全文摘要
本实用新型提出了一种干电池供电系统，包括无线模块、待机电路和工作电路，所述待机电路包括LDO线性稳压电路和肖基特二极管，所述LDO线性稳压电路与所述肖基特二极管串联连接，所述工作电路包括DC开关稳压电路和PMOS管开关电路，所述DC开关稳压电路与所述PMOS管开关电路串联连接；所述待机电路与工作电路并联后的输入端与外部供电的输入端相连接，所述待机电路与工作电路并联后的输出端与所述无线模块的输入端相连接。一种干电池供电系统通过利用LDO线性稳压电路在小电流负载供电时效率高并且自身损耗小，DC开关稳压电路在大电流负载供电时效率高，但是在小电流负载供电时自身损耗大的特性，充分利用两则的优势，达到最高效最节能的供电目的。
主设计要求
1.一种干电池供电系统，其特征在于，包括无线模块、待机电路和工作电路，所述待机电路包括LDO线性稳压电路和肖基特二极管，所述LDO线性稳压电路与所述肖基特二极管串联连接，所述工作电路包括DC开关稳压电路和PMOS管开关电路，所述DC开关稳压电路与所述PMOS管开关电路串联连接；所述待机电路与工作电路并联后的输入端与外部供电的输入端相连接，所述待机电路与工作电路并联后的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
设计方案
1.一种干电池供电系统，其特征在于，包括无线模块、待机电路和工作电路，所述待机电路包括LDO线性稳压电路和肖基特二极管，所述LDO线性稳压电路与所述肖基特二极管串联连接，所述工作电路包括DC开关稳压电路和PMOS管开关电路，所述DC开关稳压电路与所述PMOS管开关电路串联连接；所述待机电路与工作电路并联后的输入端与外部供电的输入端相连接，所述待机电路与工作电路并联后的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的一种干电池供电系统，其特征在于，还包括DC开关控制端，所述DC开关控制端与所述DC开关稳压电路相连接，用于控制DC开关稳压电路的开启或关闭。
3.根据权利要求1所述的一种干电池供电系统，其特征在于，还包括PMOS管控制端，所述PMOS管控制端与所述PMOS管开关电路相连接，用于控制PMOS管的开启或关闭。
4.根据权利要求1所述的一种干电池供电系统，其特征在于，所述LDO线性稳压电路包括电容C1和线性电压转换芯片，所述电容C1的第一端与外部供电的VIN端相连接，电容C1的第二端与外部供电的接地端相连接，所述电容C1的第一端和第二端均与所述线性电压转换芯片的输入端连接，所述线性电压转换芯片的输出端与所述肖基特二极管的输入端相连接，所述肖基特二极管的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
5.根据权利要求1所述的一种干电池供电系统，其特征在于，所述DC开关稳压电路包括电容C2和开关稳压器，所述PMOS管开关电路包括电感L1、电容C3和POMS管，所述电容C2的第一端与外部供电的VIN端相连接，电容C2的第二端与外部供电的接地端相连接，所述电容C2的第一端和第二端均与所述开关稳压器的输入端连接，所述开关稳压器的输出端与所述电感L1的输入端相连接，所述电感L1的输出端与所述PMOS管的输入端相连接，所述PMOS管的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
6.根据权利要求5所述的一种干电池供电系统，其特征在于，所述电感L1的输出端和所述PMOS管的输入端与所述电容C3的第一端相连接，所述电容C3的第二端接地。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及智能门锁领域，更具体地说是指一种干电池供电系统。
背景技术
随着智能家居时代的到来，智能门锁作为第一道入口起着关键的作用，也吸引着原来的传统家电厂商及智能家居集成商进入这一领域，作为智能锁与家庭网关连接的关键一环，无线通信技术显得越来越重。而伴随着新技术的应用，如何控制功耗和更高效的使用电池是每个厂家必须面临的问题。
智能锁的供电方式主要采用干电池，采用4节或8节电池；一般使用6～12个月就需要更换电池，如果新增无线功能或一些新的技术其电池的使用时间将大大缩短。
