开关机电路及电子设备的制作方法
1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及开关机电路及电子设备。
背景技术：
2.随着社会经济的发展，人工智能的普及，各种用电产品在日益增加，因此开关也成为了人们日常生活中非常重要的一部分，开关中的开关电路也变得十分重要。目前的开关机电路实现方案一般分为两种：第一种方式：通过开关电子元器件本身的特性，即断路和短路来实现，比如拨动开关、自锁开关等。第二种方式：通过硬件触发器控制的方式来实现。但是，开关电子元器件体积较大，而且寿命较短。硬件触发器控制的方式只能实现单一的开关功能，功能比较简单。在许多特定的场景中，会有需要短按开机长按关机，有的时候甚至开关机的按键响应时间需要精确到毫秒级，这个时候以往的通用电路是无法实现这些功能的。
技术实现要素：
3.本实用新型提供了开关机电路及电子设备，旨在解决现有开关机电路及电子设备开关功能单一，不能设置按键响应时间的问题。
4.第一方面，本实用新型提供了一种开关机电路，包括：供电电源、开关单元、控制芯片、轻触开关，开关单元，与所述供电电源连接；控制芯片，与所述开关单元连接；轻触开关，与所述开关单元和所述控制芯片连接；其中，关机状态下所述轻触开关按下时所述开关单元导通，所述供电电源对所述控制芯片供电，所述控制芯片开始计时并达到第一预设时长时向所述开关单元输出导通锁定信号，所述开关单元保持导通以实现开机；开机状态下所述轻触开关按下时，所述控制芯片开始计时并达到第二预设时长时向所述开关单元输出断开锁定信号，所述开关单元断开以实现关机。
5.进一步地，所述开关单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端用于与所述轻触开关和所述控制芯片连接，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述供电电源连接，所述第二开关管的第三端与所述控制芯片连接。
6.进一步地，所述第一开关管为npn三极管，所述npn三极管的基极用于与所述轻触开关和所述控制芯片连接，所述npn三极管的发射极接地，所述npn三极管的集电极与所述第二开关管的第一端连接。
7.进一步地，所述第二开关管为nmos管，所述nmos管的栅极与所述npn三极管的集电极连接，所述nmos管的漏极与所述供电电源连接，所述nmos管的源极与所述控制芯片连接。
8.进一步地，所述控制芯片包括电源引脚，所述电源引脚与所述nmos管的源极连接。
9.进一步地，所述控制芯片包括第一引脚，所述第一引脚用于与所述npn三极管的基极和所述轻触开关连接，所述第一引脚用于输出所述导通锁定信号至所述 npn三极管的基极以使所述npn三极管导通。
10.进一步地，所述控制芯片包括第二引脚，所述第二引脚用于与所述npn三极管的基极连接，所述第二引脚用于输出断开锁定信号至所述npn三极管的基极以使所述npn三极管断开。
11.进一步地，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。
12.第二方面，本实用新型还提供了一种开关机电路，包括：供电电源、轻触开关、控制芯片、npn三极管、nmos管，所述控制芯片包括第一引脚、第二引脚和电源引脚；所述供电电源与所述nmos管的漏极连接，所述nmos管的源极与所述控制芯片的电源引脚连接，所述nmos管的栅极与所述npn三极管的集电极连接，所述npn三极管发射极接地，所述npn三极管的基极用于与所述控制芯片的第一引脚和第二引脚连接；所述轻触开关的一端与所述供电电源连接，所述轻触开关的另一端用于与所述npn三极管的基极连接。
13.第三方面，本实用新型还提供了一种电子设备，包括开关机电路，所述开关机电路为第一方面和第二方面所述的开关机电路。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过控制芯片预先设置第一预设时长和第二预设时长，在满足轻触开关按下第一预设时长的情况下，控制芯片输出导通锁定信号保持开关单元导通，供电电源对控制芯片供电以实现开机；以及在满足轻触开关按下第二预设时长的情况下，控制芯片输出断开锁定信号断开开关单元，切断供电电源对控制芯片供电以实现关机，由此，实现了单轻触开关在任意的可预设配置的时间范围内响应开机和关机动作，开关机时长是可以任意设定的，结构简单，功能强大，且关机状态下基本没有损耗，功耗极低。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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的附图。
16.图1展示了本实用新型实施例开关机电路的示意图；
