防电子产品漏电的自上电结构和电子产品论文和设计-吴颖哲

全文摘要

一种防电子产品漏电的自上电结构和电子产品。所述防电子产品漏电的自上电结构包括自上电电路、导电连接件和绝缘件，所述自上电电路包括：电源输入端，所述电源输入端连接供电电源；电路输出端，所述电路输出端连接产品功能电路；第一触点，所述第一触点连接所述电源输入端；第二触点，所述第二触点连接所述电路输出端；以及自锁控制器件和自锁触发器件等结构。所述自上电结构能够运用于防电子产品的漏电，并实现电子产品的自上电，而且在上电之后，还能够实现电路自锁。

主设计要求

1.一种防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，包括自上电电路、导电连接件和绝缘件，所述自上电电路包括：电源输入端，所述电源输入端连接供电电源；电路输出端，所述电路输出端连接产品功能电路；第一触点，所述第一触点连接所述电源输入端；第二触点，所述第二触点连接所述电路输出端；自锁控制器件，所述自锁控制器件包括第一控制端、第二控制端和使能控制端，所述第一控制端连接所述电源输入端，所述第二控制端连接所述电路输出端；自锁触发器件，所述自锁触发器件包括第一触发端、第二触发端和第三触发端，所述第一触发端连接所述电源输入端且所述第一触发端还连接所述自锁控制器件的所述使能控制端；所述第二触发端连接所述电路输出端；所述第三触发端接地；偏置电阻，所述偏置电阻串联在所述第一触点与所述第一触发端之间；第一分压电阻，所述第一分压电阻串联在所述第二触点与所述第二触发端之间；第二分压电阻，所述第二分压电阻串联在所述第二触发端与地之间；所述导电连接件跨在所述第一触点和所述第二触点之间，所述绝缘件阻隔在所述导电连接件与所述第一触点和所述第二触点之间。

设计方案

1.一种防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，包括自上电电路、导电连接件和绝缘件，所述自上电电路包括：

电源输入端，所述电源输入端连接供电电源；

电路输出端，所述电路输出端连接产品功能电路；

第一触点，所述第一触点连接所述电源输入端；

第二触点，所述第二触点连接所述电路输出端；

自锁控制器件，所述自锁控制器件包括第一控制端、第二控制端和使能控制端，所述第一控制端连接所述电源输入端，所述第二控制端连接所述电路输出端；

自锁触发器件，所述自锁触发器件包括第一触发端、第二触发端和第三触发端，所述第一触发端连接所述电源输入端且所述第一触发端还连接所述自锁控制器件的所述使能控制端；所述第二触发端连接所述电路输出端；所述第三触发端接地；

偏置电阻，所述偏置电阻串联在所述第一触点与所述第一触发端之间；

第一分压电阻，所述第一分压电阻串联在所述第二触点与所述第二触发端之间；

第二分压电阻，所述第二分压电阻串联在所述第二触发端与地之间；

所述导电连接件跨在所述第一触点和所述第二触点之间，所述绝缘件阻隔在所述导电连接件与所述第一触点和所述第二触点之间。

2.如权利要求1所述的防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，所述自锁控制器件为PMOS管，所述第一控制端为PMOS管的源极，所述第二控制端为PMOS管的漏极，所述使能控制端为PMOS管的栅极。

3.如权利要求2所述的防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，所述自锁触发器件为NPN三极管，所述第一触发端为NPN三极管的集电极，所述第二触发端为NPN三极管的基极，所述第三触发端为NPN三极管的发射极。

4.如权利要求3所述的防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，所述PMOS管的型号为WPM3401，所述NPN三极管的型号为S8050。

5.如权利要求4所述的防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，所述自上电电路还包括保护电阻，所述保护电阻串联在所述使能控制端和所述第一触发端之间。

6.如权利要求5所述的防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，所述第一分压电阻的阻值为2.4MΩ，所述第二分压电阻的阻值为1.0MΩ，所述偏置电阻的阻值为2.0MΩ，所述保护电阻的阻值为1.0KΩ。

