一种无线桌面终端管理电路及无线桌面终端的制作方法

1.本实用新型涉及电路设计技术领域，特别是涉及一种无线桌面终端管理电路及无线桌面终端。


背景技术：

2.随着无线物联网的快速发展和普及，电子产品的小型化、便携式发展，给设计者提出了更高的要求。在物联网产业链中，产品小型化不利于散热，散热不良导致可靠性降低，因此降低整机功率可以有效减少整机发热，提高可靠性。无线通讯终端的功耗已成为制约无线物联网产业发展的重要因素之一。
3.便携式无线桌面终端等都是采用线性充电电路，一般可以用适配器或者pc机的usb接口充电。如果把高效率的充电装置放在无线终端上上，那么不管是用适配器充电还是pc机的usb接口充电，效率都会高。电池电量低时电压低，随着电量增加，电池电压也升高，在充电过程中，输入电压和电池电压有一个变化的电压差，这个电压差主要落在充电管器件上，造成不必要的能量损耗，特别是充电电流比较大的情况下，这种能量损耗会更大。即便是电池在不充电状态下，桌面终端系统内部中仍有一定的电流产生，此电流将长时间保持并将直接消耗电池的电能。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种无线桌面终端管理电路及无线桌面终端，在保证无线桌面终端设备续航能力的同时降低电池功耗。
5.第一方面，本技术提供了一种无线桌面终端管理电路，包括：设置于无线物桌面终端内的电池组、充电电路、充电管理芯片和电流控制电路；其中，所述电池组内包含两个串联的聚合物锂电池；
6.所述充电电路分别与充电接口和所述充电管理芯片连接；
7.所述电流控制电路与所述充电接口和所述电池组连接；其中，所述电流控制电路包含第一mos管和第二mos管，所述第一mos管为nmos管，所述第二mos管为pmos管；所述第一mos管的栅极与所述充电管理芯片的输出端连接，所述第一mos管的漏极与所述第二mos管的栅极连接和所述电池组连接，所述第一mos管的源极接地，所述第二mos管的源极与所述电池组连接。
8.这样，当电池组处于充电状态时充电管理芯片输出高电平，充电管理芯片的输出端与第二开关nmos管的栅极连接，且第二开关nmos管的源极接地，此时第二开关nmos管处于导通状态，电池处于正常充电状态。当电池不充电时，电池管理芯片的输出电平为低电平，第二开关nmos管处于截止状态，即第二开关mos管的漏极为低电平。由于第二开关nmos管的漏极与第三开关pmos管的源极连接，第三开关pmos管也处于截止状态，此时电池组的电流不会反灌，电路中静态电流可降低至1ua以下，进而有效降低无线桌面终端中因静态电流产生的静态功耗。进一步，本实用新型还采用两个串联的聚合物锂电池构成的电池组以
确保无线桌面终端有良好的续航能力。
9.在一种实现方式中，所述电流控制电路还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，具体为：
10.所述第一电阻的第一端与所述充电管理芯片的输出端、所述第二电容的第一端、所述第一mos管的栅极连接；
11.所述第一电阻的第二端、所述第二电容的第二端和所述第一mos管的源极接地；
12.所述第一mos管的漏极与所述第二电阻的第一端连接；
13.所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第一端和所述第二mos管的栅极连接；
14.所述第二mos管的源极、所述第三电阻的第二端和所述电池组连接；
15.所述第二mos管的漏极与所述第一电容的第一端、所述第四电容的第一端、所述第三电容的第一端和所述充电接口的vbus端连接；
16.所述第一电容的第二端、所述第四电容的第二端和所述第三电容的第二端接地。
17.在一种实现方式中，所述充电电路还包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、稳压电路、稳压器、第一二极管、第三mos管、第四mos管、第五mos管和第六mos管，具体为：
18.所述稳压电路的输入端与所述电池组和所述第七电容的第一端连接；
19.所述稳压电路的接地端、所述第七电容的第二端和所述第八电容的第二端接地；
20.所述稳压电路的输出端与所述第八电容的第一端、所述稳压器和所述第一二极管的正极连接；
21.所述第一二极管的负极与所述第六电阻的第一端、所述第三mos管的源极、所述第七电阻的第一端和所述第四mos管的源极连接；
22.所述第六电阻的第二端与所述第三mos管的栅极和所述第五mos管的漏极连接；
23.所述第三mos管的漏极与所述充电接口的cc2引脚连接；
24.所述第五mos管的栅极与所述第五电容的第一端、所述第五电阻的第一端和指示灯接口连接；
