小于或等于阈值电压时，根据电源电压与储能单元的放电电压导通开关单元120。本技术实施例中，在电源断电以后，储能单元对驱动单元进行放电，以使得驱动单元控制控制开关单元120导通，从而能够使得电源通过放电电阻110快速有效地将电路中的余电进行释放。
45.如图5所示，本技术实施例还提供了一种智能设备200，该智能设备200包括设备主体210以及上述的放电电路100。其中上述的放电电路100设于设备主体210内。智能设备200可以是但不限于是智能设备、路由器、手机、手表、平板、电脑、冰箱、电视等。
46.在一些实施例中，主要针对智能照明设备进行说明，智能照明设备可以是但不限于是筒灯、射灯、球泡灯、吸顶灯、灯带以及磁吸灯。
47.本技术实施例提供的智能设备设置有放电电路，该放电电路包括放电电阻110、开关单元120、储能单元以及驱动单元，放电电阻110一端连接于电源；开关单元120一端连接于所述放电电阻110的另一端、另一端接地；储能单元连接于电源；驱动单元，连接于电源、储能单元以及开关单元120的控制端，驱动单元用于在电源电压小于或等于阈值电压时，根据电源电压与储能单元的放电电压导通开关单元120。本技术实施例中，在电源断电以后，储能单元对驱动单元进行放电，以使得驱动单元控制控制开关单元120导通，从而能够使得电源通过放电电阻110快速有效地将电路中的余电进行释放。
48.应当理解，上述各实施例中任意电路单元或元器件之间的连接并不仅限于直接连接，而包括任何能实现其信号传输路径的连接方式。例如，a单元与b单元连接，可以是指a单元与b单元直接连接，a单元与b单元之间直接传输信号；也可以是指a单元通过其他的电路模块或元器件与b单元间接连接，a单元与b单元之间通过其他的电路单元或元器件进行信
号处理和传输。
49.以上所述，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本技术，任何本领域技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。