7.如权利要求2所述的防电子产品漏电的自上电结构，其特征在于，所述自锁触发器件为NMOS管，所述第一触发端为NMOS管的漏极，所述第二触发端为NMOS管的栅极，所述第三触发端为NMOS管的源极。

8.一种电子产品，其特征在于，包括：如权利要求1至7任一项所述的防电子产品漏电的自上电结构，所述电子产品包括上壳和下壳，所述绝缘件位于所述上壳和所述下壳之间，并且有部分位于所述电子产品外部，所述自上电电路位于PCBA板。

9.如权利要求8所述的电子产品，其特征在于，所述PCBA板还具有所述产品功能电路。

10.如权利要求8或9所述的电子产品，其特征在于，所述导电连接件为金属弹片，所述金属弹片包括两个弯拆的弹舌以及位于所弹舌下顶点表面的弹触垫。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种防电子产品漏电的自上电结构和电子产品。

背景技术

现如今，电子产品越来越多，有些电子产品，并不带电源开关，而是直接通过相应的连接器连接电源。这种电子产品要保证在出货后，在客户使用前，电子产品处于电源关闭(未通电)状态，从而防止漏电，防止浪费电能。同时，又要保证在通电(上电)后，能够实现电路自锁。

这种电子产品需要相应的防漏电和自上电设计，特别是是一样的小型电子产品，例如车载定位器等小型电子产品，需要有相应的结构设计，以实现相应的及时通电功能，又确保可靠不误触发。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种防电子产品漏电的自上电结构和电子产品，具有相应结构的电子产品，能够使得其在投入使用前不通电，以防止漏电、耗电和误触发，还使得其在投入使用时，只需要简单操作，就可以上电启用，并且能够实现电路自锁，保证启用之后不再断电。

为解决上述问题，本实用新型提供一种防电子产品漏电的自上电结构，包括自上电电路、导电连接件和绝缘件，所述自上电电路包括：电源输入端，所述电源输入端连接供电电源；电路输出端，所述电路输出端连接产品功能电路；第一触点，所述第一触点连接所述电源输入端；第二触点，所述第二触点连接所述电路输出端；自锁控制器件，所述自锁控制器件包括第一控制端、第二控制端和使能控制端，所述第一控制端连接所述电源输入端，所述第二控制端连接所述电路输出端；自锁触发器件，所述自锁触发器件包括第一触发端、第二触发端和第三触发端，所述第一触发端连接所述电源输入端且所述第一触发端还连接所述自锁控制器件的所述使能控制端；所述第二触发端连接所述电路输出端；所述第三触发端接地；偏置电阻，所述偏置电阻串联在所述第一触点与所述第一触发端之间；第一分压电阻，所述第一分压电阻串联在所述第二触点与所述第二触发端之间；第二分压电阻，所述第二分压电阻串联在所述第二触发端与地之间；所述导电连接件跨在所述第一触点和所述第二触点之间，所述绝缘件阻隔在所述导电连接件与所述第一触点和所述第二触点之间。

可选的，所述自锁控制器件为PMOS管，所述第一控制端为PMOS管的源极，所述第二控制端为PMOS管的漏极，所述使能控制端为PMOS管的栅极。

可选的，所述自锁触发器件为NPN三极管，所述第一触发端为NPN三极管的集电极，所述第二触发端为NPN三极管的基极，所述第三触发端为NPN三极管的发射极。

可选的，所述PMOS管的型号为WPM3401，所述NPN三极管的型号为S8050。

可选的，所述自上电电路还包括保护电阻，所述保护电阻串联在所述使能控制端和所述第一触发端之间。

可选的，所述第一分压电阻的阻值为2.4MΩ，所述第二分压电阻的阻值为1.0MΩ，所述偏置电阻的阻值为2.0MΩ，所述保护电阻的阻值为1.0KΩ。

可选的，所述自锁触发器件为NMOS管，所述第一触发端为NMOS管的漏极，所述第二触发端为NMOS管的栅极，所述第三触发端为NMOS管的源极。

为解决上述问题，本实用新型提供一种电子产品，包括：如上所述的防电子产品漏电的自上电结构，所述电子产品包括上壳和下壳，所述绝缘件位于所述上壳和所述下壳之间，并且有部分位于所述电子产品外部，所述自上电电路位于PCBA板。

