一种零电流待机控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及待机控制电路设计领域，尤其是一种零电流待机控制电路。


背景技术：

2.现有的锂电产品待机功耗普遍比较高，也有为了待机功耗低，选取了很特殊的元器件，譬如降压用ldo选用ht7150或ht7550等、主控mcu选用含有中断唤醒的芯片、选用有睡眠功能的低功耗芯片，增加了成本。而且运输过程中，区别与传统市电取电产品，锂电产品由于内置锂电池，线路板处于待机状态时电路中依旧会存在电流，一旦在运输或者储存过程中，mcu或其他半导体器件一旦失效，整机将会处于失控状态，而内部的锂电池又属于能量高度密集的部件，处于失控状态将引发严重的后果。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种零电流待机控制电路，其在待机时可使电路处于断电状态，几乎没有功耗，对于锂电产品会更加安全，也让锂电池更加耐用。
4.为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案来实现的：
5.一种零电流待机控制电路，包括主控模块；
6.主电源模块，其用于为主控模块供电；
7.供电控制模块，其用于控制所述主电源模块向所述主控模块供电，所述供电控制模块处于第一状态下，所述主电源模块能够向所述主控模块供电，所述供电控制模块处于第二状态下，所述主电源模块无法向所述主控模块供电；
8.触发操作模块，其用于控制所述供电控制模块处于第一状态；所述触发操作模块被触发的状态下，所述触发操作模块控制所述供电控制模块处于第一状态；
9.保持模块，其分别与所述主控模块和供电控制模块连接，所述主控模块通过保持模块控制所述供电控制模块保持处于第一状态、以及通过所述保持模块控制所述供电保持模块处于第二状态。
10.采用上述结构，当所述供电控制模块处于第二状态下，由于所述主电源模块无法向所述主控模块供电，所以整个所述零电流待机控制电路处于零电流状态；
11.用户通过触发所述触发操作模块来启动电路，当用户触发所述触发操作模块时，所述触发操作模块控制所述供电控制模块处于第一状态，此时所述主电源模块向所述主控模块供电，所述主控模块得电进入工作状态并通过所述保持模块控制所述供电控制模块保持处于第一状态，以保证所述主电源模块能够持续得为所述主控模块供电，此时用户即可停止触发所述触发操作模块；
12.当工作结束，则所述主控模块通过所述保持模块控制所述供电控制模块处于第二状态，此时所述主电源模块无法向所述主控模块供电，所以整个所述零电流待机控制电路重新处于零电流状态；
13.具体的，所述主电源模块为锂电池组；所述主控模块为mcu控制器。
14.进一步地，所述主控模块与所述保持模块连接的端口能够输出高电平和低电平，所述主控模块与所述保持模块连接的端口输出第一电平的状态下，所述保持模块控制所述供电控制模块保持处于第一状态；所述主控模块与所述保持模块连接的端口输出与第一电平相反的第二电平的状态下，所述保持模块控制所述供电控制模块处于第二状态。
15.其中第一电平、第二电位了理解为：当所述第一电平为高电平时，所述第二电平为低电平；当所述第一电平为低电平时，所述第二电平为高电平。
16.采用上述结构，所述主控模块通过向所述保持模块发送高低电平来控制所述保持模块的状态，从而控制所述供电控制模块的状态。
17.进一步地，所述供电控制模块包括第一可控开关，所述第一可控开关的开关端分别与所述主电源模块和主控模块连接；所述触发操作模块和所述保持模块与所述第一可控开关的控制端连接以控制所述第一可控开关开关端的通断。
18.采用上述结构，所述第一可控开关的开关端处于导通的状态下，所述供电控制模块处于第一状态；所述第一可控开关的开关端处于断开的状态下，所述供电控制模块处于第二状态。
