请教一键开关机电路

menghong_4 · 发表于 2009-10-29 15:46:34

谁能推荐一个实用而且可靠的一键开关机电路。多谢~~
我从网上找了一个电路，电路挺简单，但是，按键不能长时间按住，否则会形成开关振荡。不知道大家有没有用这个电路的？
这个电路实用吗？

一键开关机电路 (原文件名:2007_3_6_11_13_01.gif)

menghong_4 · 发表于 2009-10-29 15:49:32

这是电路说明：
此电路可以应用于很宽的电压范围（4.5V~40V，最大19A的电流)，R5为可选，当输入电压小于20V时可短接；输入电压大于20V时建议接上，R5的取值应满足与R1的分压使MOS管V1的GS电压大于-20V小于-5V（在V2导通时），尽量使V1的GS电压在-10V~-20V之间以使V1输出大电流。　　
按钮按下前，V2的GS电压（即C1电压）为零，V2截止，V1的GS电压为0,V1截止无输出；当按下S1，C1充电，V2 GS电压上升至约3V时V2导通并迅速饱和，V1 GS电压小于-4V，V1饱和导通,Vout有输出，发光管亮（此时应放开按钮）C1通过R2、R3继续充电，V1、V2状态被锁定；当再次按下按钮时，由于V2处于饱和导通状态，漏极电压约为0V，C1通过R3放电，放至约3V时，V2截止，V1栅源电压大于-4V，V1截止，Vout无输出，发光管灭（放开按钮），C1通过R2、R3及外电路继续放电，V1、V2维持截止状态。
　　注：S1使Vout打开或关闭后应放开按钮，不然会形成开关振荡。

menghong_4 · 发表于 2009-10-29 15:55:27

怎么没人理啊？
我想用硬开关机，不用软开关机。

holycat · 发表于 2009-10-29 16:43:27

这是不9前俺画的一个电路，还没机会用，如果LZ用于单片鸡开关的话拿去不妨试试。
用软件管一下，功能灵活多了，不必硬件做死。

wangrwnyan123 · 发表于 2009-10-29 16:46:55

建议不要用软件管理开关电源的线路

ningsane · 发表于 2009-10-29 17:24:56

用硬开关机，用一个自锁的按钮不就可以了，把电源通过按钮，按下导通，再按断开

bigworms · 发表于 2009-10-29 17:44:49

mark

hclcwx · 发表于 2009-10-29 17:53:51

这个我做过，效果很好。

555单键开关 (原文件名:555单键开关.jpg)

hclcwx · 发表于 2009-10-29 18:01:22

(原文件名:单键开关4.JPG)

cowboy · 发表于 2009-10-29 18:09:49

改改就好：

(原文件名:未命名.JPG)

jmpxwh · 发表于 2009-10-29 20:01:30

最近做到一个多层滚动码电路，用电池供电，需要省电，故在百度搜索到一个单键实现单片机开关机电路图，开机按一下，工作完毕之后自动将控制脚拉低断电，看了一下很不错，传上来备份。

转自：http://pic16.com/bbs/dispbbs.asp?boardid=8&replyid=98755&id=30098&page=1&skin=0&Star=1

以下为转载原文：
________________________________________________________________
单键实现单片机开关机
1,控制流程,按下按键,Q1导通.单片机通电复位,进入工作.
2,检测 K-IN 是否低电平,否不处理.是单片机输出 K-OUT 为高电平,Q2导通,相当于按键长按.LED指示灯亮. 3,放开按键,K-IN 经过上拉电阻,为高电平.单片机可以正常工作.
4,在工作期间,按键按下,K-IN 为低电平,单片机检测到长按1秒,K-OUT 输出低电平,Q2截止.LED指示灯熄灭.放开按键,Q1截止,单片机断电.
5,通过软件处理,可以实现短按开机,长按关机.
单片机用PIC16F84A，通过简单的程序演示，证实此电路的可行性。
这电路如果这样用,是体现不出它的优点,用到开关电源控制,控制光耦.可以做到完全关断电原,实现零功耗待机.有些打印机上就是用这种电路.
________________________________________________________________