25.所述第五mos管的源极、所述第五电容的第二端和所述第五电阻的第二端接地；
26.所述第七电阻的第二端与所述第四mos管的源极和所述第六mos管的漏极连接；
27.所述第四mos管的漏极与所述充电接口的cc1引脚连接；
28.所述第六mos管的栅极与所述第六电容的第一端、所述第四电阻的第一端连接；
29.所述第六mos管的源极、所述第六电容的第二端和所述第四电阻的第二端接地。
30.在一种实现方式中，所述无线桌面终端管理电路还包括设置于无线物桌面终端内的开关机电路，具体为：
31.所述开关机电路包括第一三极管、第二三极管、第七mos管、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第九电容、第十电容和按键开关；
32.所述第二三极管的发射极与所述第八电阻的第一端和所述第七mos管的源极连接；
33.所述第二三极管的基极与所述第十电阻的第一端连接；
34.所述第十电阻的第二端与所述第八电阻的第二端、所述第七mos管的栅极、所述第一三极管的集电极和所述第十三电阻的第一端连接；
35.所述第七mos管的漏极与所述第十电容的第一端连接；
36.所述第二三极管的集电极与所述第十二电阻的第一端连接；
37.所述按键开关的第一引脚和第三引脚、所述第九电阻的第一端与所述第十二电阻的第二端连接；
38.所述按键开关的第一引脚和第三引脚与所述第十一电阻的第一端连接；
39.所述第十一电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接；
40.所述按键开关的第二引脚和第四引脚与所述第十三电阻的第二端和所述第九电容的第一端连接；
41.所述第十电阻的第二端、所述第一三极管的发射极、所述第九电容的第二端和所述第十电容的第二端接地。
42.在一种实现方式中，所述无线桌面终端管理电路还包括设置于无线物桌面终端内的无线通信电路，具体为：
43.所述无线通信电路包括mcu单片机、wifi模组、双频天线、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第三三极管和第八mos管；
44.所述wifi模组的第一端与所述mcu单片机连接；
45.所述wifi模组的第二端与所述双频天线连接；
46.所述mcu单片机与所述第十六电阻的第一端连接；
47.所述第十六电阻的第二端与所述第十七电阻的第一端和所述第三三极管的基极连接；
48.所述十七电阻的第二端和所述第三三极管的发射极接地；
49.所述第三三极管的集电极与所述第十五电阻的第一端连接；
50.所述第十五电阻的第二端与所述第十四电阻的第一端和所述第八mos管的栅极连接；
51.所述第八mos管的源极与所述第十四电阻的第二端连接。
52.在一种实现方式中，所述充电接口为type－c接口。
53.在一种实现方式中，所述双频天线为5g/2.4g天线。
54.第二方面，本技术还提供一种无线桌面终端，包括如上所述的无线桌面终端管理电路。
55.这样，本技术提供一种无线桌面终端，置有电池组且电池组内采用两个串联的聚合物锂电池构成的电池组以确保无线桌面终端有良好的续航能力。进一步的，还设置有电流控制电路，通过双mos管的电路设计，电池组在不充电时电池组的电流也不会倒灌给充电接口，电路中的静态电流可将至1ua以下，进而有效降低无线桌面终端中因静态电流产生的静态功耗。无线桌面终端内还设置有开关机电路，利用三极管的导通截止特性以及电容的充电放电特性，实现一键开关功能，且不涉及软件结构，为纯硬件实现，当电源电压出现异常或单片机芯片死机等情况依旧可以实现正常快速关机，可靠性强。
附图说明
56.图1是本实用新型实施例提供的一种无线桌面终端管理电路的模块结构图；
57.图2是本实用新型实施例提供的一种电流控制电路的连接关系图；
58.图3是本实用新型实施例提供的一种充电电路的连接关系图；
59.图4是本实用新型实施例提供的一种开关机电路的连接关系图；
60.图5是本实用新型实施例提供的一种无线通信电路的连接关系图；
具体实施方式
61.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。
62.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
63.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
64.首先，对本技术中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