19.进一步地，所述第一可控开关包括第一三极管和第一电阻，所述第一三极管的发射极与所述主电源模块连接、集电极与所述主控模块连接；所述第一电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接、另一端与所述第一三极管的基极连接后通过所述触发操作模块接地以及通过所述保持模块接地。
20.所述第一三极管的发射极和集电极形成为所述第一可控开关的开关端，所述第一三极管的基极形成为所述第一可控开关的控制端；具体的，所述第一三极管为pnp三极管；
21.采用上述结构，所述触发操作模块和所述保持模块用于控制所述第一电阻和所述第一三极管基极连接的一端是否接地；
22.当用户触发所述触发操作模块时，所述触发操作模块控制所述第一电阻和所述第一三极管基极连接的一端接地，此时所述主电源模块、第一电阻、以及地形成回路，所述第一电阻之间有电压差，所述第一三极管导通即所述供电控制模块处于第一状态，所述主电源模块能向所述主控模块供电；
23.所述主控模块控制所述保持模块使得所述第一电阻和所述第一三极管基极连接的一端保持接地，此时所述第一电阻之间保持有电压差，故所述第一三极管保持导通即所述供电控制模块保持处于第一状态；
24.所述主控模块控制所述保持模块使得所述第一电阻和所述第一三极管基极连接的一端不接地，此时所述主电源模块、第一电阻、以及地之间无法形成回路，所述第一电阻之间无电压差，所述第一三极管截止即所述供电控制模块处于第二状态。
25.进一步地，所述供电控制模块包括第二电阻、以及稳压二极管，所述所述第一电阻与所述第一三极管的基极连接后通过所述第二电阻与所述触发操作模块和所述保持模块连接；
26.所述稳压二极管的负极和所述第一三极管的发射极连接、正极和所述第一三极管的基极连接。
27.采用上述结构，所述第二电阻起限流作用；所述稳压二极管起稳压作用。
28.进一步地，所述保持模块包括第二可控开关，所述第二可控开关的开关端与所述供电控制模块连接以通过其通断情况控制所述供电控制模块的状态；所述主控模块与所述第二可控开关的控制端连接以控制第二可控开关开关端的通断。
29.采用上述结构，所述主控模块通过所述控制所述第二可控开关开关端的通断来控制所述供电控制模块的状态；
30.具体的，所述第二可控开关的开关管分别与所述供电控制模块和地连接，所述第二可控开关控制所述供电控制模块接地的状态下，所述供电控制模块处于第一状态；所述第二可控开关控制所述供电控制模块不接地的状态下，所述供电控制模块处于第二状态。
31.进一步地，所述第二可控开关包括第二三极管和第六电阻，所述第二三极管的集电极和所述供电控制模块连接、基极和所述主控模块连接、发射集接地；所述第六电阻的两端分别和所述第二三极管的基极、发射极连接。
32.所述第二三极管的发射极和集电极形成为所述第二可控开关的开关端，所述第二三极管的基极形成为所述第二可控开关的控制端；具体的，所述第二三极管为npn三极管；
33.当所述主控模块向所述第二可控开关输出高电平时，所述主控模块、第六电阻、以及地形成回路，所述第六电阻之间有电压差，所述第二三极管导通以控制所述供电控制模块接地即所述供电控制模块处于第一状态即所述主电源模块、第一电阻、第二三极管、与地形成回路，所述第一电阻之间存在电压差而使所述第一三极管导通。
34.当所述主控模块向所述第二可控开关输出低电平时，所述第六电阻上无电流，故所述第六电阻之间无电压差，所述第二三极管截止以控制所述供电控制模块不接地即所述供电控制模块处于第二状态。
35.进一步地，所述保持模块包括第五电阻，所述主控模块通过所述第五电阻和所述第二三极管的基极连接，所述第五电阻起限流作用。
36.进一步地，所述触发操作模块包括操作开关，用户通过操作所述操作开关来触发所述触发操作模块，具体的，所述操作开关为按键开关，当用户按下所述操作开关时，所述触发操作模块处于触发状态，当用户松开所述操作开关时，所述操作开关复位，所述触发操作模块处于非触发状态。
