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开关电源电路(lu)(lu)-单片(pian)机开关电源电路(lu)(lu)图详解-KIA MOS管(guan)

信息来源:本(ben)站 日期(qi):2018-03-09 

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一、单(dan)键(jian)控制单(dan)片(pian)机电(dian)源(yuan)开关电(dian)路(电(dian)路简图(tu)1)

电路图功用(yong):运用(yong)一个(ge)轻触开关(guan)按(an)键分(fen)离单片机软件控制来完成单片机电源(yuan)的(de)“开”和“关(guan)”,在关(guan)机状态下电路功耗(hao)极低,是(shi)一个(ge)适(shi)用(yong)性很强(qiang)的(de)电路。

电路图简明:

1.轻(qing)触开(kai)关(guan)S1为开(kai)关(guan)机按(an)键,在(zai)关(guan)机状态(tai)下按(an)S1可(ke)(ke)使(shi)电源(yuan)“开(kai)”,开(kai)机状态(tai)下按(an)S1可(ke)(ke)使(shi)电源(yuan)关(guan)。

2.Power output为电源输出端,衔接单片(pian)机主电路(lu)。

3.S1-check与单片(pian)机的I/O相连(lian),经过(guo)检(jian)测其电(dian)平状态来判别S1能(neng)否按下。

4.Ctrol也与单(dan)片机的(de)I/O相连,经过Ctrl来控制电源的(de)“开”和“关(guan)”。

5.开(kai)关S2的(de)作用是当单片(pian)机死机,程序跑(pao)飞之后,只能经过S2来强(qiang)迫关机。


电(dian)路图解:开(kai)(kai)机(ji)时,按下轻触开(kai)(kai)关S1,此时NMOS管(guan)Q3的(de)栅(zha)极(ji)直接与(yu)电(dian)池正极(ji)相连,所以Q3导通,S1 check为(wei)低(di)电(dian)平;同样(yang)电(dian)池电(dian)压经二极(ji)管(guan)D1也与(yu)NMOS管(guan)Q2的(de)栅(zha)极(ji)相连,Q2也会导通。Q2导通后,PMOS管(guan)Q1的(de)栅(zha)极(ji)被拉低(di),则Q1导通,电(dian)源(yuan)翻(fan)开(kai)(kai),单片机(ji)上电(dian)开(kai)(kai)端初始化(hua)。


单片(pian)机初始化完(wan)成(cheng)后,检测到S1 check仍为低电(dian)平(ping)(ping)常,判别为S1按(an)下,则控制Ctrol端(duan)输出高电(dian)平(ping)(ping),使Q2坚持稳(wen)(wen)定(ding)的(de)导(dao)通(tong)状态(tai)。这样也能保证Q1也处于稳(wen)(wen)定(ding)的(de)导(dao)通(tong)状态(tai)。开机完(wan)成(cheng)。此时(shi),即便松开S1后,电(dian)源也会(hui)处于翻开状态(tai),但Q3会(hui)截止,S1 check恢复高电(dian)平(ping)(ping)。


当需求关(guan)机时,再次(ci)按(an)下开(kai)关(guan)S1,使Q3导通,S1 check为(wei)低电(dian)平。单片机经过一段延时后,再次(ci)判(pan)(pan)别(bie)S1 check仍(reng)为(wei)低电(dian)平话,则判(pan)(pan)别(bie)S1按(an)下,执行(xing)关(guan)机指令。此时程序保管一切(qie)数(shu)据,关(guan)闭中缀(zhui)。Ctrol输出(chu)低电(dian)平使Q2截止,从而控制(zhi)Q1截止,切(qie)断电(dian)源“主开(kai)关(guan)”。


但是由于电(dian)容(rong)的(de)(de)(de)作用(yong),单片(pian)机的(de)(de)(de)电(dian)源电(dian)压(ya)会渐(jian)渐(jian)变低(di),此时Ctrol的(de)(de)(de)电(dian)平(ping)状(zhuang)(zhuang)态(tai)会处于一(yi)个不稳定的(de)(de)(de)状(zhuang)(zhuang)态(tai),但由于电(dian)阻R4的(de)(de)(de)作用(yong),能够保证Q2的(de)(de)(de)栅(zha)极坚持被(bei)拉低(di)的(de)(de)(de)状(zhuang)(zhuang)态(tai),使Q2稳定截止。


当单片机电(dian)源电(dian)压完(wan)整(zheng)没有时,Ctrol也是处于(yu)低电(dian)平状态,也不能影响(xiang)Q2的截止。

