一种放电电路、方法和智能设备与流程

1.本发明涉及智能销售终端领域，特别涉及应用于智能销售终端的一种放电电路、方法和智能设备。


背景技术：

2.在常见使用集成电路中的设备中，通常会存在设备在工作结束后，在设备端会存在余电的情况。在电路下电缓慢导致设备端的电压没有放到0v时，系统上的负载或者mcu等等芯片往往会处于不稳定电源电压区，在这个区间可能导致芯片内部电路不受控，再次上电时设备通常无法打破这个状态，因此在第二次上电后，设备可能会出现工作异常的情况。
3.尤其在智能销售终端领域，最常见的情况比如说智能设备的独立屏在工作过程中，往往不设置开机关机键，仅靠上电和下电实现设备的工作状态和关机状态的切换，具体如超市人工结算的收银屏、刷脸支付机、超市自助结算屏、自动票据打印屏、餐厅预约取号机等等独立屏，这种情况下常常会存在独立屏在关机后存在余电，短时间再次开机会导致花屏、烧屏等异常情况，损毁设备的同时，严重影响正常工作的进行，给设备使用方造成不便和因此带来的附加经济损失。
4.目前技术针对这种具有集成电路的设备在工作结束后会存在余电的情况，通常会采用在电路上增加一个假负载。但是在设备下电后短时间内再次上电的情况下，单纯增加一个假负载这种方法也无法对设备端的余电进行完全释放，从而导致设备损坏以及安全问题。
5.为解决设备在工作结束后会存在余电，短时间内再次上电易导致设备工作异常的技术问题，本发明提供一种放电电路，避免余电没有完全释放导致电路异常，增加设备的使用寿命和安全性，进而保障设备使用方能够顺利正常工作。


技术实现要素：

6.为解决设备在工作结束后会存在余电，导致设备端工作异常的技术问题，本发明提供一种放电电路、方法和智能设备，具体的技术方案如下：
7.本发明提供一种放电电路，包括：
8.稳压子电路，连接于电源端与设备端之间；
9.第一mos管，所述第一mos管的漏极连接于所述稳压子电路和所述设备端之间，所述第一mos管的源极接地，所述第一mos管的栅极与所述电源端连接；
10.充放电子电路，连接于所述第一mos管的栅极与所述电源端之间；
11.所述充放电子电路处于充电状态或放电状态时，所述第一mos管的栅极接入电压，所述第一mos管导通，所述设备端通过所述第一mos管接地放电；
12.所述充放电子电路充电完成或放电完成后，所述充放电子电路处于稳定状态，所述第一mos管的栅极接入电压为零，所述第一mos管截止。
13.本发明提供的放电电路通过连接充放电子电路和第一mos管，使在电路下电时设
备端的余电可以通过第一mos管接地放电，在电路上电时设备端的余电通过第一mos管再次接地放电，在每次工作状态切换时均对设备端余电释放，避免设备端余电导致其工作异常甚至损坏，增加设备的使用寿命和安全性。
14.进一步地，本发明提供的放电电路中，所述充放电子电路包括：
15.第二电容，所述第二电容连接于所述第一mos管的栅极与所述电源端之间；
16.第一电阻，所述第一电阻的一端连接于所述第一mos管的栅极和所述第二电容之间，所述第一电阻的另一端接地；
17.所述稳压子电路包括线性稳压器和第一电容，所述第一电容和所述线性稳压器串联连接。
18.进一步地，本发明提供的放电电路，还包括：
19.第二mos管，所述第二mos管的漏极连接于所述第二电容和所述第一mos管的栅极之间，所述第二mos管的栅极连接于所述第一电容和所述设备端之间，所述第二mos管的源极接地；
20.所述设备端处于上电状态时，所述第二mos管的栅极接入电压，所述第二mos管导通，所述第二mos管接地放电使所述第一mos的栅极电压保持为零。
21.本发明提供的放电电路通过引入第二mos管，避免电路在正常工作过程中电源端产生波动脉冲导致第一mos管导通，对设备端进行放电，影响设备的正常工作，为电路的正常运行提供保障。
22.进一步地，本发明提供的放电电路，还包括：
23.第二电阻，所述第二mos管的漏极通过所述第二电阻连接于所述第二电容和所述第一mos管的栅极之间。
24.本发明提供的放电电路在第二mos管的连接线路中增加保护电阻，避免工作过程中电流过强损坏电路。
25.进一步地，本发明提供的放电电路，还包括：
26.第一分压电阻和第二分压电阻；
27.所述第一分压电阻连接于所述第二mos管的栅极和所述设备端之间；
28.所述第二分压电阻与所述第二mos管的栅极连接，另一端与所述第二mos管的源极连接。
29.本发明提供的放电电路通过在第二mos管的栅极、第二mos管的源极以及设备端之间增加分压电阻，实现设备正常工作时，设备端电压经过第一分压电阻和第二分压电阻分压后导通第二mos管，在设备端下电后，设备端余电经过分压无法导通第二mos管，使设备中余电经过第一mos管正常放电。
