一鍵開關機電路原理分析

買了一個元器件測試儀（又叫晶體管測試儀），型號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“一鍵開關機電路”（又叫“單按鍵開關機電路”），簡單實用，可以做到關機功耗為0，這是原理圖：

原理圖和實物的對應關系：

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

后面來分析這個電路。

一、元器件測試儀的功能介紹

了解這個元器件測試儀的功能，可以幫助我們理解“一鍵開關機電路”在它上面的應用。下面用幾個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。這里的具體型號為1N4007，屏幕中非常直觀地顯示出正向壓降Uf、結電容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，還是蠻不錯的。

這個產品只用一個按鍵就實現(xiàn)了：

1、開機。在關機狀態(tài)下，短按一下按鍵就開機：

2、切換菜單。在開機狀態(tài)下，短按一下按鍵則切換菜單：

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

二、“一鍵開關機電路”的電路原理

1、開機過程。

①、在關機狀態(tài)下，電路各點的電壓如下：（均為實測值）

此時電池電壓Vbat = 9.04V，三極管Q1、Q2、Q3都是不導通的，整機功耗為0。

②、在關機狀態(tài)下，按下按鍵SW1時，產生了以下回路：

③、此時三極管Q1的Vbe = 7.73V - 8.53V = -0.80V，所以三極管Q1飽和導通，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打開后飽和導通，此時按鍵SW1可以松開，完成上電開機的全過程：

2、關機過程。

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

②、按下按鍵時：

③、因為三極管Q3飽和導通，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、當按鍵SW1松開后，系統(tǒng)斷電關機，完成關機的全過程：

至此，一鍵開關機的電路原理分析完畢。

可以看到在關機狀態(tài)下，所有負載都斷開了，電池不對外供電，所以關機功耗為0，或者說幾乎為0。

說是“幾乎”，是因為三極管可能存在漏電流，其實可以忽略不計。