市场常见干电池(碳性或碱性)不适合大电流应用供电输出，目前一些无线通信技术，如Wi-Fi,NB-IoT等，为了延长电池寿命，待机功耗都能设计的很低，但无线功能启动后其工作电流会很大，常规电路设计，使用Wi-Fi,NB-IoT等大功耗无线技术时，干电池电量只能使用50％左右，急需一种技术解决无线模块使用干电池供电时，如何更有效的利用电池，延长整锁使用时间。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种干电池供电系统。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种干电池供电系统，包括无线模块、待机电路和工作电路，所述待机电路包括LDO线性稳压电路和肖基特二极管，所述LDO线性稳压电路与所述肖基特二极管串联连接，所述工作电路包括DC开关稳压电路和PMOS管开关电路，所述DC开关稳压电路与所述PMOS管开关电路串联连接；所述待机电路与工作电路并联后的输入端与外部供电的输入端相连接，所述待机电路与工作电路并联后的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
其进一步技术方案为：还包括DC开关控制端，所述DC开关控制端与所述DC开关稳压电路相连接，用于控制DC开关稳压电路的开启或关闭。
其进一步技术方案为：还包括PMOS管控制端，所述PMOS管控制端与所述PMOS管开关电路相连接，用于控制PMOS管的开启或关闭。
其进一步技术方案为：所述LDO线性稳压电路包括电容C1和线性电压转换芯片，所述电容C1的第一端与外部供电的VIN端相连接，电容C1的第二端与外部供电的接地端相连接，所述电容C1的第一端和第二端均与所述线性电压转换芯片的输入端连接，所述线性电压转换芯片的输出端与所述肖基特二极管的输入端相连接，所述肖基特二极管的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
其进一步技术方案为：所述DC开关稳压电路包括电容C2和开关稳压器，所述PMOS管开关电路包括电感L1、电容C3和POMS管，所述电容C2的第一端与外部供电的VIN端相连接，电容C2的第二端与外部供电的接地端相连接，所述电容C2的第一端和第二端均与所述开关稳压器的输入端连接，所述开关稳压器的输出端与所述电感L1的输入端相连接，所述电感L1的输出端与所述PMOS管的输入端相连接，所述PMOS管的输出端与所述无线模块的输入端相连接。
其进一步技术方案为：所述电感L1的输出端和所述PMOS管的输入端与所述电容C3的第一端相连接，所述电容C3的第二端接地。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型一种干电池供电系统通过利用LDO线性稳压电路在小电流负载供电时效率高并且自身损耗小，DC开关稳压电路在大电流负载供电时效率高，但是在小电流负载供电时自身损耗大的特性，充分利用两则的优势，达到最高效最节能的供电目的。在同等电流状态下，肖特基二极管的电压衰减远大于PMOS管开关电路的特性，无线模块在工作模式下的电源供给主要通过DC开关稳压电路提供，在大功率供电时，DC开关稳压电路要远大于LDO线性稳压电路，从而达到高效利用电池电量的效果。使用该技术，干电池电量使用率更高，从而大大延长智能锁开锁次数。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型一种干电池供电系统的原理框图；
图2为本实用新型一种干电池供电系统的电路图。
附图标记
10 外部供电 20 LDO线性稳压电路
30 肖基特二极管 40 DC开关稳压电路
50 PMOS管开关电路 60 无线模块
41 DC开关控制端 51 PMOS管控制端
42 开关稳压器 21 线性电压转换芯片
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1至图2所示，一种干电池供电系统，包括无线模块60、待机电路和工作电路，待机电路包括LDO线性稳压电路20和肖基特二极管30，LDO线性稳压电路20与肖基特二极管30串联连接，工作电路包括DC开关稳压电路40和PMOS管开关电路50，DC开关稳压电路40与PMOS管开关电路50串联连接；待机电路与工作电路并联后的输入端与外部供电10的输入端相连接，待机电路与工作电路并联后的输出端与无线模块60的输入端相连接。本干电池供电系统利用LDO线性稳压电路20在小电流负载供电时效率高并且自身损耗小，DC开关稳压电路40在大电流负载供电时效率高，但是在小电流负载供电时自身损耗大的特性，充分利用两则的优势，达到最高效最节能的供电目的。
