一鍵開關(guān)機(jī)電路原理分析

買了一個(gè)元器件測試儀（又叫晶體管測試儀），型號(hào)GM328A：

使用9V電池供電：

電路板的背面：

該元器件測試儀上用到一個(gè)“一鍵開關(guān)機(jī)電路”（又叫“單按鍵開關(guān)機(jī)電路”），簡單實(shí)用，可以做到關(guān)機(jī)功耗為0，這是原理圖：

原理圖和實(shí)物的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

注：原理圖中的MCU主控芯片U1，只畫出了和“一鍵開關(guān)機(jī)電路”相關(guān)的部分，其他不相關(guān)的部分沒有畫，比如U1的晶振電路就沒有畫。

后面來分析這個(gè)電路。

一、元器件測試儀的功能介紹

了解這個(gè)元器件測試儀的功能，可以幫助我們理解“一鍵開關(guān)機(jī)電路”在它上面的應(yīng)用。下面用幾個(gè)例子簡單演示它的功能。

1、測量三極管。三極管的引腳及參數(shù)非常直觀：

2、測量晶閘管。這里是單向晶閘管MCR100-6：

3、測量二極管。這里的具體型號(hào)為1N4007，屏幕中非常直觀地顯示出正向壓降Uf、結(jié)電容C、反向電流Ir：

4、測量電容。這里是在測量CBB電容：

包括且不限于以上的功能，小幾十塊錢就可以包郵到家，還是蠻不錯(cuò)的。

這個(gè)產(chǎn)品只用一個(gè)按鍵就實(shí)現(xiàn)了：

1、開機(jī)。在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，短按一下按鍵就開機(jī)：

2、切換菜單。在開機(jī)狀態(tài)下，短按一下按鍵則切換菜單：

3、關(guān)機(jī)。在開機(jī)狀態(tài)下，切換到“Switch Off”菜單后，長按按鍵則關(guān)機(jī)：

二、“一鍵開關(guān)機(jī)電路”的電路原理

1、開機(jī)過程。

①、在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，電路各點(diǎn)的電壓如下：（均為實(shí)測值）

此時(shí)電池電壓Vbat = 9.04V，三極管Q1、Q2、Q3都是不導(dǎo)通的，整機(jī)功耗為0。

②、在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按下按鍵SW1時(shí)，產(chǎn)生了以下回路：

③、此時(shí)三極管Q1的Vbe = 7.73V - 8.53V = -0.80V，所以三極管Q1飽和導(dǎo)通，穩(wěn)壓芯片U6將電池電壓穩(wěn)壓到4.99V，輸出給主控芯片U1：

④、主控芯片U1上電后，GPIO-Out引腳馬上輸出高電平，打開三極管Q2：

⑤、三極管Q2打開后飽和導(dǎo)通，此時(shí)按鍵SW1可以松開，完成上電開機(jī)的全過程：

2、關(guān)機(jī)過程。

①、在開機(jī)狀態(tài)下，松開按鍵時(shí)，主控芯片的GPIO-In引腳為高電平4.83V：

②、按下按鍵時(shí)：

③、因?yàn)槿龢O管Q3飽和導(dǎo)通，主控芯片U1的GPIO-In被拉到低電平0V：

④、主控芯片U1檢測到按鍵被按下，GPIO-Out引腳輸出低電平0V：

⑤、當(dāng)按鍵SW1松開后，系統(tǒng)斷電關(guān)機(jī)，完成關(guān)機(jī)的全過程：

至此，一鍵開關(guān)機(jī)的電路原理分析完畢。

可以看到在關(guān)機(jī)狀態(tài)下，所有負(fù)載都斷開了，電池不對(duì)外供電，所以關(guān)機(jī)功耗為0，或者說幾乎為0。

說是“幾乎”，是因?yàn)槿龢O管可能存在漏電流，其實(shí)可以忽略不計(jì)。