开关电路及电子设备制造技术

技术编号:38653057 阅读:6 留言:0更新日期:2023-09-02 22:40
本发明专利技术提供一种开关电路,包括:升压单元,电连接于供电单元,用于将供电单元的输出电压转换成预设值电压;开关控制单元,电连接于升压单元,用于当升压单元输出预设值电压时,输出控制信号;电源开关,包括第一端、第二端及控制端,电源开关的第一端电连接于供电单元,电源开关的第二端电连接于负载,电源开关的控制端电连接于开关控制单元,用于根据控制信号控制供电单元与负载断开或连接。本发明专利技术还提供一种电子设备。本发明专利技术提供的技术方案,开关控制单元优选为磁阻开关,通过升压单元将供电单元的输出电压提升到磁阻开关的工作电压范围内,实现在低电压应用场景能够应用磁阻开关,同时,升压单元自身的功耗很小,满足产品的低功耗需求。耗需求。耗需求。

【技术实现步骤摘要】
开关电路及电子设备


[0001]本专利技术涉及开关控制
,尤其涉及一种开关电路及电子设备。

技术介绍

[0002]随着科技的进步,穿戴类电子产品运用越来越广泛,为了满足用户对穿戴类产品轻薄化需求,产品外形尺寸和重量都受到限制,通常使用小容量电池作为系统电源,当系统不工作时,将电源与负载断开以节省用电。例如,当TWS(True Wireless Stereo,真正无线立体声)耳机放入耳机仓的时候,通常是通过耳机仓内的磁铁控制耳机内的磁阻开关,使得耳机内部的电池跟负载断开,以达到省电的目的。但是磁阻开关的工作电压一般是在3V左右,在低电压应用场景,例如单节干电池、锌空电池、微型纽扣电池等应用系统中,磁阻开关的使用则会遇到困难。因为这些类型的电池电压只有1.2V~1.55V,达不到磁阻开关的最低工作电压,而如果采用射频开关来替代磁阻开关,射频开关的控制需要专门的射频激活设备,应用场景会受到限制,而且射频激活设备会增加系统的功耗及系统方案的成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种开关电路及电子设备,可以解决上述问题。
[0004]本专利技术实施例的一个方面提供了一种开关电路,包括升压单元,电连接于供电单元,用于将所述供电单元的输出电压转换成预设值电压;开关控制单元,电连接于所述升压单元,用于当所述升压单元输出所述预设值电压时,输出控制信号;电源开关,包括第一端、第二端及控制端,所述第一端电连接于所述供电单元,所述第二端电连接于负载,所述控制端电连接于所述开关控制单元,用于根据所述控制信号控制所述供电单元与所述负载断开或连接。
[0005]优选地,所述升压单元包括:第一时钟单元,包括电源端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端及接地端,所述第一时钟单元的电源端电连接于所述供电单元,所述第一时钟单元的接地端接地;第一电容,所述第一电容的正极通过第一电子开关电连接于所述第一时钟单元的电源端,还通过第二电子开关电连接于所述开关控制单元;所述第一电容的负极通过第三电子开关电连接于所述第一时钟单元的电源端;第一MOS管,包括栅极、源极和漏极,所述第一MOS管的栅极电连接于所述第一电容的负极,所述第一MOS管的源极和漏极均电连接于所述第一电容的正极;第二电容,所述第二电容的正极电连接于所述第二电子开关与所述开关控制单元的公共端,所述第二电容的负极通过第四电子开关电连接于所述第一MOS管的栅极及电连接于所述第一时钟单元的接地端;其中,所述第一时钟单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端分别电连接于所述第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关及第四电子开关的控制端。
[0006]优选地,所述第一时钟单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端分别输出控制信号以分别控制所述第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关及第四电子开关的通断;所述第一电容和所述第一MOS管组成第一泵电容。
[0007]优选地,当所述升压单元工作于充电模式时,所述第一时钟单元的第一输出端和第四输出端分别输出第一控制信号和第四控制信号控制所述第一电子开关和第四电子开关导通,所述第一时钟单元的第二输出端和第三输出端分别输出第二控制信号和第三控制信号控制所述第二电子开关和第三电子开关断开,所述供电单元对所述第一泵电容充电;当所述升压单元工作于放电模式时,所述第一时钟单元的第一输出端和第四输出端分别输出第五控制信号和第八控制信号控制所述第一电子开关和第四电子开关断开,所述第一时钟单元的第二输出端和第三输出端分别输出第六控制信号和第七控制信号控制所述第二电子开关和第三电子开关导通,所述第一泵电容对所述第二电容放电以输出所述预设值电压。
[0008]优选地,所述升压单元包括:第二时钟单元,包括电源端、时钟信号输出端及接地端,所述第二时钟单元的电源端电连接于所述供电单元,所述第二时钟单元的接地端接地;第一二极管,所述第一二极管的阳极电连接于所述第二时钟单元的电源端;第二二极管,所述第二二极管的阳极电连接于所述第一二极管的阴极,所述第二二极管的阴极电连接于所述开关控制单元;第三电容,所述第三电容的正极电连接于所述第一二极管及所述第二二极管的公共端,所述第三电容的负极电连接于所述时钟信号输出端;第二MOS管,包括栅极、源极和漏极,所述第二MOS管的栅极电连接于所述时钟信号输出端,所述第二MOS管的源极和漏极均电连接于所述第三电容的正极;第四电容,所述第四电容的正极电连接于所述第二二极管的阴极,所述第四电容的负极接地。