37.具体的，所述触发操作模块包括第三电阻、第一二极管，所述操作开关的一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一二极管的正极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述供电控制模块连接。
38.进一步地，所述主控模块与所述触发操作模块连接以获取所述触发操作模块的状态信号。
39.采用上述结构，可以有效防止用户误触所述触发操作模块；
40.当用户触发所述触发操作模块时，所述主电源模块向所述主控模块供电，所述主控模块得电后并获取所述触发操作模块的状态，若触发操作模块此时为触发状态则开始计时，当计时一段时间后所述触发操作模块还是处于触发状态，则所述主控模块才通过所述保持模块以控制所述供电控制模块保持处于第一状态；若在计时期间内，所述触发操作模块从触发状态转为非触发状态，则所述主控模块判定此次触发所述触发控制模块为误触，由于所述主控模块没有通过所述保持模块以控制所述供电控制模块保持处于第一状态，当所述触发控制模块从触发状态转为非触发状态时，所述供电控制模块就会处于第二状态，
电路重新处于零电流状态。
41.进一步地，所述零电流待机控制电路包括电源转化模块，所述主电源模块通过所述电源转化模块向所述主控模块供电，所述电源转化模块将所述主电源模块输出的电压转化为所述主控模块所需要的电压；所述电源转化模块还能将所述主电源模块转化为其他电压以为其他模块供电；
42.具体的，所述电源转化模块的输入端与所述第一三极管的集电极连接，所述电源转化模块的输出端与所述主控模块连接。
43.进一步地，所述零电流待机控制电路包括用于向所述主电源模块充电的充电模块；
44.所述充电模块与所述保持模块通过保持模块控制所述供电控制模块处于第一状态，所述供电控制模块处于第一状态下，所述充电模块能够向所述主控模块供电。
45.采用上述结构，当充电设备插入所述充电模块中后，所述充电模块通过所述保持模块控制所述供电控制模块处于第一状态，此时所述充电模块能够向所述主控模块供电。
46.具体的，所述充电模块通过第四电阻与所述保持模块连接；更具体的，所述充电模块通过所述第二可控开关的开关端向所述主控模块供电即所述充电模块与所述第一三极管的发射极连接；所述充电模块与所述第二可控开关的控制端连接即与所述第二三极管的基极连接；当充电设备插入所述充电模块中后，所述充电模块、第六电阻、地之间形成回路，所述第六电阻之间具有电压差，所述第二三极管导通，从而控制所述供电控制模块处于第一状态，所述充电模块向所述主控模块供电。
47.所述充电模块与所述主电源模块连接以为主电源模块充电；
48.所述充电模块通过所述电源模块向所述主控模块供电；
49.具体的，所述充电模块为充电器接口，充电设备为充电器。
50.进一步地，所述充电模块通过第二二极管与所述保持模块连接，所述主控模块通过第三二极管与所述保持模块连接；具体的，所述第二二极管的正极与所述充电模块连接、负极与所述保持模块中第五电阻的一端连接；所述第三二极管的正极与所述主控模块连接、负极与所述保持模块中第五电阻的一端连接。
51.进一步地，所述第一可控开关与所述主控单元连接端通过所述第一电容后接地；所述第一电容起到滤波的作用。
52.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
53.(1)本实用新型提供了一种零电流待机控制电路，其通过供电控制模块和保持模块，使得在待机时可使电路处于断电状态，几乎没有功耗，对于锂电产品会更加安全，也让锂电池更加耐用；且能够通过触发触发操作模块以进行取电唤醒，十分方便。
54.(2)本实用新型提供了一种零电流待机控制电路，其结构设计合理。
附图说明
55.图1为本实用新型零电流待机控制电路的电路结构示意图；
