一种功耗控制电路及穿戴类电子产品制造技术

技术编号:15352469 阅读:192 留言:0更新日期:2017-05-17 04:46
本实用新型专利技术公开了一种功耗控制电路及穿戴类电子产品,包括储能电容、主电源电路和控制电路;所述储能电容通过电流分支连接至系统电路在待机时存在漏电流的常规线路上;所述主电源电路连接系统电路中的用电负载,为用电负载提供工作电压;所述控制电路在系统电路进入待机状态时连通所述电流分支,为储能电容充电,实现待机漏电流的有效回收,并在系统电路转入运行状态后,切断所述电流分支并控制所述储能电容通过主电源电路向所述用电负载供电,由此实现了回收能源的再利用,补偿了一部分因系统待机功耗损失的电能,以降低电子产品的总耗电量,延长电子产品的待机和使用时间,尤其适合应用在尺寸受限、电池容量较小的穿戴类电子产品中。

【技术实现步骤摘要】
一种功耗控制电路及穿戴类电子产品
本技术属于系统电路设计
,具体地说,是涉及一种用于控制系统功耗的电路设计。
技术介绍
随着穿戴类电子产品的快速发展和迅速普及,在穿戴类电子产品上集成的功能越来越多,不同类型的传感器、功能芯片等外围器件被越来越多的整合到系统方案中,使得连接主控芯片的通信总线上挂载的外围芯片越来越多。这些外围芯片在通过通信总线与主控芯片连接通信时,为了确保信号传输的稳定性,通常需要在每一根总线上连接上拉电路,如图1所示,例如通过上拉电阻R连接至系统电源VDD,以将高电平信号的电位稳定在统一的VDD电位上,避免信号在传输过程中因受噪声干扰而出现错误。采用在通信总线上连接上拉电路的系统设计,虽然可以解决信号传输稳定性的问题,但是,为了保证响应速度,上拉电阻R的阻值不能设置得过大,这就导致电子产品在待机时通信总线上会存在微安级的系统漏电。并且,随着通信总线上挂载的外围芯片逐渐增多,系统漏电也会逐渐增大,继而导致电子产品的待机功耗随之增大。此外,大多数功能芯片的电源端子都是通过供电线路连接至系统电源,接收系统电源提供的工作电压的。当电子产品待机时,为降低系统功耗,这些功能芯片往往处于不工作状态。但是,系统电源在待机期间仍然存在,这就导致供电线路上仍会有微安级的系统漏电存在。并且,随着穿戴类电子产品内部集成的功能芯片的数量的不断增加,这种系统漏电也在逐渐的增大,继而导致电子产品的待机功耗随之增大。产品待机功耗的增大,导致系统消耗的电量增加,但由于穿戴类电子产品受制于外形设计,其内部所使用的电池的体积不能太大,电池的电能储存能力偏低,因而日渐增大的待机功耗无疑会导致产品工作时间的不断缩短,使得用户在使用时需要频繁充电,严重影响了用户的使用体验。基于此,如何降低系统功耗,延长产品的待机和工作时间,是目前穿戴类电子产品面临的主要问题之一。
技术实现思路
本技术针对存在系统漏电的电子产品提出了一种功耗控制电路,通过在系统电路中设置储能电容对产品在待机时产生的漏电流进行回收再利用,由此可以补偿一部分因系统待机功耗损失的电能,以延长电子产品的续航时间。为解决上述技术问题,本技术采用以下技术方案予以实现:本技术在一个方面提出了一种功耗控制电路,包括储能电容、主电源电路和控制电路;所述储能电容通过电流分支连接至系统电路在待机时存在漏电流的常规线路上;所述主电源电路连接系统电路中的用电负载,为用电负载提供工作电压;其中,所述储能电容通过放电线路连接至所述主电源电路;所述控制电路在系统电路进入待机状态时,连通所述的电流分支,使所述常规线路中的漏电流经由所述电流分支传送至所述的储能电容,为所述储能电容充电;在系统电路转入运行状态后,所述控制电路切断所述电流分支并连通所述放电线路,通过所述储能电容向所述主电源电路放电,为所述用电负载供电。进一步的,在所述功耗控制电路还包括连接在所述待机时存在漏电流的常规线路中的第一开关、连接在所述电流分支中的第二开关和连接在所述放电线路中的第三开关;其中,所述控制电路通过控制所述第一开关通断以改变所述常规线路的通断状态,通过控制所述第二开关通断以改变所述电流分支的通断状态,通过控制所述第三开关通断以改变所述放电线路的通断状态。优选的,所述第一开关和第三开关优选采用N沟道MOS管,分别称为第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管,所述第二开关优选采用P沟道MOS管,称为第一P沟道MOS管;将所述第一N沟道MOS管的源极和漏极连接在所述常规线路中,将所述第一P沟道MOS管的源极和漏极连接在所述电流分支中,将所述第二N沟道MOS管的源极和漏极连接在所述放电线路中;通过所述控制电路输出一路使能信号分别传输至第一N沟道MOS管的栅极、第二N沟道MOS管的栅极和第一P沟道MOS管的栅极;在系统电路待机时,置所述使能信号为低电平,控制第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管截止,第一P沟道MOS管饱和导通,以控制所述储能电容充电;在系统电路转入运行状态后,置所述使能信号为高电平,控制所述第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管饱和导通,第一P沟道MOS管截止,以控制所述储能电容放电,且连通所述常规线路,确保系统电路正常运行。为了使通过储能电容回馈至主电源电路的电压稳定,本技术优选在所述功耗控制电路中进一步设置稳压电路,连接所述的放电线路,接收所述储能电容放电输出的电能,并进行稳压处理后,输出至所述的主电源电路;其中,在所述主电源电路中设置有主电源,所述主电源电路在系统电路转入运行状态后,首先输出所述储能电容释放的电能,为所述用电负载供电,待所述储能电容放电结束后,自动切换至所述主电源为所述用电负载供电。为了实现储能电容优先放电,本技术在所述主电源电路中还设置有供电输出端、第三N沟道MOS管和第二P沟道MOS管,将所述稳压电路的输出端分别与所述第三N沟道MOS管的栅极、漏极以及第二P沟道MOS管的栅极对应连接,将所述第二P沟道MOS管的源极连接所述主电源,第二P沟道MOS管的漏极和第三N沟道MOS管的源极均连接至所述的供电输出端,通过所述供电输出端输出所述用电负载所需的工作电压,或者将所述供电输出端连接至电压转换电路,通过电压转换电路转换输出所述用电负载所需的工作电压,以满足系统电路中各用电负载的用电需求。进一步的,所述控制电路通过通信总线连接外围芯片,所述常规线路为连接在所述通信总线上的上拉电路;和/或,在所述系统电路中设置有若干待机时进入不工作状态的功能芯片,所述常规线路为连接所述功能芯片的电源端子的供电线路。本技术在又一方面还提出了一种穿戴类电子产品,包括系统电路、储能电容、主电源电路和控制电路;所述储能电容通过电流分支连接至系统电路在待机时存在漏电流的常规线路上;所述主电源电路连接系统电路中的用电负载,为用电负载提供工作电压;其中,所述储能电容通过放电线路连接至所述主电源电路;所述控制电路在系统电路进入待机状态时,连通所述的电流分支,使所述常规线路中的漏电流经由所述电流分支传送至所述的储能电容,为所述储能电容充电;在系统电路转入运行状态后,所述控制电路切断所述电流分支并连通所述放电线路,通过所述储能电容向所述主电源电路放电,为所述用电负载供电。与现有技术相比,本技术的优点和积极效果是:本技术针对待机时存在系统漏电的电子产品提出了一种对漏电流进行回收再利用的控制电路,通过对待机时导致系统功耗增加的漏电流进行回收,并为产品自身的系统电路供电,由此可以补偿一部分因系统待机功耗损失的电能,以降低电子产品的总耗电量,提升电能的使用效率,延长电子产品的待机和使用时间。本技术的功耗控制电路结构简单,占用PCB板的面积小,尤其适合应用在尺寸受限、电池容量较小的穿戴类电子产品中,以延长该类电子产品的续航时间,改善用户的使用体验。结合附图阅读本技术实施方式的详细描述后,本技术的其他特点和优点将变得更加清楚。附图说明图1是现有技术中连接在通信总线上的上拉电路的一种实施例的电路原理图;图2是本技术所提出的功耗控制电路的一种实施例的电路原理图;图3是图2中主电源电路的一种实施例的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细地说明。本文档来自技高网
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一种功耗控制电路及穿戴类电子产品