17.图2展示了本实用新型实施例开关机电路的电路图；
18.图3展示了本实用新型实施例开关机电路的另一电路图；
19.10、供电电源；20、开关单元；30、控制芯片；40、轻触开关。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
22.还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例
的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
23.还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
24.参照图2，本实用新型实施例展示了一种开关机电路，其包括：供电电源10、轻触开关40、控制芯片30、npn三极管q6、nmos管q3，所述控制芯片30包括第一引脚pwr、第二引脚power_onoff和电源引脚vcc；所述供电电源10与所述nmos管q3的漏极连接，所述nmos管q3的源极与所述控制芯片30的电源引脚 vcc连接，所述nmos管q3的栅极与所述npn三极管q6的集电极连接，所述npn 三极管q6发射极接地，所述npn三极管q6的基极用于与所述控制芯片30的第一引脚pwr和第二引脚power_onoff连接；所述轻触开关40的一端与所述供电电源10连接，所述轻触开关40的另一端用于与所述npn三极管q6的基极连接。
25.具体地，开关机电路还包括第一导通电阻r42、第二导通电阻r43、第三导通电阻r35和二极管d3，控制芯片30的第一引脚pwr通过第一导通电阻r42与 npn三极管q6的基极连接，控制芯片30的第二引脚power_onoff通过第二导通电阻r43与npn三极管q6的基极连接，轻触开关40的另一端通过第一导通电阻 r42与npn三极管q6的基极连接。二极管d3的阳极与供电电源10连接，二极管 d3的阴极与轻触开关40的一端连接，二极管d3的阴极还与nmos管q3的漏极连接，二极管d3的阴极还通过第三导通电阻r35与nmos管q3的栅极连接。
26.以下对本实施例的工作原理予以说明：
27.在关机状态下，当轻触开关40(key5)按下时，此时npn三极管q6的基极为高电平，npn三极管q6打开，供电电源10(vcc5v_5v_in)的电压给到控制芯片30，控制芯片30上电后第一引脚pwr检测到为高电平，开始计时，计时达到设定值后通过第一引脚pwr输出高电平，将npn三极管q6的基极锁定为高电平，轻触按开关松开，系统开机。
28.在开机状态下，当轻触开关40按下时，控制芯片30的第一引脚pwr开始检测到为高电平，开始计时，计时达到设定值后通过第二引脚power_onoff输出低电平，将npn三极管q6的基极锁定为低电平，轻触开关40松开后，npn三极管 q6关闭，nmos管q3关闭，系统关机。
29.本实施例通过控制芯片30实现开机和关机动作的任意响应时间的设定，可以根据应用场景的不同，设定不同的开关机的相应时长，功能完善，满足需求。且还可通过本实施例实现电源按键的防误触保护(通过延长按键时长)，以及尽可能快的响应开关机动作。
30.参照图1，本实用新型实施例还展示了一种开关机电路，包括：供电电源10、开关单元20、控制芯片30、轻触开关40，开关单元20，与所述供电电源连接；控制芯片30，与所述开关单元20连接；轻触开关40，与所述开关单元20和所述控制芯片30连接；其中，关机状态下所述轻触开关40按下时所述开关单元20 导通，所述供电电源10对所述控制芯片30供电，所述控制芯片30开始计时并达到第一预设时长时向所述开关单元20输出导通锁定信号，所述开关单元20保持导通以实现开机；开机状态下所述轻触开关40按下时，所述控制芯片30开始计时并达到第二预设时长时向所述开关单元20输出断开锁定信号，所述开关单元20断开以实现关机。
31.通过实施本实施例，利用控制芯片30预先设置第一预设时长和第二预设时长，在
满足轻触开关40按下第一预设时长的情况下，控制芯片30输出导通锁定信号保持开关单元20导通，供电电源10对控制芯片30供电以实现开机；以及在满足轻触开关40按下第二预设时长的情况下，控制芯片30输出断开锁定信号断开开关单元20，切断供电电源10对控制芯片30供电以实现关机，由此，实现了单轻触开关40在任意的可预设配置的时间范围内响应开机和关机动作，开关机时长是可以任意设定的，结构简单，功能强大，且关机状态下基本没有损耗，功耗极低。
32.参照图2，在一实施例中，所述开关单元20包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端用于与所述轻触开关40和所述控制芯片30连接，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述供电电源10连接，所述第二开关管的第三端与所述控制芯片30连接。
