[发明专利]无线式零静态功耗供电控制装置

说明书

技术领域

本发明属于电子设备供电技术领域，特别涉及家用电器、微型医疗检测与治疗装置等电子设备中供电电路的结构设计。

背景技术

电子设备在当今社会有着广泛的应用，如空调、电视等家用电器和纸带式照相机、无线内窥镜胶囊等便携式设备。所有这些电子设备在应用中均存在一个在非工作状态下，即待机时的功率消耗问题，如何降低、直至完全消除电子设备的待机功耗，是人们普遍关注的一个问题。

针对以上所述电子设备的应用特点，目前有以下的一些改进措施。一种措施是在电子设备的电源供电回路中增加控制装置，使设备在静态非工作状态下处于微功耗状态。但是仍然没有很好解决长期空闲时功耗较大的问题。如电视机、空调等家用电器在上电后处于长期非工作状态时，仍然存在可观的电能消耗。

另一种措施是可以在供电回路中增加机械式触点开关，当设备在非工作状态时为零功耗；处于工作状态时，通过启动触点开关以接通电池供电。但这种供电方式装置体积大，抗震和可靠性能差，不利于运输和存储，影响了其进一步的推广使用。比如目前的无线内窥镜胶囊中，采用了磁控制干簧管开关控制其内部系统的供电，在产品运输中由于震动原因，接触点会发生意外通断，使得胶囊在使用前，电池电量就可能被消耗，导致胶囊内没有足够的能量对小肠实施检查。

发明内容

本发明的目的是针对现有电子设备的供电方式在应用中存在的问题，提出了一种可用于电子设备的供电控制电路。这种供电方式特别适合于家用电器、微型医疗检测与治疗装置等设备中，具有零静态功耗、结构简单、体积小、可靠性高等特点。

本发明的特征在于，所述供电控制装置是片上集成或采用分立器件实现的，含有天线或者电磁感应线圈、供电控制电路以及电源(Vdd)，其中：

供电控制电路，含有：电源恢复电路、信号检测电路、电源选择电路以及数字控制电路，其中：

电源恢复电路由多个倍压单元以级联方式连接而成，该电源恢复电路的输入为所述天线或电磁感应线圈收到的无线交流信号，输出是幅度稳定的直流电压；

信号检测电路由多个级联的电压升压电路和两级反相器整形电路串联组成，该信号检测电路的输入是所述天线或电磁感应线圈收到的无线调制信号，输出是基带数字信号；

电源选择电路由两个各自接成二极管形式的PMOS管和充电电容(C0)组成，所述两个PMOS管的第一个PMOS管的源极接电源恢复电路的输出端，所述两个PMOS管的漏极与所述充电电容(C0)的一端相连后，构成电源选择电路的输出端，所述充电电容(C0)的另一端接地；

数字控制电路由解码电路、开关驱动电路、和可控开关依次串接而成，解码电路的输入端和所述信号检测电路的输出端相连，开关驱动电路的输出端与由零静态功耗电路构成的可控开关的控制端相连，所述解码电路和所述开关驱动电路由所述电源选择电路供电，可控开关由电源(Vdd)供电，可控开关的开关信号的输出端同时与所述电源选择电路中第二个PMOS管的源极、以及外部主工作电路的电源输入端相连，在可控开关接通后，所述电源选择电路中第二个PMOS管的源极直接由电源(Vdd)供电，在可控开关断开后，所述第二个PMOS管失电。

采用本发明的电子设备，当设备处于非工作状态时，可控开关处于关断状态，整个设备为零功耗。当设备处于外部控制器的有效工作范围内时，外部控制装置经由天线或电磁感应线圈给这个电子设备的供电控制装置提供能量和数据信号，经由数字控制电路控制可控开关导通，接通电源与主工作电路，主工作电路开始工作。当开始工作的电子设备远离外部控制装置后，为了保证电子设备仍处于工作状态，此时电源选择电路可由供电电池供电，继续为数字控制电路提供电源信号，以保证控制开关的导通状态，主工作电路仍然处于工作状态。

本发明所述电源供电控制装置的供电方式克服了以往电子设备中供电方式的应用缺陷，使得电子设备在非工作状态下为零功耗，而在工作状态下又和以前的装置具有相同的工作能力。从而达到了降低电子设备的尺寸和成本，降低功率消耗，又有利于设备的运输与存储等目的。

附图说明

图1为已有的有源电子设备组成原理图。

图2为本发明的供电控制装置的组成原理图。

图3为采用本发明装置的电子设备与外部控制器通信的工作原理图。

图4为本发明装置的电源恢复电路实施例组成原理图。

图5为本发明的信号检测电路的实施例组成原理图。

图6为本发明的电源选择电路的实施例组成原理图。

图7为本发明的解码电路、开关控制电路的实施例组成原理图。

具体实施方式