假(jia)如当单(dan)片机死机时(shi)(shi),程序控制曾经(jing)不起作用了(le)(le),按下开关(guan)S2,使Q2强(qiang)迫关(guan)断,Q1也会关(guan)断,也切断了(le)(le)单(dan)片机的电源。这(zhei)样(yang)就能够保证再不时(shi)(shi)掉整个电路电源状况下强(qiang)迫关(guan)机。


注意:

1.注意程序的配合,特别是在延(yan)时检(jian)测方面。

2.注意这(zhei)个(ge)电路的(de)抗干扰才能。

3.同时剖析(xi)一下,本(ben)例电路(lu)在改(gai)换电源时,能否有误开的时机。


二、单片机电(dian)源双按键开关机电(dian)路(电(dian)路见图2)

电路图功用(yong):本例电路图可经过两个轻触按键来完(wan)成单片机电路电源的(de)“开”和“关”。

电路图简明:

1.输入IN网络接电池的正(zheng)极,经(jing)开关管Q1可输出至OUT端。

2.OUT端(duan)接单片机的电(dian)源端(duan)。

3.Ctrol端衔接到(dao)单片机的控制(zhi)引脚。

4.轻触开(kai)关S1为(wei)电源“开(kai)”按(an)键(jian)。

5.轻触(chu)开关(guan)S2为电源“关(guan)”按键(jian)。


电(dian)(dian)路图解:PMOS管(guan)Q1为开关(guan)管(guan),Q1导(dao)通,单片(pian)机电(dian)(dian)源就开;Q1截止,单片(pian)机电(dian)(dian)源就截止。所以,剖(pou)析(xi)时抓住Q1的(de)导(dao)通状(zhuang)态就行。

当(dang)需求开(kai)(kai)机(ji)时,按(an)(an)下(xia)开(kai)(kai)关S1,则NMOS管Q2的(de)(de)(de)栅极(ji)(ji)为(wei)高电(dian)平(ping),使Q2导(dao)通(tong)(tong)。Q2导(dao)通(tong)(tong)使PMOS管Q1的(de)(de)(de)栅极(ji)(ji)为(wei)低(di)电(dian)平(ping),则Q1会导(dao)通(tong)(tong),单片(pian)(pian)(pian)机(ji)电(dian)源(yuan)开(kai)(kai),单片(pian)(pian)(pian)机(ji)进入(ru)初始(shi)化(hua)。      单片(pian)(pian)(pian)机(ji)初始(shi)化(hua)后,将Ctrol端(duan)输出高电(dian)平(ping),维持Q2的(de)(de)(de)导(dao)通(tong)(tong),此时松(song)开(kai)(kai)按(an)(an)键S1也(ye)(ye)不会影响(xiang)单片(pian)(pian)(pian)机(ji)的(de)(de)(de)工作(zuo)。当(dang)需求关机(ji)时,按(an)(an)下(xia)开(kai)(kai)关S2,则NMOS管Q2的(de)(de)(de)栅极(ji)(ji)为(wei)低(di)电(dian)平(ping),使Q2截(jie)止,则Q1也(ye)(ye)会截(jie)止,单片(pian)(pian)(pian)机(ji)电(dian)源(yuan)关。此时由于电(dian)阻R3的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),能(neng)使Q2坚持截(jie)止状态。到单片(pian)(pian)(pian)机(ji)关机(ji)完毕(bi)后,Ctrol引脚也(ye)(ye)变成了低(di)电(dian)平(ping),Q2也(ye)(ye)能(neng)稳定(ding)截(jie)止。


注意:

1.大家(jia)应该发(fa)现(xian)本例(li)电路与上例(li)电路的(de)区别,能够互相比拟一下(xia)这两个电路图之(zhi)间的(de)优缺(que)陷。

2.同(tong)样,在电(dian)池设备中,功耗是首要思索的,所以这里的MOS管(guan)也(ye)应(ying)该(gai)选择低漏电(dian)流的MOS管(guan)。


三、单按键控制单片机电源开关机电路二(电路见图3)

电(dian)路图功用:本例电(dian)路可(ke)完成经过轻触(chu)开关+单(dan)片机(ji)软件控制来完成电(dian)源的开和关。

电路图(tu)简明:电路图(tu)中U3为电源转换(huan)芯片(pian),其(qi)输出电源给单片(pian)机(ji)供(gong)电。三极管(guan)Q2为整个开(kai)关机(ji)电路的开(kai)关管(guan)。

网络ON-OFF衔接至单片机(ji)(ji)(ji)的I/O口,经过(guo)其电平变化检(jian)测按键S1能否按下,并(bing)判别是开机(ji)(ji)(ji)还是关机(ji)(ji)(ji)。