[0009]优选地,所述第三电容和所述第二MOS管组成第二泵电容;所述第二时钟单元的时钟信号输出端输出占空比为百分之五十的时钟信号。
[0010]优选地,当所述升压单元工作于充电模式时,所述第一二极管导通,所述第二二极管截止,所述供电单元对所述第二泵电容充电;当所述升压单元工作于放电模式时,所述第一二极管截止,所述第二二极管导通,所述第二泵电容对所述第四电容放电以输出所述预设值电压。
[0011]优选地,所述第二时钟单元包括:电流源,包括输出端和输入端,所述电流源的输入端电连接于所述供电单元;第五电容,所述第五电容的正极电连接于所述电流源的输出端,所述第五电容的负极接地;触发器,所述触发器的输入端电连接于所述电流源的输出端;第五电子开关,并联连接于所述第五电容,所述第五电子开关的控制端电连接于所述触发器的输出端;分频器,包括输出端和输入端,所述分频器的输入端电连接于所述触发器的输出端,所述分频器的输出端输出占空比为百分之五十的时钟信号。
[0012]优选地,当所述第四电容上的电压低于所述触发器的翻转阈值电压时,所述触发器输出低电平,所述第五电子开关断开,所述电流源给所述第四电容充电;当所述第四电容上的电压高于所述触发器的翻转阈值电压时,所述触发器输出高电平,所述第五电子开关导通,所述第四电容通过所述第五电子开关放电。
[0013]本专利技术实施例的一个方面又提供了一种电子设备,包括上述任一项所述的开关电路。
[0014]相对于现有技术,本专利技术提出的开关电路及电子设备,通过升压单元将供电单元的输出电压提升到磁阻开关所需的工作电压范围内,实现在低电压应用场景能够应用磁阻开关,当电子产品不工作时,通过磁阻开关控制断开电源与负载的连接。且升压单元的带载
能力很小,负载电流最大不超过10uA,升压单元自身的功耗也很小,满足产品的低功耗需求。
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
[0017]图1示意性示出了根据本专利技术实施例一的开关电路的模块示意图。
[0018]图2示意性示出本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关电路,其特征在于,包括:升压单元,电连接于供电单元,用于将所述供电单元的输出电压转换成预设值电压;开关控制单元,电连接于所述升压单元,用于当所述升压单元输出所述预设值电压时,输出控制信号;电源开关,包括第一端、第二端及控制端,所述电源开关的第一端电连接于所述供电单元,所述电源开关的第二端电连接于负载,所述电源开关的控制端电连接于所述开关控制单元,用于根据所述控制信号控制所述供电单元与所述负载断开或连接。2.根据权利要求1所述的开关电路,其特征在于,所述升压单元包括:第一时钟单元,包括电源端、第一输出端、第二输出端、第三输出端、第四输出端及接地端,所述第一时钟单元的电源端电连接于所述供电单元,所述第一时钟单元的接地端接地;第一电容,所述第一电容的正极通过第一电子开关电连接于所述第一时钟单元的电源端,还通过第二电子开关电连接于所述开关控制单元,所述第一电容的负极通过第三电子开关电连接于所述第一时钟单元的电源端;第一MOS管,包括栅极、源极和漏极,所述第一MOS管的栅极电连接于所述第一电容的负极,所述第一MOS管的源极和漏极均电连接于所述第一电容的正极;第二电容,所述第二电容的正极电连接于所述第二电子开关与所述开关控制单元的公共端,所述第二电容的负极通过第四电子开关电连接于所述第一MOS管的栅极及电连接于所述第一时钟单元的接地端;其中,所述第一时钟单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端分别电连接于所述第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关及第四电子开关的控制端。3.根据权利要求2所述的开关电路,其特征在于:所述第一时钟单元的第一输出端、第二输出端、第三输出端及第四输出端分别输出控制信号以分别控制所述第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关及第四电子开关的通断;所述第一电容和所述第一MOS管组成第一泵电容;所述升压单元和所述电源开关集成为开关电源芯片;所述第一电容和所述第一MOS管集成到所述开关电源芯片。4.根据权利要求3所述的开关电路,其特征在于:当所述升压单元工作于充电模式时,所述第一时钟单元的第一输出端和第四输出端分别输出第一控制信号和第四控制信号控制所述第一电子开关和第四电子开关导通,所述第一时钟单元的第二输出端和第三输出端分别输出第二控制信号和第三控制信号控制所述第二电子开关和第三电子开关断开,所述供电单元对所述第一泵电容充电;当所述升压单元工作于放电模式时,所述第一时钟单元的第一输出端和第四输出端分别输出第五控制信号和第八控制信号控制所述第一电子开关和第四电子开关断开,所述第一时钟单元的第二输出端和第三输出端分别输...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹昶夏荣俊
申请(专利权)人:深圳木芯科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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