56.附图标记：1主控模块；2主电源模块；3供电控制模块；301第一可控开关；3011第一三级管；3012第一电阻；302第二电阻；303稳压二极管；4触发操作模块；401操作开关；402第三电阻；403第一二极管；5保持模块；501第二可控开关；5011第二三极管；5012第六电阻；
502第五电阻；6电源转化模块；7充电模块；8第四电阻；9第二二极管；10第三二极管；11第一电容。
具体实施方式
57.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
58.如图1所示，一种零电流待机控制电路，包括主控模块1；
59.主电源模块2，其用于为主控模块1供电；
60.供电控制模块3，其用于控制所述主电源模块2向所述主控模块1供电，所述供电控制模块3处于第一状态下，所述主电源模块2能够向所述主控模块1供电，所述供电控制模块3处于第二状态下，所述主电源模块2无法向所述主控模块1供电；
61.触发操作模块4，其用于控制所述供电控制模块3处于第一状态；所述触发操作模块4被触发的状态下，所述触发操作模块4控制所述供电控制模块3处于第一状态；
62.保持模块5，其分别与所述主控模块1和供电控制模块3连接，所述主控模块1通过保持模块5控制所述供电控制模块3保持处于第一状态、以及通过所述保持模块5控制所述供电保持模块5处于第二状态。
63.采用上述结构，当所述供电控制模块3处于第二状态下，由于所述主电源模块2无法向所述主控模块1供电，所以整个所述零电流待机控制电路处于零电流状态；
64.用户通过触发所述触发操作模块4来启动电路，当用户触发所述触发操作模块4时，所述触发操作模块4控制所述供电控制模块3处于第一状态，此时所述主电源模块2向所述主控模块1供电，所述主控模块1得电进入工作状态并通过所述保持模块5控制所述供电控制模块3保持处于第一状态，以保证所述主电源模块2能够持续得为所述主控模块1供电，此时用户即可停止触发所述触发操作模块4；
65.当工作结束，则所述主控模块1通过所述保持模块5控制所述供电控制模块3处于第二状态，此时所述主电源模块2无法向所述主控模块1供电，所以整个所述零电流待机控制电路重新处于零电流状态；
66.具体的，所述主电源模块2为锂电池组；所述主控模块1为mcu控制器。
67.优选的，所述主控模块1与所述保持模块5连接的端口能够输出高电平和低电平，所述主控模块1与所述保持模块5连接的端口输出第一电平的状态下，所述保持模块5控制所述供电控制模块3保持处于第一状态；所述主控模块1与所述保持模块5连接的端口输出与第一电平相反的第二电平的状态下，所述保持模块5控制所述供电控制模块3处于第二状态。
68.其中第一电平、第二电位了理解为：当所述第一电平为高电平时，所述第二电平为低电平；当所述第一电平为低电平时，所述第二电平为高电平。
69.采用上述结构，所述主控模块1通过向所述保持模块5发送高低电平来控制所述保持模块5的状态，从而控制所述供电控制模块3的状态。
70.优选的，所述供电控制模块3包括第一可控开关301，所述第一可控开关301的开关端分别与所述主电源模块2和主控模块1连接；所述触发操作模块4和所述保持模块5与所述第一可控开关301的控制端连接以控制所述第一可控开关301开关端的通断。
71.采用上述结构，所述第一可控开关301的开关端处于导通的状态下，所述供电控制模块3处于第一状态；所述第一可控开关301的开关端处于断开的状态下，所述供电控制模块3处于第二状态。
72.优选的，所述第一可控开关301包括第一三极管3011和第一电阻3012，所述第一三极管3011的发射极与所述主电源模块2连接、集电极与所述主控模块1连接；所述第一电阻3012的一端与所述第一三极管3011的发射极连接、另一端与所述第一三极管3011的基极连接后通过所述触发操作模块4接地以及通过所述保持模块5接地。