网络POWER也衔接至单片机的I/O口,用来控(kong)制三极管Q1的开和(he)关。

电路(lu)图(tu)解:

1.初始状态:电路初始状态(tai)下(xia),开(kai)关S1没(mei)有(you)被按下(xia),三(san)极(ji)(ji)管Q2的基极(ji)(ji)为高电平,处(chu)于(yu)截(jie)止(zhi)状态(tai),电源转换(huan)芯片6203没(mei)有(you)电源输入,也就没(mei)有(you)3.3V的电源输出。三(san)极(ji)(ji)管Q1也处(chu)于(yu)截(jie)止(zhi)状态(tai)。


2.开机状态:当需求开(kai)(kai)(kai)(kai)机(ji)时(shi),按(an)下开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)S1,使三极(ji)(ji)管(guan)Q2的(de)(de)基极(ji)(ji)电(dian)(dian)(dian)位被拉(la)低,三极(ji)(ji)管(guan)Q2导(dao)(dao)通(tong),电(dian)(dian)(dian)源转(zhuan)换芯片(pian)(pian)输出3.3V给单(dan)(dan)(dan)片(pian)(pian)机(ji)供电(dian)(dian)(dian)。单(dan)(dan)(dan)片(pian)(pian)机(ji)上电(dian)(dian)(dian)后(hou),开(kai)(kai)(kai)(kai)端初(chu)始(shi)化(hua)。普通(tong)初(chu)始(shi)化(hua)时(shi)会(hui)将I/O引脚(jiao)置为高(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping),但是初(chu)始(shi)化(hua)需求一定的(de)(de)时(shi)间,所以(yi)S1按(an)下后(hou)不能马上松开(kai)(kai)(kai)(kai)。单(dan)(dan)(dan)片(pian)(pian)机(ji)初(chu)始(shi)化(hua)完(wan)成(cheng)后(hou),ON-OFF经过二极(ji)(ji)管(guan)D3被开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)S1拉(la)低,单(dan)(dan)(dan)片(pian)(pian)机(ji)检测到其(qi)为低电(dian)(dian)(dian)平(ping),阐明开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)被按(an)下,确认开(kai)(kai)(kai)(kai)机(ji)正常运转(zhuan);同(tong)理POWER输出高(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping)使Q1导(dao)(dao)通(tong),此时(shi)即便开(kai)(kai)(kai)(kai)关(guan)S1松开(kai)(kai)(kai)(kai),ON-OFF恢复高(gao)电(dian)(dian)(dian)平(ping),也不会(hui)影响整个系统的(de)(de)工作。至(zhi)此,电(dian)(dian)(dian)路开(kai)(kai)(kai)(kai)机(ji)完(wan)成(cheng)。


3.关机状态:当需求关(guan)机(ji)时(shi)(shi)(shi),再次按下开(kai)关(guan)S1,ON-OFF网(wang)络(luo)被拉低,单片(pian)(pian)机(ji)检测到(dao)低电(dian)平信(xin)号(hao)后,经过一段延时(shi)(shi)(shi)再次检测ON-OFF网(wang)络(luo)电(dian)平状态,若仍为低电(dian)平,则确以(yi)为关(guan)机(ji)信(xin)号(hao)。单片(pian)(pian)机(ji)执行关(guan)机(ji)命令,关(guan)闭中缀,保管数据,同时(shi)(shi)(shi)POWER网(wang)络(luo)输出低电(dian)平,使三极(ji)管Q1截止,Q2的基(ji)极(ji)恢(hui)复高电(dian)平,Q2也截止,电(dian)源转换芯片(pian)(pian)也开(kai)端中止工作(zuo)。


但由于电(dian)(dian)容C10,C6的作用,单片机电(dian)(dian)源(yuan)电(dian)(dian)压不(bu)会马上变(bian)成0,它是逐步降低(di)的,会惹起I/O的电(dian)(dian)平状态不(bu)肯定。此(ci)时经过下拉电(dian)(dian)阻R14的作用,可使Q1的基极维(wei)持稳定的低(di)电(dian)(dian)平,保证系统稳定关机。


注意:

1.关(guan)机时(shi)(shi),单片机不(bu)(bu)需求初始化,此时(shi)(shi)按(an)键按(an)下的时(shi)(shi)间(jian)不(bu)(bu)需求太(tai)久。

2.本例电路硬(ying)件局(ju)(ju)部(bu)(bu)不算复杂,主要(yao)局(ju)(ju)部(bu)(bu)在(zai)于程序(xu)的配合(he)。


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