33.继续参照图2，具体地，所述第一开关管为npn三极管q6，npn三极管q6 的第一端为基极，第二端为发射极，第三端为集电极。所述npn三极管q6的基极用于与所述轻触开关40和所述控制芯片30连接，所述npn三极管q6的发射极接地，所述npn三极管q6的集电极与所述第二开关管的第一端连接。
34.继续参照图2，具体地，所述第二开关管为nmos管q3，nmos管q3的第一端为栅极，第二端为漏极，第三端为源极，所述nmos管q3的栅极与所述npn三极管q6的集电极连接，所述nmos管q3的漏极与所述供电电源10连接，所述nmos 管q3的源极与所述控制芯片30连接。
35.继续参照图2，具体地，开关机电路还包括第一导通电阻r42、第二导通电阻r43、第三导通电阻r35和二极管d3，控制芯片30的第一引脚pwr通过第一导通电阻r42与npn三极管q6的基极连接，控制芯片30的第二引脚power_onoff 通过第二导通电阻r43与npn三极管q6的基极连接，轻触开关40的另一端通过第一导通电阻r42与npn三极管q6的基极连接。二极管d3的阳极与供电电源10 连接，二极管d3的阴极与轻触开关40的一端连接，二极管d3的阴极还与nmos 管q3的漏极连接，二极管d3的阴极还通过第三导通电阻r35与nmos管q3的栅极连接。
36.在具体实施中，当轻触开关40按下后，供电电源10为第一导通电阻r42提供电压，第一导通电阻r42的电压被拉高，npn三极管q6的基极获得导通电压， npn三极管q6导通。供电电源10为第三导通电阻r35提供电压，nmos管q3的栅极获得导通电压，nmos管q3导通，由此，供电电源10可对mcu进行供电。通过控制npn三极管q6的基极电压，即可控制nmos管q3导通或断开，当npn三极管q6的基极电压大于导通电压，nmos管q3即可导通，反之截止。本实施例的开关单元20通过npn三极管q6和nmos管q3的组成开关单元20，实现供电电源 10与控制芯片30之间的导通和切断。此外，当轻触开关40松开后，npn三极管 q6的基极失去导通电压随之截止，nmos管q3同样也截止，切断供电电源10对控制芯片30的供电。
37.参照图3，在一实施例中，所述控制芯片30包括电源引脚vcc，所述电源引脚vcc与所述nmos管q3的源极连接。所述控制芯片30包括第一引脚pwr，所述第一引脚pwr用于与所述npn三极管q6的基极和所述轻触开关40连接，所述第一引脚pwr用于输出所述导通锁定信号至所述npn三极管q6的基极以使所述npn 三极管q6导通。所述控制芯片30包括第二引脚power_onoff，所述第二引脚 power_onoff用于与所述npn三极管q6的基极连接，所述第二引脚power_onoff 用于输出断开锁定信号至所述npn三极管q6的基极以使所述npn三极管q6断开。
38.在具体实施中，控制芯片30的第一引脚pwr连接至第一导通电阻r42，控制芯片30的第二引脚power_onoff连接至第二导通电阻r43。当轻触开关40(key5) 按下，开关单元20导通后，控制芯片30检测到第一引脚pwr为高电平，控制芯片30开始计时，计时达到第一预设时长时，控制芯片30通过第一引脚pwr输出一个导通锁定信号，将npn三极管q6的基极锁定为高电平，由此，保证了npn 三极管q6的导通，也同时保证了nmos管q3的导通，此时供电电源10 (vcc5v_5v_in)可以持续给控制芯片30供电，即使轻触开关40松开后，npn 三极管q6和nmos管q3也保持导通，使得系统开机。
39.当轻触开关40再次按下，控制芯片30检测到第一引脚pwr为高电平，控制芯片30开始计时，计时达到第二预设时长时，控制芯片30通过第二引脚 power_onoff输出一个断开锁定信号，将npn三极管q6的基极锁定为低电平，由此，使得npn三极管q6截止，同时nmos管q3也截止，从而切断供电电源10对控制芯片30的供电，使得系统关机。
40.在一实施例中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长，第二预设时长例如为3s，第一预设时长例如为1s。其中，第一预设时长为开机时长，第二预设时长为关机时长，关机时长大于开机时长，也即开机为短按，关机为长按，由此，通过单个按键实现开关机功能，开关机时长可以任意设定的，能够满足不同的使用场景，功能强大。