30.进一步地，本发明提供的放电电路中：
31.所述设备端上电后的工作电压经过所述第一分压电阻和所述第二分压电阻分压后接入所述第二mos管的栅极的电压大于所述第二mos管栅极的导通电压；
32.所述设备端下电后的余电电压经过所述第一分压电阻和所述第二分压电阻分压后接入所述第二mos管的栅极的电压小于所述第二mos管栅极的导通电压；
33.根据所述第一分压电阻的期望功耗和所述第二分压电阻的期望功耗，选取所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的阻值参数。
34.本发明提供的放电电路通过改变第一分压电阻和第二分压电阻的阻值，实现在满足放电电路放电功能的情况下，减少第一分压电阻和第二分压电阻的功耗，降低设备端正常工作时的电量损耗。
35.进一步地，本发明提供的放电电路，还包括：
36.延时子电路；
37.所述充放电子电路连接于所述电源端和所述稳压子电路之间的第一节点；
38.所述延时子电路连接于所述第一节点和所述稳压子电路之间。
39.本发明提供的放电电路引入延时子电路，避免在上电后线性稳压器的开启时间小于充放电子电路充电完成的时间，导致第一mos管来不及对设备端放电，设备端便进入工作状态，增加设备的使用寿命和安全性。
40.进一步地，本发明提供的放电电路中，所述延时子电路包括：
41.延时二极管和延时电容；
42.所述延时二极管连接于所述第一节点和所述稳压子电路之间，所述延时二极管的正极与所述第一节点连接，所述延时二极管的负极与所述稳压子电路连接；
43.所述延时电容的第一端连接于所述延时二极管的负极和所述稳压子电路之间，所述延时电容的第二端接地。
44.另外地，本发明还提供一种智能设备，包括工作电路，以及上述的放电电路，所述放电电路与所述工作电路连接，所述放电电路为所述工作电路放电。
45.另外地，本发明还提供一种放电方法，应用于工作电路的放电过程，所述工作电路包括电源端、稳压子电路和设备端，包括步骤：
46.所述电源端开始输出所述工作电流，与所述电源端连接的充放电子电路处于充电状态，栅极与所述充放电子电路连接的第一mos管导通，所述工作电路通过所述第一mos管接地放电；
47.所述充放电子电路充电完成，所述第一mos管的栅极接入电压为零，所述第一mos管截止，所述工作电路放电结束正常工作；
48.所述电源端停止输出所述工作电流，所述充放电子电路处于放电状态，所述第一mos管导通，所述工作电路再次通过所述第一mos管接地放电；
49.所述充放电子电路放电完成，所述第一mos管的栅极接入电压为零，所述第一mos管截止。
50.本发明提供一种放电电路、方法和智能设备，至少包括以下一项技术效果：
51.(1)在每次工作状态切换时，通过第一mos管对设备端余电释放，避免设备端余电导致其工作异常甚至损坏，增加设备的使用寿命和安全性；
52.(2)引入第二mos管，避免电路在正常工作过程中电源端产生波动脉冲导致第一mos管导通，对设备端进行放电，影响设备的正常工作，为电路的正常运行提供保障；
53.(3)通过在第二mos管的栅极、第二mos管的源极以及设备端之间增加分压电阻，实现设备正常工作时，设备端电压经过第一分压电阻和第二分压电阻分压后导通第二mos管，在设备端下电后，设备端余电经过分压无法导通第二mos管，使设备中余电经过第一mos管正常放电；
54.(4)通过改变第一分压电阻的阻值和第二分压电阻的阻值，实现在满足放电电路
放电功能的情况下，减少第一分压电阻和第二分压电阻的功耗，降低设备端正常工作时的电量损耗；
55.(5)引入延时子电路，避免在上电后线性稳压器的开启时间小于第二电容充电完成的时间，导致第一mos管来不及对设备端放电，设备端便进入工作状态，增加设备的使用寿命和安全性。
附图说明
56.为了更清楚地说明本发明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要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
57.图1为本发明一种放电电路的电路示例图；
58.图2为本发明一种放电电路的另一个电路示例图；
59.图3为本发明一种放电方法的流程图。
60.图中标号：稳压子电路10、充放电子电路20、线性稳压器-u1、第一电容-c6、第二电容-c3、第一电阻-r6、第一mos管-q1、电源端-vin、设备端-vcc＿mcu、第二mos管-q2、第二电阻-r2、第一分压电阻-r1、第二分压电阻-r7、延时二极管-d1和延时电容-c4。