【技术保护点】
一种功耗控制电路,其特征在于,包括:储能电容,其通过电流分支连接至系统电路在待机时存在漏电流的常规线路上;主电源电路,其连接系统电路中的用电负载,为用电负载提供工作电压;其中,所述储能电容通过放电线路连接至所述主电源电路;控制电路,其在系统电路进入待机状态时,连通所述的电流分支,使所述常规线路中的漏电流经由所述电流分支传送至所述的储能电容,为所述储能电容充电;在系统电路转入运行状态后,所述控制电路切断所述电流分支并连通所述放电线路,通过所述储能电容向所述主电源电路放电,为所述用电负载供电。

【技术特征摘要】
1.一种功耗控制电路,其特征在于,包括:储能电容,其通过电流分支连接至系统电路在待机时存在漏电流的常规线路上;主电源电路,其连接系统电路中的用电负载,为用电负载提供工作电压;其中,所述储能电容通过放电线路连接至所述主电源电路;控制电路,其在系统电路进入待机状态时,连通所述的电流分支,使所述常规线路中的漏电流经由所述电流分支传送至所述的储能电容,为所述储能电容充电;在系统电路转入运行状态后,所述控制电路切断所述电流分支并连通所述放电线路,通过所述储能电容向所述主电源电路放电,为所述用电负载供电。2.根据权利要求1所述的功耗控制电路,其特征在于,还包括:第一开关,其连接在所述待机时存在漏电流的常规线路中;第二开关,其连接在所述电流分支中;第三开关,其连接在所述放电线路中;其中,所述控制电路通过控制所述第一开关通断以改变所述常规线路的通断状态,通过控制所述第二开关通断以改变所述电流分支的通断状态,通过控制所述第三开关通断以改变所述放电线路的通断状态。3.根据权利要求2所述的功耗控制电路,其特征在于,所述第一开关和第三开关均为N沟道MOS管,分别为第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管,所述第二开关为第一P沟道MOS管;所述第一N沟道MOS管的源极和漏极连接在所述常规线路中,所述第一P沟道MOS管的源极和漏极连接在所述电流分支中,所述第二N沟道MOS管的源极和漏极连接在所述放电线路中;所述控制电路输出一路使能信号分别传输至第一N沟道MOS管的栅极、第二N沟道MOS管的栅极和第一P沟道MOS管的栅极;在系统电路待机时,置所述使能信号为低电平,控制第一N沟道MOS管和第二N沟道MOS管截止,第一P沟道MOS管饱和导通,以控制所述储能电容充电;在系统电路转入运行状态后,置所述使能信号为高电平,控制所述第一N沟道M...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳勋
申请(专利权)人:歌尔科技有限公司
类型:新型
国别省市:山东,37

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