一种用于电动工具的低功耗开关机电路制造技术

技术编号：44164550 阅读：13 留言：0更新日期：2025-01-29 10:37

本发明专利技术涉及电器开关控制技术领域，提供一种用于电动工具的低功耗开关机电路，在滑动开关与第三开关模块之间串联第一触发模块，以硬件开机、软件开机的依次序接替控制，实现快速启动的同时，保障电路的正常运行；且通过在预设时间段后，输出关闭信号控制所述第三开关模块停止工作，使得第一开关模块所对应的启动电路即使在通电后一直通过滑动开关与电池连接，也能够通过第三开关模块停止工作，使得启动电路的通电回路仅需极低的静态电流，进而大幅度降低电路的开机耗能，有效提高电池包的续航时间，避免电池包因滑动开关忘记关闭而导致的报废风险。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电器开关控制，尤其涉及一种用于电动工具的低功耗开关机电路。

技术介绍

1、市面上大多数的电动工具的一键开关机电路，都使用了自弹起轻触开关或滑动开关作为制动元件，关机后都可以实现低功耗。

2、而在常规使用场景中，若电动工具(例如：bosch博世12v锂电磨机)采用滑动开关作为制动元件，若用户在正常的关机状态下，可以实现低功耗；但是，当电动工具在低电量及power-off之后，若用户忘记将滑动开关滑动到off状态，此时即使通过mcu断开了用电负载的电源输出回来，但是由于电池包依旧在向负载供电电路输出静态电流以维持待机状态，因此将导致电路处于持续耗电状态。

3、在此种情况下，如果用户没有及时将电池包取出，过一段之后电池包将会耗尽，而当用户长时间超过3月以上没有取出电池包，将可能导致电池包出现报废的风险。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种用于电动工具的低功耗开关机电路，解决了现有的开关机电路局限于制动开关的物理控制，若未及时断电则将持续消耗电池包的电量，进而导致电池包报废的技术问题。

2、为解决以上技术问题，本专利技术提供一种用于电动工具的低功耗开关机电路，包括：

3、串联在主供电回路上的第一开关模块；

4、与所述第一开关模块控制端连接的第二开关模块、第三开关模块；

5、与滑动开关连接的第一触发模块和第二触发模块；

6、与所述第二开关模块、第三开关模块、第二触发模块连接的主控制器；

7、所述主控制器通过所述第二触发模块采集所述滑动开关的状态反馈，或者采集到所述第三开关模块的状态变化；进而通过控制所述第二开关模块的状态变化，驱动所述第一开关模块导通或断开主供电回路；

8、所述第一触发模块在通过滑动开关接入电池包电源后，输出启动信号控制所述第三开关模块驱动所述第一开关模块导通主供电回路；并在预设时间段后，输出关闭信号控制所述第三开关模块停止工作，所述第一触发模块进入低功耗待机状态。

9、本基础方案在滑动开关与第三开关模块之间串联第一触发模块，以硬件开机、软件开机的依次序接替控制，实现快速启动的同时，保障电路的正常运行；且通过在预设时间段后，输出关闭信号控制所述第三开关模块停止工作，使得第一开关模块所对应的启动电路即使在通电后一直通过滑动开关与电池连接，也能够通过第三开关模块停止工作，使得启动电路的通电回路仅需极低的静态电流，进而大幅度降低电路的开机耗能，有效提高电池包的续航时间，避免电池包因滑动开关忘记关闭而导致的报废风险。

10、在进一步的实施方案中，所述滑动开关包括第一静触点、第二静触点和动触点，所述动触点一端与电池包电性连接，另一端与所述第一静触点或所述第二静触点连接；所述第一静触点与所述第一触发模块的输入端连接，所述第二静触点与所述第二触发模块的输入端连接。