具体实施方式
61.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的单元、设备、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
62.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、元器件、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、元器件、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
63.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
64.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
65.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
66.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。
67.实施例1
68.本发明的一个实施例，如图1、图2所示，本发明提供一种放电电路，包括稳压子电路10、第一mos管q1和充放电子电路20。
69.其中稳压子电路10连接于电源端vin与设备端vcc＿mcu之间。
70.可选地，稳压子电路10包括线性稳压器u1和第一电容c6。
71.其中线性稳压器u1和第一电容c6串联连接于电源端vin与设备端vcc＿mcu之间。
72.具体地，本实施例提供的线性稳压器包括低压差线性稳压器，低压差线性稳压器属于线性稳压器的一种，在接入电路的连接方式上与传统线性稳压器并无区别，且均需在外围电路中接入一到两个电容。
73.线性稳压器u1虽然具有良好的稳压功能，但是整流输出电压中包含纹波，所以需要在u1与设备端vcc＿mcu之间连接第一电容c6用于滤波。其中第一电容c6表示线性稳压器u1的外围电路中需要接入的电容的代表，线性稳压器u1的外围电路可以接入多个电容，本实施例仅用第一电容c6示意。
74.第一mos管q1的漏极连接于第一电容c6和设备端vcc＿mcu之间，第一mos管q1的栅极通过第二电容c3连接于电源端vin和线性稳压器u1之间，第一mos管q1的源极接地。
75.充放电子电路20连接于所述第一mos管的栅极与所述电源端之间。
76.可选地，充放电子电路20包括第二电容c3和第一电阻r6。
77.具体地，第二电容c3连接于电源端vin和线性稳压器u1之间的第一节点。
78.第一电阻r6的一端连接于第一mos管q1的栅极和第二电容c3之间，第一电阻r6的另一端接地。
79.具体地，第二电容c3和第一电阻r6的参数根据第一mos管q1对设备端vcc＿mcu余电的放电时间选择。
80.电路的上电状态和下电状态切换后，第二电容c3处于充电状态或放电状态，第一mos管q1的栅极接入电压，第一mos管q1导通，设备端vcc＿mcu通过第一mos管q1接地放电，第二电容c3充电完成或放电完成后，第二电容c3处于稳定状态，第一mos管q1的栅极接入电压为零，第一mos管q1截止。
81.具体地，电路由上电状态转换为下电状态时，第二电容c3通过第一电阻r6对地放电，第一mos管q1的栅极接入电压，第一mos管q1导通，设备端vcc＿mcu通过第一mos管q1接地放电。
82.所述第二电容处于充电状态或放电状态时，所述第一mos管的栅极接入电压，所述第一mos管导通，所述设备端通过所述第一mos管接地放电；
83.所述第二电容充电完成或放电完成时，所述第二电容处于稳定状态，所述第一mos管的栅极接入电压为零，所述第一mos管截止。
84.现有的方案中通常为在电路中直接连接一个假负载，比如在芯片或设备端的输入电源上增加一个下拉电阻，加快下电速度。但是这种方法无法保证在下电后电路中设备端vcc＿mcu的电能被完全释放，如果未被完全释放，系统上的负载或者mcu等等芯片往往会处于不稳定电源电压区，在这个区间可能导致芯片内部电路不受控，会使得再次上电时无法打破这个状态，在第二次上电后，电路可能会出现工作异常的情况。
85.采用本实施例中的电路可以实现在电路下电后通过第二电容c3导通第一mos管q1，利用第一mos管q1对电路进行放电，同时在电路再次上电时，在第二电容c3的充电过程