(原文件名:qw.jpg)

jmpxwh · 发表于 2009-10-29 20:02:25

上面的电路在电路板上正常使用半年多了。

usingavr · 发表于 2009-10-29 20:56:29

用软件参与开机的方案虽然灵活，但如果先焊芯片，再ISP下载程序的话，下载程序前的供电问题也得考虑进去。

如果用纯硬件的话，可以用常用门电路加触发器控制开关管实现

coody · 发表于 2009-10-29 21:02:31

类似的电路有多种，并且关断时基本不耗电（常温100nA以下）

menghong_4 · 发表于 2009-10-29 21:35:14

多谢大家，我想用硬开关方式。这样省事。谁还有更简单的方法推荐一下。^_^
to：cowboy大哥
多谢，明天去公司打个电路试试，呵呵

menghong_4 · 发表于 2009-10-29 21:42:51

to：hclcwx大哥，
555电路的负载得用继电器驱动的，不适合用。^_^

ndust · 发表于 2009-10-29 21:55:08

fuliaokai · 发表于 2009-10-29 22:14:11

jihao

cowboy · 发表于 2009-10-29 22:32:59

9楼电路输出不能直接接电容，否则不能工作。
可以输出处串一个二极管后再接电容。

stefgq · 发表于 2009-10-29 23:01:30

3楼的电路在产品上看过

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 07:54:39

to:cowboy大哥，
9楼的电路应该如何加电容？加电容有什么用？
还有，电路里的MOS管能否推荐几个可以替换的常用的管子，2N7000貌似不常用。IRF9540属于大功率的MOSFET吧，我这个电路用锂电池供电，驱动电流不是很大，也就400mA左右。

cowboy · 发表于 2009-10-30 08:14:57

因为这电路是控制后面电路的电源开、关，而一般电路的电源两端都会有电源滤波电容，如果这个电容较大，就会影响该电路的正常工作。这个电容不是加上去需是负载电路本身存在的电源滤波电容。

hexenzhou · 发表于 2009-10-30 08:30:05

mark,正好有这个需求。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 08:31:17

多谢cowboy大哥，
按照您改的电路，刚刚用Proteus软件仿真了一下，输入DC4.5V，没有按键的时候输出0.9V，按键按下的时候输出0.7V，抬起来就又变成0.9V了。不知道为啥呢？

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 08:33:53

按键没按下的状态

(原文件名:按键没按下.JPG)

cowboy · 发表于 2009-10-30 08:34:16

电路的MOS管可以用普通三极管代替，只是一些电阻的参数需要更改。
晶体管的参数不一致性往往带来调试上的麻烦，作为产品，其实不如使用 CD4013 。

【7楼】 hclcwx 用555搭建的电路也很实用，只是关机时仍有几mA的电流损耗，不适合电池供电的设备。

下面是用 CD4013 构建的电路：

(原文件名:未命名.PNG)

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 08:34:50

按键按下的状态

(原文件名:按键按下.JPG)

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 08:36:40

CD4013电路是不是没有完全把电路关断啊？

bowei181 · 发表于 2009-10-30 08:38:19

东西不错。记下........................

cowboy · 发表于 2009-10-30 08:40:33

【24楼】 menghong_4
这是你没有仔细看9楼电路的元件参数，一些阻容取值已更改。
另外，电路一上电将处于开启状态，如果需要改为上电时关闭，按下按键才开启，需要以下更改：电容C1不要接到地，改接到Vin端（注意极性）。

cowboy · 发表于 2009-10-30 08:48:20

CD4013电路关断时已经把后面电路切断了，而4013本身的电源不需关闭，COMS电路静态工作电流极少，1uA以下，可以忽略不计。
用 4013 的电路对电源范围适用较广，3~18V都没问题，电路唯一需调整的就是根据电源电压和负载电流适当更改R1的值。
开关管也可以用MOSFET，效果更佳。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 08:51:18

多谢cowboy大哥，刚才按照9楼的参数仿真了一下，只能按键一次，第二次就不起作用了

cowboy · 发表于 2009-10-30 08:52:16

menghong_4，你的图，
2N7000，漏、源画反了；
R3接线错误；
R5没画上；

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 08:59:08

没反啊，1腿就是漏，3腿就是源

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 09:01:28

这是改过来的图

(原文件名:修改.JPG)

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 09:03:31

按照您的方法，2n7000反过来就可以了。
但是，怎样让它一开始的没电呢。我改c1不好使呢

cowboy · 发表于 2009-10-30 09:07:14

C1居然还是反了，

仿真对电容的初始状态和实际有些不同，实际电路就会好，上电状态是关闭。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 09:13:21