11、在进一步的实施方案中，所述第一触发模块包括与非门u1a、与非门u1b、电阻r1、电容c1和电容c2；电阻r1的一端与所述滑动开关的第一静触点连接，另一端与所述与非门u1a的输入端连接；所述与非门u1b的输入端与所述与非门u1a的输出端连接，输出端与所述第三开关模块的控制端连接；所述电容c1的一端与所述电阻r1的另一端连接，另一端接地；电容c2的一端与与非门u1a的add脚连接，另一端接地；

12、当滑动开关的动触点与所述第一静触点接通时，电池包通过电阻r1向电容c1充电，由于电容c1两端的电压不会突变，此时所述与非门u1a的输入端输入低电平，则所述与非门u1a的输出端输出低电平到所述与非门u1b的输入端，所述与非门u1b的输出端输出低电平控制所述第一开关模块驱动所述第一开关模块导通主供电回路；

13、所述主控制器采集到所述第三开关模块的状态变化，进而通过控制所述第二开关模块接替所述第三开关模块，驱动所述第一开关模块导通主供电回路；

14、当电容c1充满后，所述与非门u1a的输入端输入高电平，则所述与非门u1a的输出端输出高电平到所述与非门u1b的输入端，所述与非门u1b的输出端输出高电平控制所述第一开关模块停止工作，以进入低功耗状态。

15、本方案以双与非门(与非门u1a与与非门u1b)与电容为核心，利用双与非门执行电源接入的信号触发，同时结合电容的电荷储存能力，滑动开关的动触点与所述第一静触点接通时，触发双与非门进行快速启动；进而在电容c1充满电时改变双与非门的输入信号，从而完成一次启动的信号变换；最后若用户忘记关闭滑动开关，则由于双与非门的静态电流维持在4ua，从而大幅度能够降低对电池包的耗能，即使在电动工具低电量之后，还可以维持6个月以上，避免了电池包有报废的风险。

16、在进一步的实施方案中，所述第二触发模块包括信号触发模块，所述信号触发模块包括开关管q1a、电阻r2、电阻r3、电阻r4和电容c3；所述开关管q1a的第一端通过电阻r2与电源端连接，第二端接地，控制端通过电阻r3与所述滑动开关的第二静触点连接；电容c3的一端与所述滑动开关的第二静触点连接，另一端接地；电阻r4的一端与所述开关管q1a的控制端连接，另一端接；所述开关管q1a的第一端还与主控制器连接；

17、当滑动开关的动触点与所述第二静触点接通时，开关管q1a导通，输出关机信号至所述主控制器，所述主控制器通过控制所述第二开关模块驱动所述第一开关模块断开主供电回路，执行物理关断和软件关断。

18、本方案在滑动开关的第二静触点处接入以开关管q1a为核心的信号触发模块，实时监控滑动开关是否滑动到第二静触点，实现对关机信号的实时、低功耗监测。

19、在进一步的实施方案中，所述第二触发模块还包括放电模块，所述放电模块包括开关管q1b、电阻r5和电阻r6；开关管q1b的第一端与电容c2的一端连接，第二端接地，控制端通过电阻r5与所述第二静触点连接；电阻r6的一端与开关管q1b的控制端连接，另一端接地；

20、当滑动开关的动触点与所述第二静触点接通时，开关管q1b导通，电容c2中的电能通过开关管q1b进行放电，以备下一次开机的快速启动。

21、本方案在在滑动开关的第二静触点处接入以开关管q1b，通过滑动开关关机信号的触发，导通对电容c1的放电回路，以备下一次开机的快速启动。

22、在进一步的实施方案中，所述第一开关模块包括开关管q2、电阻r7、二极管d1和电容c4，所述开关管q2的第一端与后端负载连接，第二端与电池包连接，控制端与所述第二开关模块、第三开关模块连接；二极管d1的正极与开关管q2的控制端连接，负极与开关管q2的第二端连接；电阻r7与二极管d1并联；电容c4的一端与开关管q2的控制端连接，另一端接地。