中再次通过第一mos管q1对电路进行放电。
86.示例性地，本实施例中的放电电路通常安装于超市人工结算的收银屏、刷脸支付机、超市自助结算屏、自动票据打印屏、餐厅预约取号机等等独立屏设备上，该类设备通常不会设置复杂的余电放电装置或者相关结构，在这种情况下如果仅依靠上电下电进行设备的开机关机状态切换，极大程度上会导致显示屏幕花屏、烧屏的现象，进而影响产品的使用。
87.本实施例提供的放电电路可以控制电路在进行上电状态和下电状态切换时对电路进行放电，避免设备端余电导致其工作异常甚至损坏，增加设备的使用寿命和安全性。
88.实施例2
89.基于实施例1，如图2所示，本发明提供的放电电路，还包括：
90.第二mos管q2，第二mos管q2的漏极连接于第二电容c3和第一mos管q1的栅极之间，第二mos管q2的栅极连接于第一电容c6和设备端vcc＿mcu之间，第二mos管q2的源极接地。
91.电路处于上电状态时，第二mos管q2的栅极接入电压，第二mos管q2导通，第二mos管q2接地放电使第一mos管q1的栅极电压保持为零。
92.具体地，电源端vin突然产生脉冲时，第二电容c3两端的电压无法突变，所以会导致第二电容c3增加，使第一mos管q1导通。从而使设备端vcc＿mcu通过第一mos管q1放电变为0v，导致系统、负载断电。
93.在设备端vcc＿mcu处于下电状态时，第二mos管q2的栅极接入电压小于导通电压，第二mos管q2截止，此时第一mos管q1的栅极被释放，第一mos管q1的栅极可以通过第二电容c3接入电压，第一mos管q1导通，设备端vcc＿mcu通过第一mos管q1放电。
94.可选地，第二mos管q2的漏极通过第二电阻r2连接于第二电容c3和第一mos管q1的栅极之间。
95.进一步地，本实施例提供的放电电路还包括第一分压电阻r1和第二分压电阻r7。
96.第一分压电阻r1连接于第二mos管q2的栅极和设备端vcc＿mcu之间。
97.第二分压电阻r7与第二mos管q2的栅极连接，另一端与第二mos管q2的源极连接。
98.具体地，第一分压电阻r1和第二分压电阻r7的阻值参数的选取，根据第二mos管q2的栅极的导通电压、设备端vcc＿mcu电压、第一分压电阻r1的期望功耗和第二分压电阻r7的期望功耗来进行选择。
99.通过设置第一分压电阻r1和第二分压电阻r7，使在设备端vcc＿mcu正常工作时的电压经过分压后，接入第二mos管q2的栅极的电压大于第二mos管q2的栅极的导通电压，导通第二mos管q2；同时在设备端vcc＿mcu下电后的余电电压经过分压后，接入第二mos管q2的栅极的电压小于第二mos管q2的栅极的导通电压，截止第二mos管q2。
100.若第二mos管q2的栅极的导通电压恰好处于设备端vcc＿mcu的余电电压平均值和设备端vcc＿mcu的工作电压之间，则可以不设置第一分压电阻r1和第二分压电阻r7。
101.本实施例提供的放电电路通过引入第二mos管q2，避免电路在正常工作过程中电源端产生波动脉冲导致第一mos管q1导通，对设备端vcc＿mcu进行放电，影响设备的正常工作，为电路的正常运行提供保障，同时在第二mos管q2的连接线路中增加保护电阻，避免工作过程中电流过强损坏电路，并通过在第二mos管q2的栅极、第二mos管q2的源极以及设备端vcc＿mcu之间增加分压电阻，实现设备正常工作时，设备端vcc＿mcu电压经过第一分压
电阻r1和第二分压电阻r7分压后导通第二mos管q2，在设备端vcc＿mcu下电后，设备端vcc＿mcu余电经过分压无法导通第二mos管q2，使设备vcc＿mcu中余电经过第一mos管q1正常放电，灵活选取第一分压电阻r1和第二分压电阻r7的阻值，实现在满足放电电路放电功能的情况下，减少第一分压电阻r1和第二分压电阻r7的功耗，降低设备端vcc＿mcu正常工作时的电量损耗。
102.实施例3
103.基于实施例1～2中任意一个实施例，如图2所示，本发明提供的放电电路，还包括延时子电路。
104.延时子电路连接于第一节点和线性稳压器u1之间。
105.具体地，在上电后线性稳压器u1的开启时间小于第二电容c3和第一电阻r6的充放电时间时，第一mos管q1还未对设备端vcc＿mcu进行完全放电，此时需要引入延时子电路，使上电后线性稳压器u1的开启时间大于第二电容c3和第一电阻r6的充放电时间。
106.可选地，延时子电路包括延时二极管d1和延时电容c4。
107.延时二极管d1连接于第一节点和线性稳压器u1之间，延时二极管d1的正极与第一节点连接，延时二极管d1的负极与线性稳压器u1连接。