41.本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括开关机电路，所述开关机电路为上述实施例所述的开关机电路。所述开关机电路已在上述实施例中详细描述了，在此不再赘述。本实施例的电子设备的类型有多种，例如，手机、台式电脑、笔记本电脑、各种类型的3c数码产品等，在此不作限定。
42.通过实施本实施例，利用控制芯片30预先设置第一预设时长和第二预设时长，在满足轻触开关40按下第一预设时长的情况下，控制芯片30输出导通锁定信号保持开关单元20导通，供电电源10对控制芯片30供电以实现开机；以及在满足轻触开关40按下第二预设时长的情况下，控制芯片30输出断开锁定信号断开开关单元20，切断供电电源10对控制芯片30供电以实现关机，由此，实现了单轻触开关40在任意的可预设配置的时间范围内响应开机和关机动作，开关机时长是可以任意设定的，结构简单，功能强大，且关机状态下基本没有损耗，功耗极低。
43.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：
1.一种开关机电路，其特征在于，包括：供电电源，开关单元，与所述供电电源连接；控制芯片，与所述开关单元连接；轻触开关，与所述开关单元和所述控制芯片连接；其中，关机状态下所述轻触开关按下时所述开关单元导通，所述供电电源对所述控制芯片供电，所述控制芯片开始计时并达到第一预设时长时向所述开关单元输出导通锁定信号，所述开关单元保持导通以实现开机；开机状态下所述轻触开关按下时，所述控制芯片开始计时并达到第二预设时长时向所述开关单元输出断开锁定信号，所述开关单元断开以实现关机。2.根据权利要求1所述的开关机电路，其特征在于，所述开关单元包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的第一端用于与所述轻触开关和所述控制芯片连接，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的第三端与所述第二开关管的第一端连接，所述第二开关管的第二端与所述供电电源连接，所述第二开关管的第三端与所述控制芯片连接。3.根据权利要求2所述的开关机电路，其特征在于，所述第一开关管为npn三极管，所述npn三极管的基极用于与所述轻触开关和所述控制芯片连接，所述npn三极管的发射极接地，所述npn三极管的集电极与所述第二开关管的第一端连接。4.根据权利要求3所述的开关机电路，其特征在于，所述第二开关管为nmos管，所述nmos管的栅极与所述npn三极管的集电极连接，所述nmos管的漏极与所述供电电源连接，所述nmos管的源极与所述控制芯片连接。5.根据权利要求4所述的开关机电路，其特征在于，所述控制芯片包括电源引脚，所述电源引脚与所述nmos管的源极连接。6.根据权利要求5所述的开关机电路，其特征在于，所述控制芯片包括第一引脚，所述第一引脚用于与所述npn三极管的基极和所述轻触开关连接，所述第一引脚用于输出所述导通锁定信号至所述npn三极管的基极以使所述npn三极管导通。7.根据权利要求6所述的开关机电路，其特征在于，所述控制芯片包括第二引脚，所述第二引脚用于与所述npn三极管的基极连接，所述第二引脚用于输出断开锁定信号至所述npn三极管的基极以使所述npn三极管断开。8.根据权利要求1-7任一项所述的开关机电路，其特征在于，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。9.一种开关机电路，其特征在于，包括：供电电源、轻触开关、控制芯片、npn三极管、nmos管，所述控制芯片包括第一引脚、第二引脚和电源引脚；所述供电电源与所述nmos管的漏极连接，所述nmos管的源极与所述控制芯片的电源引脚连接，所述nmos管的栅极与所述npn三极管的集电极连接，所述npn三极管发射极接地，所述npn三极管的基极用于与所述控制芯片的第一引脚和第二引脚连接；所述轻触开关的一端与所述供电电源连接，所述轻触开关的另一端用于与所述npn三极管的基极。10.一种电子设备，其特征在于，包括开关机电路，所述开关机电路为权利要求1-8或9任一项所述的开关机电路。
技术总结
本实用新型公开了一种开关机电路及电子设备，该开关机电路包括：供电电源、开关单元、控制芯片、轻触开关，开关单元，与所述供电电源连接；控制芯片，与所述开关单元连接；轻触开关，与所述开关单元和所述控制芯片连接；其中，关机状态下所述轻触开关按下时所述开关单元导通，所述供电电源对所述控制芯片供电，所述控制芯片开始计时并达到第一预设时长时向所述开关单元输出导通锁定信号，所述开关单元保持导通以实现开机；开机状态下所述轻触开关按下时，所述控制芯片开始计时并达到第二预设时长时向所述开关单元输出断开锁定信号，所述开关单元断开以实现关机。本实用新型可以实现开关机任意时间设置，同时具有超低功耗的优点。同时具有超低功耗的优点。同时具有超低功耗的优点。
