有圖有真相!一個典型電路揭幕軟開關設計硬件篇
發布時間:2015-06-25 責任編輯:echolady
【導讀】相對於硬開關而er言yan,軟ruan開kai關guan才cai有you了le定ding義yi,即ji必bi須xu借jie助zhu軟ruan件jian實shi現xian關guan閉bi功gong能neng。硬ying開kai關guan則ze是shi電dian源yuan的de開kai斷duan均jun取qu決jue於yu硬ying件jian。本ben文wen講jiang述shu了le軟ruan開kai關guan設she計ji的de硬ying件jian篇pian。有you圖tu有you真zhen相xiang!一個典型電路揭幕軟開關設計硬件篇。
何為軟開關?軟開關是相對於硬開關而言。硬開關顧名思義,電源的開斷完全取決於硬件,是物理層上的開合;erruankaiguan,zeshibixujiezhuyuruanjian,zhunquedishuoshijiezhuruanjianlaijinxingguanbi。liangzhegeyouyoulie。qianzheyinweishiwulicengdecaozuo,keyijiangdianyuanhexitongbufenwanquanzuge,suoyiguanbishiloudianliufeichangxiao,danquexianshiguanbishiwufageiyuruanjianrenhetongzhixinxi;而(er)後(hou)者(zhe)的(de)關(guan)閉(bi)隻(zhi)是(shi)電(dian)平(ping)的(de)操(cao)作(zuo),關(guan)閉(bi)後(hou)無(wu)法(fa)將(jiang)電(dian)源(yuan)部(bu)分(fen)與(yu)係(xi)統(tong)部(bu)分(fen)隔(ge)離(li),因(yin)此(ci)相(xiang)對(dui)而(er)言(yan),漏(lou)電(dian)流(liu)會(hui)比(bi)較(jiao)大(da),但(dan)優(you)點(dian)在(zai)於(yu),關(guan)閉(bi)是(shi)由(you)軟(ruan)件(jian)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi),所(suo)以(yi)能(neng)在(zai)關(guan)閉(bi)前(qian)做(zuo)好(hao)相(xiang)應(ying)的(de)準(zhun)備(bei)工(gong)作(zuo)。
正(zheng)是(shi)因(yin)為(wei)此(ci)特(te)性(xing),故(gu)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)來(lai)說(shuo)采(cai)用(yong)硬(ying)開(kai)關(guan)的(de)設(she)計(ji)非(fei)常(chang)少(shao),更(geng)多(duo)的(de)是(shi)軟(ruan)開(kai)關(guan)。舉(ju)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)例(li)子(zi),我(wo)們(men)常(chang)用(yong)的(de)家(jia)用(yong)電(dian)腦(nao)就(jiu)是(shi)軟(ruan)開(kai)關(guan)設(she)計(ji)。試(shi)想(xiang)加(jia)入(ru)電(dian)腦(nao)采(cai)用(yong)的(de)是(shi)硬(ying)開(kai)關(guan)的(de)設(she)計(ji),會(hui)是(shi)什(shen)麼(me)結(jie)果(guo)?結(jie)果(guo)估(gu)計(ji)就(jiu)如(ru)同(tong)我(wo)們(men)在(zai)正(zheng)常(chang)使(shi)用(yong)電(dian)腦(nao)時(shi),突(tu)然(ran)將(jiang)插(cha)頭(tou)給(gei)拔(ba)掉(diao)一(yi)樣(yang)。這(zhe)樣(yang),對(dui)於(yu)電(dian)腦(nao)的(de)設(she)備(bei),特(te)別(bie)是(shi)硬(ying)盤(pan)而(er)言(yan),所(suo)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)害(hai)是(shi)不(bu)可(ke)估(gu)量(liang)的(de)。
軟開關設計 硬件篇
對於軟開關而言,在我們按下那一瞬間,因為還沒有給CPU上電,不存在任何程序執行的可能,所以注定“打開”這一個操作隻能用硬件完成。當係統跑起來以後,此時軟件已經開始運作,我們就能通過對GPIO進行操作來關閉設備。綜上所述,如果要實現軟開關,我們必須具備兩個GPIO口。一個為DETECT_KEY,作為輸入,用來檢測按鍵是否按下;另一個為GPIO_SHDW,作為輸出,用來控製電源的閉合。
現在,我們來看一個典型的軟開關電路(圖一,以下講解都以電路圖的標號為指代):

PWR_ON:用來控製係統的電源。當其為high時,係統正常供電。
VDD33D:直接接3.3V電壓
GPIO_SHDW:當其為low時關閉係統電源
DETECT_KEY:檢測按鍵S1的狀態。
我們現在根據開機到關機的過程來一步一步來分析該電路:
1.未開機,S1未按下。
此時GPIO_SHDN為low,直接控製了Q1和Q2的控製腳(PIN1),令VDD33D的電壓無法輸出到POW_ON端。而D1因為S1未按下,該二極管也處於阻隔狀態,S1端的VDD33D也無法輸送到POW_ON端。故整個係統還處於關閉狀態。
2.S1按下,開機。
S1按下,二極管D1導通,S1端的VDD33D電壓輸送到PWR_ON端,係統開始啟動。係統啟動時,將GPIO_SHDN置high。此時PWR_ON已經輸入了R2,R3端的VDD33D電壓,D1兩邊電壓基本上處於平衡狀態,D1相當於斷開,S1端的電壓無法加載到PWR_ON。
3.S1放開,係統正常運行。
S1放開,D1不可能再導通,而此時電壓已經主要是從R2,R3端的VDD3D輸入,令PWR_ON一直保持high狀態,故係統一直處於正常運行狀態。
4.S1按下,係統正常運行。
因為S1按下,導致Q3導通,拉低R6端下方的電壓,此時DETECT_KEY這個GPIO口檢測到電平為low,軟件開始進入計時狀態。
5.S1放開。
因為S1已經放開,Q3不再導通,R6下端電壓恢複,DETECT_KEY檢測到電平為high。此時軟件和閾值做比較,如果超過預定的閾值,則關閉係統;否則,將本次操作忽略。在這裏之所以和閾值進行比較,是出自於防抖的需要。因為在實際使用中,可能R6端會有微小的極為短暫的電壓降,如果軟件不設置閾值,檢測到該電壓降就會關閉,這對於產品而言是不允許的。
相關閱讀:
專家給你深入解析電鍍用移相全橋軟開關電路
基於移相全橋電路的軟開關電源設計
對軟開關半橋DC-DC變換器的PWM控製策略分析
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
SATA連接器
SD連接器
SII
SIM卡連接器
SMT設備
SMU
SOC
SPANSION
SRAM
SSD
ST
ST-ERICSSON
Sunlord
SynQor
s端子線
Taiyo Yuden
TDK-EPC
TD-SCDMA功放
TD-SCDMA基帶
TE
Tektronix
Thunderbolt
TI
TOREX
TTI
TVS
UPS電源
USB3.0
USB 3.0主控芯片
USB傳輸速度