65.(1)vbus开关管：工作原理是就是利用电子开关器件(如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等)，通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，让电子开关器件对输入电压进行脉冲调制，从而实现dcac、dcdc电压变换，以及输出电压可调和自动稳压。
66.(2)mos管：英文全称叫mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor)，即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应晶体管中的绝缘栅型。因此，mos管有时被称为场效应管。
67.(3)cc1和cc2：type－c接口通道配置引脚，用于执行电缆连接和移除检测、插座/插头方向检测等功能。
68.(4)ldo：英文全称“low dropout regulator”，是一种低压差线性稳压器。
69.实施例1
70.本实用新型实施例提供一种无线桌面终端管理电路，参见图1，图1是本实用新型实施例提供的一种无线桌面终端管理电路的模块结构图。本实用新型实施例优选实施例的一种无线桌面终端管理电路，包括：设置于无线物桌面终端内的电池组bat、充电电路101、充电管理芯片102和电流控制电路103；其中，电池组bat内包含两个串联的聚合物锂电池；充电电路101分别与充电接口和所述充电管理芯片连接；电流控制电路103与充电接口和电池组bat连接；其中，电流控制电路103与充电接口和电池组bat连接；其中，电流控制电路103包含第一mos管和第二mos管，所述第一mos管为nmos管，第二mos管为pmos管；第一mos管的栅极与充电管理芯片102的输出端连接，第一mos管的漏极与所述第二mos管的栅极连接和电池组bat连接，第一mos管的源极接地，第二mos管的源极与电池组bat连接。
71.本实施例还提供一种电流控制电路103，参见图2，图2是本实用新型实施例提供的一种电流控制电路的连接关系图。电流控制电路103包括第一电阻r42、第二电阻r43、第三电阻r44、第一电容e5、第二电容c55、第三电容c67和第四电容c68，具体为：
72.第一电阻r42的第一端与充电管理芯片102的输出端mode、第二电容c55的第一端、第一mos管q2的栅极连接；第一电阻r42的第二端、第二电容c55的第二端和第一mos管q2的源极接地；第一mos管q2的漏极与第二电阻r43的第一端连接；第二电阻r43的第二端、第三电阻的r44第一端和第二mos管q3的栅极连接；第二mos管q3的源极、第三电阻r44的第二端和电池组bat连接；第二mos管q3的漏极与第一电容e5的第一端、第四电容c68的第一端、第三电容c67的第一端和充电接口的vbus端连接；第一电容e5的第二端、第四电容c68的第二端和第三电容c67的第二端接地。
73.优选的，本实施例中第一电阻r42的取值为1m；第二电阻r43的取值为100k；第三电阻r44的取值为200k；第一电容e5的取值为220μf/25v；第二电容c55的取值为100nf；第三电容c67和第四电容c68的取值均为22μf。其中，第二mos管q3为sop封装形式。充电接口为type－c接口。电池组bat在充电时充电管理芯片102的输出端mode输出2.5v高电平，第一mos管q2导通，输出端源极s接地，此时a点电压为低电平。第二mos管q3为pmos管，当a点电压为低电平时第二mos管q3导通。第二mos管q3导通，电池正常充电。如果电池不充电，mode端输出为低电平，此时第mos管q2截止，a点电平为高电平，第二mos管q3截止，此时电池组bat电流不会倒灌给充电接口的vbus端，所以静态电流可将至1ua以下，静态功耗几乎可以忽略不计。
74.本实用新型实施例还提供一种充电电路101，参见图3，图3是本实用新型实施例提供的一种充电电路的连接关系图。充电电路101包括第五电容c10、第六电容c12、第七电容c24、第八电容c25、第四电阻r41、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、稳压电路、稳压器ldo、第一二极管d1、第三mos管q1、第四mos管q4、第五mos管n2和第六mos管n3，具体为：