奥，多谢了，我可以找个n沟道的MOS管代替2n7000吗？用irf540代替行吗？
还有，在通断的瞬间，输出波动如何？我想在输出端接个DCDC升压芯片，将3.7V升到5V

cowboy · 发表于 2009-10-30 09:17:51

IRF540是功率管，大材小用，且开启电压Vt比2N7000要高，电路不调整参数时，可能不适用。
建议还是用4013的电路吧！

ckvlhf · 发表于 2009-10-30 09:20:17

D触发器+MOS就好了。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 09:22:31

奥，主要是现在手头上没有cd4013这个芯片，今天想搭个电路试试。我先仿真仿真cd4013这个电路。
还有，刚才试了一下3.7V输入，MOS管感觉没有导通，只输出了0.1V左右，看来要是用这个电路的话，开关要放在DCDC升压电路的后面了。
呵呵，多谢了~~~

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 09:36:41

cowboy大哥，刚才仿真了一下cd4013这个电路，按键不能关断输出呢

cowboy · 发表于 2009-10-30 09:59:20

是不是关断后C3上的电压未泄放引起你的错觉？上图吧

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 10:02:31

cd4013电路

(原文件名:cd4013.JPG)

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 10:04:05

我把c5断掉，发现输出在慢慢变小。

cowboy · 发表于 2009-10-30 10:18:40

加负载

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 10:19:10

未断开C5波形：

(原文件名:未断开.JPG)
断开C5波形：

(原文件名:断开.JPG)

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 10:25:59

我加了1k的电阻，输出是慢慢减小的。

(原文件名:1k负载.JPG)
怎么修改电路，让输出上电时为0？
还有那些nF级的电容可以改成104吗？电解电容有什么要求吗？

cowboy · 发表于 2009-10-30 10:29:19

不必修改，实际电路会好的。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 10:51:31

cowboy大哥，要是用irf9450那个电路后面加负载的时候要注意什么？您说的这个电路要加一个电容滤波，怎么加法？
21楼：
因为这电路是控制后面电路的电源开、关，而一般电路的电源两端都会有电源滤波电容，如果这个电容较大，就会影响该电路的正常工作。这个电容不是加上去需是负载电路本身存在的电源滤波电容。
您看看这样加行吗？

(原文件名:加负载.JPG)
还有，cd4013电路的那个tip32要是换成mos管应该换成什么型号的？有什么参数要求？可以推荐一个吗？
还有那些nF级的电容可以改成104吗？电解电容有什么要求吗？

呵呵，麻烦您了，cowboy大哥

cowboy · 发表于 2009-10-30 11:14:46

放弃楼上的方案吧，由网上搜过来，不能直接使用，强行修改得到的不理想方案，需要考虑的太多。
升压后再开关，完全失去了意义，除非你的升压电路空载时电流只有几uA，这样的升压电路我还没见过。

4013+低Vt的PMOS方案优选。
按你【43楼】电路，C3是上电复位电容，直接用104也行。
C1是按键消抖电容，用104也凑合，不过如果觉得按键反应迟滞，适当减少R6、R7。
输出的电解电容不要太大，够用就好，否则可能会影响到4013的电压稳定性。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 11:26:33

我选用的升压芯片是ME501DPG，我也不知道他空载电流多少，给的手册上没说。
4013电路2.7V输入左右可以正常工作吗？它的VCC端我是接输入端还是接5V？
PMOS能给推荐个型号吗？

lvwang2002 · 发表于 2009-10-30 11:35:57

用过PNP和NPN两个三极管配合单片机管理实现
按下按钮后 PNP控制端拉低，三极管导通，单片机上电，然后将NPN得控制端拉高，把PNP三极管锁住。
再按一下按钮，单片机检测到后，释放NPN控制端，PNP管截止，电源断开。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 13:02:49

to：52楼，这种方法是软开关，我想用硬开关。
^_^

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 15:14:42

cowboy大哥，在吗？
请教您几个问题。
1、4013电路输入2.7V左右可以正常工作吗？它的VCC端我是接输入端还是接5V？应该是接输入电源吧？4013能正常工作吗？PMOS管的型号应该根据什么选？
2、您在50楼说的“升压后再开关，完全失去了意义，除非你的升压电路空载时电流只有几uA，这样的升压电路我还没见过。”
我用的升压芯片是ME501DPG，空载电流很小，几乎是0，uA_级的电流。
3、如何用IRF9540这个电路，放在输入端的话（没有升压的锂电池电压），得至少4V以上的电压才能工作，是不是可以更换IRF9540，找个导通压降小点的。我对MOS不是太了解，能帮我分析分析吗？
4、还有，就是这两个电路加负载的时候应该注意什么？按键在按的时候有抖动，肯定对输出有影响。
呵呵，暂时就这些了。

cowboy · 发表于 2009-10-30 15:33:35

1、 4013接电池电压，手册上描述最低电压3V能可靠工作。2.7V，风险自担。我试过1.8V时仍能正常。
2、 ME501DPG我不熟悉，按我理解任何升压芯片空载电流不太可能小于10uA，注意是空载电流不是待机电流。
3、对于单节锂电池供电，IRF9540确实不合适，坛内有发过低压MOS管的资料，找找，暂时推荐一个：IRLML6402
4、负载对4013电路几乎没影响，4013电路有消抖，对输出没影响。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 15:41:10