108.延时电容c4的第一端连接于延时二极管d1的负极和线性稳压器u1之间，延时电容c4的第二端接地。
109.进一步地，延时二极管d1和延时电容c4参数的选取，根据线性稳压器u1的启动时间、第二电容c3充电时间、以及第一mos管q1对设备端vcc＿mcu进行放电的时间选取。
110.本实施例提供的放电电路引入延时子电路，避免在上电后线性稳压器u1的开启时间小于第二电容c3充电完成的时间，导致第一mos管q1来不及对设备端vcc＿mcu放电，设备端vcc＿mcu便进入工作状态，增加设备端vcc＿mcu的使用寿命和安全性。
111.实施例4
112.一种智能设备，包括工作电路和上述实施例1～3中任意一个实施例提供的放电电路，放电电路与工作电路连接，放电电路为工作电路放电。
113.其中智能设备包括独立显示屏、小型智能家用电器、独立收银机等等。该类设备通常不设开机关机键的，仅通过连接或断开电源实现智能设备的开机状态和关机状态的切换。
114.智能设备通常需要设置绝缘外壳，断开电源后设备中存在余电，如果没有快速下电措施，在第一次掉电的时候，设备的芯片或者其他控制端会进入不稳定状态区，在这个区间可能导致芯片或者其他控制端的内部电路不受控，会使再次上电时无法打破这个状态。故在第二次上电后，设备容易出现异常。
115.示例性地，超市人工结算的收银屏、刷脸支付机、超市自助结算屏、自动票据打印屏、餐厅预约取号机等等独立屏设备通常不会设置复杂的余电放电装置或者相关结构，在这种情况下如果仅依靠上电下电进行设备的开机关机状态切换，极大程度上会导致显示屏幕花屏、烧屏的现象，进而影响产品的使用。
116.本实施例提供的智能设备安装有上述放电电路，使在电路下电时智能设备的余电可以通过第一mos管接地放电，在电路上电时智能设备的余电通过第一mos管再次接地放电，在每次工作状态切换时均对智能设备余电释放，避免智能设备余电导致其工作异常甚
至损坏，增加智能设备的使用寿命和安全性。
117.实施例5
118.本发明的另一个实施例，如图3所示，本发明还提供一种放电方法，应用于工作电路的放电过程，工作电路包括电源端、稳压子电路和设备端，包括步骤：
119.s100电源端开始输出工作电流，与电源端连接的充放电子电路处于充电状态，栅极与充放电子电路连接的第一mos管导通，工作电路通过第一mos管接地放电。
120.s200充放电子电路充电完成，第一mos管的栅极接入电压为零，第一mos管截止，工作电路放电结束正常工作。
121.s300电源端停止输出工作电流，充放电子电路处于放电状态，第一mos管导通，工作电路再次通过第一mos管接地放电。
122.s400充放电子电路放电完成，第一mos管的栅极接入电压为零，第一mos管截止。
123.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
124.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
125.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的一种放电电路、方法和智能设备，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的一种放电电路、方法和智能设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述端口或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或端口可以结合或者可以集成到另一个元器件，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的电性连接可以是通过一些接口，装置或导线的电性连接或集成电路。
126.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个电路元器件上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
127.另外，在本技术各个实施例中的电路元器件可能集成在一个集成芯片中，也可以是各个元器件单独物理存在，也可以两个或两个以上元器件集成在一个芯片中。上述集成的芯片既可以采用硬件的形式实现。
128.应当说明的是，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。