73.所述第一三极管3011的发射极和集电极形成为所述第一可控开关301的开关端，所述第一三极管3011的基极形成为所述第一可控开关301的控制端；具体的，所述第一三极管3011为pnp三极管；
74.采用上述结构，所述触发操作模块4和所述保持模块5用于控制所述第一电阻3012和所述第一三极管3011基极连接的一端是否接地；
75.当用户触发所述触发操作模块4时，所述触发操作模块4控制所述第一电阻3012和所述第一三极管3011基极连接的一端接地，此时所述主电源模块2、第一电阻3012、以及地形成回路，所述第一电阻3012之间有电压差，所述第一三极管3011导通即所述供电控制模块3处于第一状态，所述主电源模块2能向所述主控模块1供电；
76.所述主控模块1控制所述保持模块5使得所述第一电阻3012和所述第一三极管3011基极连接的一端保持接地，此时所述第一电阻3012之间保持有电压差，故所述第一三极管3011保持导通即所述供电控制模块3保持处于第一状态；
77.所述主控模块1控制所述保持模块5使得所述第一电阻3012和所述第一三极管3011基极连接的一端不接地，此时所述主电源模块2、第一电阻3012、以及地之间无法形成回路，所述第一电阻3012之间无电压差，所述第一三极管3011截止即所述供电控制模块3处于第二状态。
78.优选的，所述供电控制模块3包括第二电阻302、以及稳压二极管303，所述所述第一电阻3012与所述第一三极管3011的基极连接后通过所述第二电阻302与所述触发操作模块4和所述保持模块5连接；
79.所述稳压二极管303的负极和所述第一三极管3011的发射极连接、正极和所述第一三极管3011的基极连接。
80.采用上述结构，所述第二电阻302起限流作用；所述稳压二极管303起稳压作用。
81.优选的，所述保持模块5包括第二可控开关501，所述第二可控开关501的开关端与所述供电控制模块3连接以通过其通断情况控制所述供电控制模块3的状态；所述主控模块1与所述第二可控开关501的控制端连接以控制第二可控开关501开关端的通断。
82.采用上述结构，所述主控模块1通过所述控制所述第二可控开关501开关端的通断来控制所述供电控制模块3的状态；
83.具体的，所述第二可控开关501的开关管分别与所述供电控制模块3和地连接，所述第二可控开关501控制所述供电控制模块3接地的状态下，所述供电控制模块3处于第一状态；所述第二可控开关501控制所述供电控制模块3不接地的状态下，所述供电控制模块3处于第二状态。
84.优选的，所述第二可控开关501包括第二三极管5011和第六电阻5012，所述第二三
极管5011的集电极和所述供电控制模块3连接、基极和所述主控模块1连接、发射集接地；所述第六电阻5012的两端分别和所述第二三极管5011的基极、发射极连接。
85.所述第二三极管5011的发射极和集电极形成为所述第二可控开关501的开关端，所述第二三极管5011的基极形成为所述第二可控开关501的控制端；具体的，所述第二三极管5011为npn三极管；
86.当所述主控模块1向所述第二可控开关501输出高电平时，所述主控模块1、第六电阻5012、以及地形成回路，所述第六电阻5012之间有电压差，所述第二三极管5011导通以控制所述供电控制模块3接地即所述供电控制模块3处于第一状态即所述主电源模块2、第一电阻3012、第二三极管5011、与地形成回路，所述第一电阻3012之间存在电压差而使所述第一三极管3011导通。
87.当所述主控模块1向所述第二可控开关501输出低电平时，所述第六电阻5012上无电流，故所述第六电阻5012之间无电压差，所述第二三极管5011截止以控制所述供电控制模块3不接地即所述供电控制模块3处于第二状态。
88.优选的，所述保持模块5包括第五电阻502，所述主控模块1通过所述第五电阻502和所述第二三极管5011的基极连接，所述第五电阻502起限流作用。