多谢cowboy大哥，今天麻烦您了。
您不是说用4013电路用MOSFET效果更佳吗？能推荐个吗？普通的PMOS就行吗？bce直接替换gds吗？
另：有单d触发器吗？4013有点浪费而且占空间。呵呵

nm409188284 · 发表于 2009-10-30 16:03:58

mark

cowboy · 发表于 2009-10-30 16:21:27

55楼不是说了一个吗？IRLML6402(SOT23)、SI9435(SOP8)，bce直接替换gds，4013 有 SOP 或 SSOP 封装。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 16:40:55

奥，
4013电路上电就开机吧？怎么能上电是输出0，按键按得时候再有输出啊？

cowboy · 发表于 2009-10-30 16:53:40

你再仔细分析看看。

menghong_4 · 发表于 2009-10-30 16:59:46

我分析了，上电就有输出。不知道对不对？
怎么能上电不输出啊？

cowboy · 发表于 2009-10-30 17:02:01

听听你的分析过程

stevencao · 发表于 2009-10-30 17:06:40

路过，学习一下

hzpyj · 发表于 2009-10-30 17:33:55

mark

eric_wang · 发表于 2009-10-30 17:43:36

mark

hkian · 发表于 2009-10-30 17:44:25

可以用双稳态电路做.

menghong_4 · 发表于 2009-10-31 08:52:56

to:cowboy大哥，昨晚没上网。
cd4013这个电路是一个双稳态电路，上电初始状态Q端为低电平，TIP42导通，使输出为高电平。当有按键按下时，clk产生一个上升沿，触发d触发器，使Q输出高电平，TIP42截止，输出变为低电平。这样就起到了开关的作用。
不知我这样理解对不对，请cowboy大哥指正。

是不是将TIP42三极管换成个NPN的三极管就能实现初始上电状态输出低电平啊？

cowboy · 发表于 2009-10-31 09:17:03

【67楼】 menghong_4,“上电初始状态Q端为低电平”这结论是哪来的？

menghong_4 · 发表于 2009-10-31 09:20:27

难道不是吗？还请大哥给讲讲，呵呵

cowboy · 发表于 2009-10-31 10:17:46

上电初始状态Q端,/Q端都是不确定，隋意的。
为了避免这种不确定性，看43楼电路，特意加了C3、R8的上电置位电路（类似上电复位），如果C3原始电压为0，上电后，由于C3两端电压不能突变，所以C3连接的S（置位）端就会出现高电平，强迫Q端输出为1，随后R8向C3充电后S（置位）端恢复低电平，不再起作用。
因而，每次上电，Q端总为1。

menghong_4 · 发表于 2009-10-31 10:28:58

奥，这么回事啊，仿真的时候Q的初始状态为低电平。这个在实际电路中就不会这样了吧？
等周一搭个电路试试，再把实验结果传上来。呵呵

另：4013的另一个D触发器没有用的，是不是得把R和S端接地？

万分感谢~~~~

cowboy · 发表于 2009-10-31 10:41:46

COMS电路空闲的输入端要接地或接VCC，否则会引起额外的电源损耗。

qilin3 · 发表于 2009-10-31 10:41:47

很好~~~Mark

menghong_4 · 发表于 2009-10-31 10:43:43

呵呵，包括clk和d端吗？q和\q端就不用接了吧，悬空就行吧？

xihacow · 发表于 2009-10-31 10:46:05

以前用PIC单片机做过一个

stefgq · 发表于 2009-10-31 10:51:42

mark下

carryonli · 发表于 2009-10-31 10:54:52

其实一键关机开机很简单，用一个可关断的LDO就可以了，单片机一个IO控制LDO，关机进入睡眠状态就可以了。当然按钮得能唤醒单片机。

menghong_4 · 发表于 2009-10-31 10:58:26

to：【77楼】 carryonli
可以详细说说吗？

carryonli · 发表于 2009-10-31 11:05:39

按钮用双掷的，不带锁，一路直接控制LDO启动，开机，再按另一路接IO（while（！IO）让单片机进入睡眠状态，再按触发开机。开机（while（！IO）。

zhenke · 发表于 2009-10-31 14:17:25

mark!