75.稳压电路的输入端vin与电池组bat和第七电容c24的第一端连接；稳压电路的接地端gnd、第七电容c24的第二端和第八电容c25的第二端接地；稳压电路的输出端vout与第八电容c25的第一端、稳压器ldo和第一二极管d1的正极连接；第一二极管d1的负极与第六电阻r6的第一端、所述第三mos管q1的源极、第七电阻r7的第一端和第四mos管q4的源极连接；第六电阻r6的第二端与第三mos管q1的栅极和第五mos管n2的漏极连接；第三mos管q1的漏极与充电接口的cc2引脚连接；第五mos管n2的栅极与第五电容c10的第一端、第五电阻r5的第一端和指示灯接口hled连接；第五mos管n2的源极、第五电容c10的第二端和第五电阻r5的第二端接地；第七电阻r7的第二端与第四mos管q4的源极和第六mos管n3的漏极连接；第四mos管q4的漏极与充电接口的cc1引脚连接；第六mos管n3的栅极与第六电容c12的第一端、第四电阻r41的第一端连接；第六mos管n3的源极、第七电容c24的第二端和第四电阻r41的第二端接地。
76.优选的，本实施例中第四电阻r41和第五电阻r5的取值均为1m；第六电阻r6和第七电阻r7的取值均为10k；第五电容c10和第六电容c12的取值均为100nf；第七电容c24和第八电容c25的取值均为2.2μf；稳压器ldo为5v稳压器。本实施例中，电池组bat采用20000mah超大容量聚合物锂电池，当充电接口内插入充电器，充电器与充电管理芯片102握手成功后，指示灯接口hled和第六mos管n3的栅极端电压bat＿mode均为3.3v高电平，第五mos管n2和第六mos管n3处于导通状态，第六电阻r6、第三mos管q1和第五mos管n2的交点处e点为低电平，第七电阻r7、第四mos管q4和第六mos管n3的交点处也为低电平，此时充电接口的cc1和cc2引脚处电压为5v。当cc1和cc2引脚电压达到5v时，充电功率可以达到60w以上，最高可达
到100w给电池组bat充电，降低充电时间。
77.本实用新型实施例还提供一种开关机电路104，参见图4，图4是本实用新型实施例提供的一种开关机电路的连接关系图。开关机电路104包括第一三极管t1、第二三极管t2、第七mos管q15、第八电阻r194、第九电阻r195、第十电阻r196、第十一电阻r197、第十二电阻r198、第十三电阻r199、第九电容c194、第十电容c195和按键开关sw，具体为：
78.第二三极管t2的发射极与第八电阻r194的第一端、第七mos管q15的源极连接；第二三极管q2的基极与第十电阻r196的第一端连接；第十电阻r196的第二端与第八电阻r194的第二端、第七mos管q15的栅极、第一三极管t1的集电极和第十三电阻r199的第一端连接；第七mos管q15的漏极与第十电容c195的第一端连接；第二三极管t2的集电极与第十二电阻r198的第一端连接；按键开关sw的第一引脚1和第三引脚3、第九电阻r195的第一端与第十二电阻r198的第二端连接；按键开关sw的第一引脚1和第三引脚3与第十一电阻r197的第一端连接；第十一电阻r197的第二端与第一三极管t1的基极连接；按键开关sw的第二引脚2和第四引脚4与第十三电阻r199的第二端和第九电容c194的第一端连接；第十电阻r196的第二端、第一三极管t1的发射极、第九电容c194的第二端和第十电容c195的第二端接地。
79.优选的，本实施例中第一三极管t1的型号为9015；第二三极管t2的型号为s9014lt1；第七mos管q15的型号为ao3409；第八电阻r194的取值为10k，误差率在1％；第九电阻r195的取值为36k，误差率在1％；第十电阻r196的取值为100k，误差率在1％；第十一电阻r197的取值为2k，误差率在1％；第十二电阻r198的取值为100k，误差率在1％；第十三电阻r199的取值为1m；第九电容c194的取值为220nf/220v；第十电容c195的取值为100μf/196v；按键开关sw的型号为sw＿k2＿6639sp。tp1和tp2为任意两个测试点，本实施例提供的开关机电路开机原理如下：设此时tp2为12v，电路电流通过第八电阻r194、第十三电阻r199流入a点。a点为按键开关sw的输出端sw＿out、第十三电阻人99和第九电容c194的交点。此时a点电压接近12v，当按下按键开关sw4时，a点电流通过按键开关sw4流入sw＿in点，此时sw＿in电压瞬间为高电平，sw＿in电流分流一部分电流流入第十一电阻r197，此时第一三极管t1基极电流流入发射极，第一三极管t1导通。b点为第十电阻r196、第八电阻r194和第一三极管t1的交点，b点由于第一三极管t1导通直接对地，电压为0电平。第七mos管q15导通，大部分电流由tp1流向tp2，tp1电压等于tp2电压12v；此时需要一直保持sw＿in电流流向第一三极管t1，才能保持第七mos管q15处于导通状态，电路通过第二三极管t2的基极电压为低电平，tp1部分电流流向sw＿in，使sw＿in一直保持高电平，a、b点电平一直为0电平，因此第七mos管q15一直保持导通状态，tp1保持与tp2电压一致。