89.优选的，所述触发操作模块4包括操作开关401，用户通过操作所述操作开关401来触发所述触发操作模块4，具体的，所述操作开关401为按键开关，当用户按下所述操作开关401时，所述触发操作模块4处于触发状态，当用户松开所述操作开关401时，所述操作开关401复位，所述触发操作模块4处于非触发状态。
90.具体的，所述触发操作模块4包括第三电阻402、第一二极管403，所述操作开关401的一端与所述第一二极管403的负极连接，所述第一二极管403的正极与所述第三电阻402的一端连接，所述第三电阻402的另一端与所述供电控制模块3连接。
91.优选的，所述主控模块1与所述触发操作模块4连接以获取所述触发操作模块4的状态信号。
92.采用上述结构，可以有效防止用户误触所述触发操作模块4；
93.当用户触发所述触发操作模块4时，所述主电源模块2向所述主控模块1供电，所述主控模块1得电后并获取所述触发操作模块4的状态，若触发操作模块4此时为触发状态则开始计时，当计时一段时间后所述触发操作模块4还是处于触发状态，则所述主控模块1才通过所述保持模块5以控制所述供电控制模块3保持处于第一状态；若在计时期间内，所述触发操作模块4从触发状态转为非触发状态，则所述主控模块1判定此次触发所述触发控制模块为误触，由于所述主控模块1没有通过所述保持模块5以控制所述供电控制模块3保持处于第一状态，当所述触发控制模块从触发状态转为非触发状态时，所述供电控制模块3就会处于第二状态，电路重新处于零电流状态。
94.优选的，所述零电流待机控制电路包括电源转化模块6，所述主电源模块2通过所述电源转化模块6向所述主控模块1供电，所述电源转化模块6将所述主电源模块2输出的电压转化为所述主控模块1所需要的电压；所述电源转化模块6还能将所述主电源模块2转化为其他电压以为其他模块供电；
95.具体的，所述电源转化模块6的输入端与所述第一三极管3011的集电极连接，所述电源转化模块6的输出端与所述主控模块1连接。
96.优选的，所述零电流待机控制电路包括用于向所述主电源模块2充电的充电模块7；
97.所述充电模块7与所述保持模块5通过保持模块5控制所述供电控制模块3处于第一状态，所述供电控制模块3处于第一状态下，所述充电模块7能够向所述主控模块1供电。
98.采用上述结构，当充电设备插入所述充电模块7中后，所述充电模块7通过所述保持模块5控制所述供电控制模块3处于第一状态，此时所述充电模块7能够向所述主控模块1供电。
99.具体的，所述充电模块7通过第四电阻8与所述保持模块5连接；更具体的，所述充电模块7通过所述第二可控开关501的开关端向所述主控模块1供电即所述充电模块7与所述第一三极管3011的发射极连接；所述充电模块7与所述第二可控开关501的控制端连接即与所述第二三极管5011的基极连接；当充电设备插入所述充电模块7中后，所述充电模块7、第六电阻5012、地之间形成回路，所述第六电阻5012之间具有电压差，所述第二三极管5011导通，从而控制所述供电控制模块3处于第一状态，所述充电模块7向所述主控模块1供电。
100.所述充电模块7与所述主电源模块2连接以为主电源模块2充电；
101.所述充电模块7通过所述电源模块向所述主控模块1供电；
102.具体的，所述充电模块7为充电器接口，充电设备为充电器。
103.优选的，所述充电模块7通过第二二极管9与所述保持模块5连接，所述主控模块1通过第三二极管10与所述保持模块5连接；具体的，所述第二二极管9的正极与所述充电模块7连接、负极与所述保持模块5中第五电阻502的一端连接；所述第三二极管10的正极与所述主控模块1连接、负极与所述保持模块5中第五电阻502的一端连接。
104.优选的，所述第一可控开关301与所述主控单元连接端通过所述第一电容11后接地；所述第一电容11起到滤波的作用。
105.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。