具体地，如图1至图2所示，还包括DC开关控制端41，DC开关控制端41与DC开关稳压电路40相连接，用于控制DC开关稳压电路40的开启或关闭。
具体地，如图1至图2所示，还包括PMOS管控制端51，PMOS管控制端51与PMOS管开关电路50相连接，用于控制PMOS管的开启或关闭。
具体地，如图1至图2所示，在无线模块60处于省电模式或断电模式时，关闭DC开关稳压电路40和PMOS管开关电路50，LDO线性稳压电路20输出电源经过肖特基二极管供电给无线模块60，PMOS管开关电路50阻止LDO线性稳压电路20输出的电源流入到DC开关稳压电路40中。
具体地，如图1至图2所示，当无线模块60要启动进入收发模式时，先通过DC开关稳压电路40启动\/关闭控制端打开DC开关电路，再通过PMOS管启动\/关闭控制端打开PMOS管开关电路50，最后再通过软件打开或唤醒无线模块60。利用同等电流状态下，肖特基二极管的电压衰减远大于PMOS管开关电路50的特性，无线模块60在工作模式下的电源供给主要通过DC开关稳压电路40提供，在大功率供电时，DC开关稳压电路40要远大于LDO线性稳压电路20，从而达到高效利用电池电量的效果。
具体地，如图1至图2所示，LDO线性稳压电路20包括电容C1和线性电压转换芯片21，电容C1的第一端与外部供电10的VIN端相连接，电容C1的第二端与外部供电10的接地端相连接，电容C1的第一端和第二端均与线性电压转换芯片21的输入端连接，线性电压转换芯片21的输出端与肖基特二极管30的输入端相连接，肖基特二极管30的输出端与无线模块60的输入端相连接。
具体地，如图1至图2所示，DC开关稳压电路40包括电容C2和开关稳压器42，PMOS管开关电路50包括电感L1、电容C3和POMS管，电容C2的第一端与外部供电10的VIN端相连接，电容C2的第二端与外部供电10的接地端相连接，电容C2的第一端和第二端均与开关稳压器42的输入端连接，开关稳压器42的输出端与电感L1的输入端相连接，电感L1的输出端与PMOS管的输入端相连接，PMOS管的输出端与无线模块60的输入端相连接。工作电路工作时能有效的利用电池，延长整锁使用时间。
具体地，如图1至图2所示，电感L1的输出端和PMOS管的输入端与电容C3的第一端相连接，电容C3的第二端接地。
具体地，一种干电池供电系统不仅仅可以运用于智能门锁领域，也可以运用于待机与工作时电流相差较大的产品上，实现高效利用电池电量。
综上所述，本实用新型一种干电池供电系统通过利用LDO线性稳压电路在小电流负载供电时效率高并且自身损耗小，DC开关稳压电路在大电流负载供电时效率高，但是在小电流负载供电时自身损耗大的特性，充分利用两则的优势，达到最高效最节能的供电目的。在同等电流状态下，肖特基二极管的电压衰减远大于PMOS管开关电路的特性，无线模块在工作模式下的电源供给主要通过DC开关稳压电路提供，在大功率供电时，DC开关稳压电路要远大于LDO线性稳压电路，从而达到高效利用电池电量的效果。使用该技术，干电池电量使用率更高，从而大大延长智能锁开锁次数。
上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920038232.4
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209313473U
授权时间:20190827
主分类号:H02J 7/00
专利分类号:H02J7/00
范畴分类:37C;38G;
申请人:凯拔（中国）科技有限公司
第一申请人:凯拔（中国）科技有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市龙岗区坂田街道岗头社区五和大道4012号元征科技厂区2号厂房501
发明人:张晓光;韦从杰
第一发明人:张晓光
当前权利人:凯拔（中国）科技有限公司
代理人:冯筠
代理机构:44242
代理机构编号:深圳市精英专利事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计