可选的，所述PCBA板还具有所述产品功能电路。

可选的，所述导电连接件为金属弹片，所述金属弹片包括两个弯拆的弹舌以及位于所弹舌下顶点表面的弹触垫。

本实用新型技术方案的其中一个方面中，所提供的自上电结构能够运用于防电子产品的漏电，并实现电子产品的自上电，而且在上电之后，还能够实现电路自锁。

附图说明

图1是实施例提供的一种防电子产品漏电的自上电结构示意图；

图2是实施例提供的另一种防电子产品漏电的自上电结构示意图；

图3是实施例提供的电子产品示意图；

图4是图3所示电子产品的部分结构分离并放大示意图；

图5是图4所示放大结构的部分结构分离并放大示意图。

具体实施方式

越来越多电子产品需要考虑防漏电和自上电的功能。为此，本实用新型提供一种新的防电子产品漏电的自上电结构和相应电子产品，以实现相应功能。

为更加清楚的表示，下面结合附图对本实用新型做详细的说明。

请参考图1，本实用新型实施例提供一种防电子产品漏电的自上电结构，包括自上电电路(未标注)、导电连接件13和绝缘件14。

其中，自上电电路包括：

电源输入端，如图1中的VIN端口所示，所述电源输入端连接供电电源(图1中未示出)，本实施例中，为配合后续的器件，供电电源的电压可以为3.3～4.2V；

电路输出端，如图1中的VOUT端口所示，电路输出端连接产品功能电路(图1中未示出)，即电路输出端用于对产品功能电路供电；

第一触点151，第一触点151连接电源输入端(VIN)；

第二触点152，第二触点152连接电路输出端(VOUT)；

自锁控制器件153，自锁控制器件153包括第一控制端、第二控制端和使能控制端，第一控制端连接电源输入端，第二控制端连接电路输出端；

自锁触发器件154，自锁触发器件154包括第一触发端、第二触发端和第三触发端，第一触发端连接电源输入端且第一触发端还连接自锁控制器件153的使能控制端；第二触发端连接电路输出端；第三触发端接地；

偏置电阻155，偏置电阻155串联在第一触点151与自锁触发器件154的第一触发端之间；

第一分压电阻157，第一分压电阻157串联在第二触点152与自锁触发器件154的第二触发端之间；

第二分压电阻158，第二分压电阻158串联在自锁触发器件154的第二触发端与地之间；

导电连接件13跨在第一触点151和第二触点152之间，但绝缘件14阻隔在导电连接件13与第一触点151和第二触点152之间，如图1所示。

本实施例中，自锁控制器件153为PMOS管Q1，并且选择为增强型PMOS管，额定功率满足产品功能电路需求。

自锁控制器件153的第一控制端为PMOS管Q1的源极，第二控制端为PMOS管Q1的漏极，使能控制端为PMOS管Q1的栅极。

本实施利用PMOS管Q1的特性(PMOS管的Vgs小于一定的值就会导通，Vgs为栅源电压)，并配合后续的自锁触发器件154、第一触点151、第二触点152、导电连接件13和绝缘件14。

本实施例中，自锁触发器件154为NPN三极管Q2，第一触发端为NPN三极管Q2的集电极，第二触发端为NPN三极管Q2的基极，第三触发端为NPN三极管Q2的发射极。

本实施例中，PMOS管Q1的型号可以为WPM3401，NPN三极管Q2的型号可以为S8050。其它实施例中，在能够适应电路其它器件的前提下，PMOS管Q1可以使用其它型号的功率PMOS替代，同样的，NPN三极管Q2也可以采用其它型号替换。

本实施例中，自上电电路还包括保护电阻156，保护电阻156串联在使能控制端和第一触发端之间。它的作用是对PMOS管Q1提供保护作用。但是，由于PMOS管Q1的G极本身是高阻态，内阻大，已经有相应保护作用，因此，保护电阻156在其它实施例中可以省略。