本实施例提供的开关机电路的关机原理如下：a电平为低电平，当按键开关sw4按键再次按下时，sw＿in电流流向a点，第九电容c194正在充电，c194值决定关机时间，sw＿in点与sw＿out点电压等于零电压，此时没有电流流向第十一电阻r197，第一三极管t1处于截止状态，b点电压为高电平，流经b点电流几乎为0，第七mos管q15截止，tp1电压为零；q14三极管截止，sw＿in电平保持0电平，q3一直为截止状态，a、b电压一直为高电平状态，q15mos一直保持截止状态，tp1电压一直为0电平。
80.本实用新型实施例还提供一种无线通信电路105，参见图5，图5是本实用新型实施例提供的一种无线通信电路的连接关系图。本实用新型提供的一种无线通信电路105包括mcu单片机、wifi模组、双频天线、第十四电阻r55、第十五电阻r56、第十六电阻r60、第十七
电阻r61、第三三极管t3和第八mos管q6，具体为：
81.wifi模组的第一端与mcu单片机连接；wifi模组的第二端与双频天线连接；第十六电阻r60的第二端与第十七电阻r61的第一端和第三三极管t3的基极连接；十七电阻r61的第二端和第三三极管t3的发射极接地；第三三极管t3的集电极与第十五电阻r56的第一端连接；第十五电阻r56的第二端与第十四电阻r55的第一端和第八mos管q6的栅极连接；第八mos管q6的源极与第十四电阻r55的第二端连接。
82.优选的，本实施例中wifi模组为5g＿wifi模组；双频天线为5g/2.4g双频天线；第十四电阻r55的取值为22k；第十五电阻r56的取值为1k；第十六电阻r60的取值为1k；第十七电阻r61的取值为10k；第三三极管t3的型号为2sc1623；第八mos管q6的型号为fh3415d。正常使用状态下，mcu单片机在通电状态下输出高电平，此时第三三极管t3基极为高电平，第三三极管t3导通，进一步的第八mos管q6导通，vcc＿out电压等于vcc＿bat电压。当需要通过远程控制关机时，将pc终端与wifi模组建立通信连接后再pc端操作控制界面点击关机按键。天线接收关机指令后发送至mcu单片机以使单片机输出0电平。此时第三三极管t3的基极为0电平，三极管截止，进而第八mos管q6也处于截止状态，vcc＿out电压变为0电平，实现远程关机。
83.本实用新型实施例提供一种无线桌面终端管理电路，当电池组处于充电状态时充电管理芯片输出高电平，充电管理芯片的输出端与第二开关nmos管的栅极连接，且第二开关nmos管的源极接地，此时第二开关nmos管处于导通状态，电池处于正常充电状态。当电池不充电时，电池管理芯片的输出电平为低电平，第二开关nmos管处于截止状态，即第二开关mos管的漏极为低电平。由于第二开关nmos管的漏极与第三开关pmos管的源极连接，第三开关pmos管也处于截止状态，此时电池组的电流不会反灌，电路中静态电流可降低至1ua以下，进而有效降低无线桌面终端中因静态电流产生的静态功耗。进一步，本实用新型还采用两个串联的聚合物锂电池构成的电池组以确保无线桌面终端有良好的续航能力。
84.实施例2
85.基于实施例1，本实用新型实施例还提供一种无线桌面终端，在无线终端内部设置有如实施例1所述的无线桌面终端管理电路，具体的，包括：电池组、充电电路、充电管理芯片、电流控制电路、开关机电路和无线通信电路。
86.所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的无线桌面管理电路的具体工作过程，可以参考前述实施例1中的对应过程，在此不再赘述。
87.本实用新型提供一种无线桌面终端，设置有电池组且电池组内采用两个串联的聚合物锂电池构成的电池组以确保无线桌面终端有良好的续航能力。进一步的，还设置有电流控制电路，通过双mos管的电路设计，电池组在不充电时电池组的电流也不会倒灌给充电接口，电路中的静态电流可将至1ua以下，进而有效降低无线桌面终端中因静态电流产生的静态功耗。无线桌面终端内还设置有开关机电路，利用三极管的导通截止特性以及电容的充电放电特性，实现一键开关功能，且不涉及软件结构，为纯硬件实现，当电源电压出现异常或单片机芯片死机等情况依旧可以实现正常快速关机，可靠性强。
88.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替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。