23、本方案在主回路串联以开关管为核心的第一开关模块，由于开关管能够在短时间内完成导通和截止状态的转换，有助于减小开关电源中的开关损耗。

24、在进一步的实施方案中，所述第二开关模块包本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述滑动开关包括第一静触点、第二静触点和动触点，所述动触点一端与电池包电性连接，另一端与所述第一静触点或所述第二静触点连接；所述第一静触点与所述第一触发模块的输入端连接，所述第二静触点与所述第二触发模块的输入端连接。

3.如权利要求2所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第一触发模块包括与非门U1A、与非门U1B、电阻R1、电容C1和电容C2；电阻R1的一端与所述滑动开关的第一静触点连接，另一端与所述与非门U1A的输入端连接；所述与非门U1B的输入端与所述与非门U1A的输出端连接，输出端与所述第三开关模块的控制端连接；所述电容C1的一端与所述电阻R1的另一端连接，另一端接地；电容C2的一端与与非门U1A的ADD脚连接，另一端接地；

4.如权利要求3所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第二触发模块包括信号触发模块，所述信号触发模块包括开关管Q1A、电阻R2、电阻R3、电阻R4和

5.如权利要求4所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第二触发模块还包括放电模块，所述放电模块包括开关管Q1B、电阻R5和电阻R6；开关管Q1B的第一端与电容C2的一端连接，第二端接地，控制端通过电阻R5与所述第二静触点连接；电阻R6的一端与开关管Q1B的控制端连接，另一端接地；

6.如权利要求1所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第一开关模块包括开关管Q2、电阻R7、二极管D1和电容C4，所述开关管Q2的第一端与后端负载连接，第二端与电池包连接，控制端与所述第二开关模块、第三开关模块连接；二极管D1的正极与开关管Q2的控制端连接，负极与开关管Q2的第二端连接；电阻R7与二极管D1并联；电容C4的一端与开关管Q2的控制端连接，另一端接地。

7.如权利要求1所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第二开关模块包括开关管Q3、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C5和二极管D2；所述开关管Q3的第一端与所述第一开关模块的控制端连接，第二端通过电阻R9接地，控制端通过电阻R8与第一开关模块的输出端连接；电阻R10的一端与所述开关管Q3的控制端连接，另一端接地；电容C5与电阻R10并连接；二极管D2的正极与所述主控制器连接，负极与所述开关管Q3的控制端连接；

8.如权利要求4所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第三开关管包括开关管Q4、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、二极管D3和二极管D4；

9.如权利要求6所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述开关管Q2为N沟道MOS管或P沟道MOS管。

10.如以上任意一项权利要求所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述电池包为锂电池或铅酸电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于，包括：

3.如权利要求2所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第一触发模块包括与非门u1a、与非门u1b、电阻r1、电容c1和电容c2；电阻r1的一端与所述滑动开关的第一静触点连接，另一端与所述与非门u1a的输入端连接；所述与非门u1b的输入端与所述与非门u1a的输出端连接，输出端与所述第三开关模块的控制端连接；所述电容c1的一端与所述电阻r1的另一端连接，另一端接地；电容c2的一端与与非门u1a的add脚连接，另一端接地；

4.如权利要求3所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第二触发模块包括信号触发模块，所述信号触发模块包括开关管q1a、电阻r2、电阻r3、电阻r4和电容c3；所述开关管q1a的第一端通过电阻r2与电源端连接，第二端接地，控制端通过电阻r3与所述滑动开关的第二静触点连接；电容c3的一端与所述滑动开关的第二静触点连接，另一端接地；电阻r4的一端与所述开关管q1a的控制端连接，另一端接；所述开关管q1a的第一端还与主控制器连接；

5.如权利要求4所述的一种用于电动工具的低功耗开关机电路，其特征在于：所述第二触发模块还包括放电模块，所述放电模块包括开关管q1b、电阻r5和电阻r6；开...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄庆田，李艳绿，柯志强，
申请(专利权)人：天宝精密科技惠州市有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人