本实施例中，第一分压电阻157的阻值为2.4MΩ，第二分压电阻158的阻值为1.0MΩ，偏置电阻155的阻值为2.0MΩ，保护电阻156的阻值为1.0KΩ。偏置电阻155是为了保证器件有相应的偏置电压，通常偏置电压越合适，相应器件后续越易于饱和导通，越省电。

本实施例提供的上述防电子产品漏电的自上电结构，是这样实现防漏电和自上电的：

所述防电子产品漏电的自上电结构，在出货后，且未使用前，电源输入端会接入供电(即连接供电电源)，然而，此时，电路中，虽然导电连接件13跨在第一触点151和第二触点152之间，但由于绝缘件14位于导电连接件13与第一触点151和第二触点152之间(即，但绝缘件14阻隔在导电连接件13与第一触点151和第二触点152之间，如图1所示)，因此，第一触点151和第二触点152不导通。而第一触点151和第二触点152不导通，NPN三极管Q2截止，此时，PMOS管Q1的Vgs没有电压(0V)，即PMOS管Q1不导通，亦即此时电路输出端(VOUT)没有电压输出，实现了防漏电，达到省电效果。并且，整个电路不仅处于防漏电的状态，并且还能够防止误触发。

而当使用时，用户会移去(如拔开或拉掉)绝缘件14，使得导电连接件13不仅跨在第一触点151和第二触点152之间，而且与第一触点151和第二触点152直接接触，从而导通第一触点151和第二触点152。这时，NPN三极管Q2会处于饱和状态，即NPN三极管Q2导通。而一旦NPN三极管Q2导通。根据电路结构可知，PMOS管Q1的Vgs会小于PMOS管Q1的阈值电压Vgs(th)，即有以下公式：

Vgs＝Vce(sat)-VIN<Vgs(th)

上示公式中，Vgs是PMOS管Q1的栅源电压；Vce(sat)为是三极管在饱和时集电极与发射极之间的电压，通常仅为0.2～0.3V；Vgs(th)是PMOS管Q1的开启电压；VIN表示电源输入端(VIN)接入的供电电压。

在上述情况下，PMOS管Q1会导通，电路输出端(VOUT)输出电压，实现使用时的自动上电。

而在上述移去绝缘件14之后，哪怕再将绝缘件14移回原位以断开第一触点151和第二触点152的导通，由于电路输出端(VOUT)已经有输出电压，这个输出电压在分压电阻分压后，能够继续作用于NPN三极管Q2的基极，使得NPN三极管Q2仍处于饱和状态，从而继续使PMOS管Q1保持导通，这就是实现了电路自锁的功能。

因此，要断开相应的电路，需要电源输入端(VIN)与供电电源断开。

上述原理过程中，利用的是NPN三极管Q2基极与发射极之间的导通电压只有约为0.6V左右，因此，相应具体的，本实施例基本只要保证电源输入端(VIN)接入的供电电压在1.8V以上就可以了。因为，在1.8V以上的供电电压下，本实施例的电路结构，配合各器件的参数(如各电阻阻值)，NPN三极管Q2能够实现以下公式：

Vbe＝VIN×R1\/(R1+R2)>0.6V

上示公式中，Vbe表示NPN三极管Q2基极和发射极之间的电压，VIN表示电源输入端(VIN)接入的供电电压，R1表示第一分压电阻157的阻值，R2表示第二分压电阻158的阻值。

请参考图2，本实用新型另一实施例提供另一种防电子产品漏电的自上电结构，图2所示防电子产品漏电的自上电结构的大部分结构与图1所示的防电子产品漏电的自上电结构相同，不同之处仅在于，本实施例中，采用的自锁触发器件159，不同于图1中采用的自锁触发器件154。

具体的，本实施例的自锁触发器件159为NMOS管Q3，即本实施例用NMOS管Q3替换图1中的NPN三极管Q2。

相应的，自锁触发器件159的第一触发端为NMOS管Q3的漏极，第二触发端为NMOS管Q3的栅极，第三触发端为NMOS管Q3的源极。

本实施例中，利用的原理与前述实施例基本相同，不同之处仅在于，本实施例中，是通过第一触点151和第二触点152的导通，以控制NMOS管Q3的导通，栅源电压约等于0V，从而实现电路导通上电。具体利用的关系式是：