menghong_4 · 发表于 2009-11-2 11:04:26

cowboy大哥，在吗？
我刚搭了一下cd4013这个电路，发现输入电压4V以上才能正常关断，4V以下就不行了。
我用的cd4013BE这个型号。完全按照43楼的电路搭的。发现只有把C5去掉之后才能正常关断。
电路参数是不是还得再调整一下？

menghong_4 · 发表于 2009-11-2 11:06:17

发现4V以下，d触发器已经不能正常工作了，Q端一直输出高电平。

cowboy · 发表于 2009-11-2 11:16:41

去掉C5、Q2，单独测试CD4013电路，以确定哪部分元件出问题。

menghong_4 · 发表于 2009-11-2 11:20:27

发现一个很严重的问题，电路关不断。只有在按键按下的时候电路才关断，抬起按键来，电路又打开了。（我的负载加了一个1k电阻和一个led）
cd4013不是上升沿触发吗？
去掉Q2和C5，发现在按键触发的时候，Q端输出都有波形（不论按键按下还是抬起）。在3V工作的时候用示波器看有一个很窄很窄的尖脉冲，几乎是一条线。

另：cowboy大哥，有没有qq号或者msn？我的qq号是5102799。您加我吧~~~~

gongxd · 发表于 2009-11-2 11:28:51

软开关有没有终极解决方案呀

menghong_4 · 发表于 2009-11-2 13:08:37

cowboy大哥，在吗？

cowboy · 发表于 2009-11-2 13:13:20

楼主你先试验，电路并不复杂，可以自行分析和检测故障，实在不行了再问好吧。

menghong_4 · 发表于 2009-11-2 14:37:26

多谢大哥，我检查电路了，电路没问题。
现在就是，增大输入电压到4Ｖ，电路就不能正常工作了。是不是应该增大tip42的基极电阻？现在用的是1K电阻。

menghong_4 · 发表于 2009-11-2 16:16:06

cowboy大哥，在吗？
帮帮我吧
现在的现象是：1.5V到2.7V左右，控制电路正常。2.7V到3.7V左右，控制电路不正常，负载led点不亮。3.7V到5V，cd4013上升沿和下降沿都触发了，电路关不了。

cowboy · 发表于 2009-11-2 16:39:42

【89楼】 menghong_4 ，加你Q没反应！
你说的现象很奇怪，很难解释，可能是器件本身问题。

cowboy · 发表于 2009-11-5 20:05:42

跟楼主沟通了，发现89楼这种奇怪的现象，无法解释，最后让楼上换了另外一片4013就好了，原来4013是坏的。

表面上看来，这事就这么了结了，然而，我今天用实物搭了一下电路，发现和楼主89楼描述的故障一模样，十分奇怪，这个电路我以前曾经做过没发现问题，难道我的4013也是次品？仔细想了一会，终于发现问题所在，原来25楼电路确实有隐患，以前能正常只是工作条件不同，未引起故障。仿真是不会发现这种问题。
至于什么原因这里先卖个关子，看谁来猜一猜（猜对没奖品）。

图搬下来：

(原文件名:1.PNG)

menghong_4 · 发表于 2009-11-5 20:57:21

啊~~
难到不是片子的问题？
坏的片子是cd4013be，后来用的是hef4013。
那是什么问题？我直接换上就好了。
搬个马扎听课~~

holycat · 发表于 2009-11-5 22:17:34

牛仔很敬业啊，一个课题能玩命追究下去。
这么慢速的充放电是不是有点悬？至少手册上不允许CLK跃变沿太平坦的吧。

bad_fpga · 发表于 2009-11-5 22:20:50

MARK,COWBOY用的什么软件画的图?

cjr82123 · 发表于 2009-11-5 23:19:41

顶你们，记下慢慢品尝消化。

holycat · 发表于 2009-11-6 07:07:40

91楼说的“隐患”是不是指这样一种情形：
　由于C3比C2大得多，如果电源有些内阻的话，开机时C2上会出现负向波动。4013的“S”因被片内二极管嵌位依旧保持零位。但当C2电压恢复（上升）时，“S”脚瞬间被抬高致使4013强制置位？

sunmy · 发表于 2009-11-6 07:12:48

库贴！

menghong_4 · 发表于 2009-11-6 08:03:09

to:holycat 仙猫
我觉得问题不应该是C3的问题，我搭电路的时候C3已经让我拆掉了。
期待cowboy大哥的真相~~~

ddds · 发表于 2009-11-6 08:15:55

在Q2后面加一二极管不知到可行吗？我想应该是可以的

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