Vgs(Q1)＝Vds(Q3)-VIN≈-VIN<Vgs(th)(Q1)

上示关系式中，Vgs(Q1)是PMOS管Q1的栅源电压，VIN表示电源输入端(VIN)接入的供电电压，Vds(Q3)为NMOS管Q3的漏源间电压。Vgs(th)(Q1)是PMOS管Q1的开启电压。

另外，要使第一触发点151和第二触发点152导通后，利用NMOS管Q3的特性(NMOS管的栅源电压Vgs大于一定值，NMOS管就会导通)，通过两个分压电阻，触发NMOS管Q3导通。NMOS管的导通阈值电压约为0.3～1V，即此时，对NMOS管Q3有以下公式：

Vgs(Q3)＝VIN×R2\/(R1+R2)>Vgs(th)(Q3)

上示公式中，Vgs(Q3)表示NMOS管Q3的栅源电压，Vgs(th)(Q3)表示NMOS管Q3的开启电压，VIN表示电源输入端(VIN)接入的供电电压，R1表示第一分压电阻157的阻值，R2表示第二分压电阻158的阻值。

因此，为保证第一触发点151和第二触发点152导通后，能够确保NMOS管Q3导通，进而能够确保PMOS管Q1导通，调整电源输入端(VIN)的供电电压3.3V以上。

请参考图3，本实用新型实施例还提供一种电子产品，本实施例的电子产品具体为车载定位器。其它实施例中，电子产品可以是其它类别。

所述电子产品包括上述各实施例所提供的任意一种防电子产品漏电的自上电结构，因此，可以参考图1和图2相应内容。

图3进一步显示，所述电子产品包括上壳11和下壳12。前述实施例所述的绝缘件14位于上壳11和下壳12之间，并且绝缘件14有部分位于电子产品外部。电子产品还包括前述实施例所述的导电连接件13，导电连接件13位于上壳中11(可结合本实施例后续内容)，并且导电连接件13一开始时，抵在绝缘件14上，而一旦绝缘件14移开，导电连接件13就能够与绝缘件14挡住的第一接触点151和第二接触点152接触，并导通第一接触点151和第二接触点152。电子产品中，前述实施例的自上电电路由位于PCBA板15。PCBA板15还具有产品功能电路(未示出)。

图3还显示了电子产品具有电源线16，电源线16较长，在图3中截断显示。电源线16连接至相应的连接器(未示出)，所述连接器包括插座等结构，用于接电源和信号。

图4示出了图3部分结构的分离和放大结构，分离具体是将上壳11和下壳12分离。但需要说明的是，导电连接件13在图4中显示为与上壳11脱离，这只是为了便于显示，具体结构中，导电连接件13是固定在上壳11上的，请结合图3和图5，以及后续内容。但图4已经显示了上述结构：导电连接件13抵在绝缘件14上。

图5显示导电连接件13和绝缘件14，并且是分离显示，而且，还显示了PCBA板15上的第一触点151和第二触点152的，配合前面的内容可以知道相应的结构和功用：即一开始时，绝缘件14阻隔在导电连接件13与第一触点151和第二触点152之间(可结合参考图1和图2的电路图，以及图4的结构图)，之后，当绝缘件14移开(即绝缘件14从图3所示结构中被抽掉或拨掉时)，导电连接件13会与第一触点151和第二触点152导通接触，实现电路的上述功能(请参考前述实施例相应内容)。

图5中还显示出，导电连接件13为金属弹片，金属弹片包括底盘131、两个弯拆的弹舌132以及位于所弹舌132下顶点表面的弹触垫133。弹舌132的结构，保证了导电连接件13能够抵在绝缘件14上，防止绝缘件14随意脱离。因为弹舌132会是以一定应力压在绝缘件14上，以保证在人为抽离绝缘件14之后，弹舌132能够与第一触点151和第二触点152接触。而弹触垫133的设置，能够增强金属弹片的导通(导电)性。

本实施例中，绝缘件14为片状，即绝缘件14为一种绝缘片，可结合参考图3至图5。片状的绝缘件(即绝缘片)能够方便其自身容易被移除。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

设计图

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