一种低功耗电源管理电路设计方案
方案选择
在使用手持机时候必须对电源进行有效的管理，节约电源，降低功耗，延长电池的寿命，常用电源管理方案有低功耗管理方案和系统断电管理方案。
1． 低功耗管理方案
低功耗方案即为在系统不需要测量的时候，让mcu处于深度睡眠，并且关闭fpga的pll时钟输出，并且采用三极管关闭液晶以及一些外围电路的电源，这样系统总电流理论上能小于1ma。但是激光测距仪长时间是处于未测量状态，即使电流非常小，时间累计也会消耗很多电流，造成电池使用时间缩短，这种方式显然不是最好的方式。
2． 系统断电管理方案
系统断电管理方案即为对整个系统电源进行自动控制，当系统未测距时间超过10s，那整个系统的供电系统就会关闭，这样整个系统消耗的电流几乎为0ma（电源管理的开关mos管需要消耗微小的静态电流）。
综合上述两种因素，采用系统断电管理方案显得更加省电，更适合激光测距仪这种手持机。
1.1.2 总电源控制方案分析
整个电源管理电路由核心供电开关电路和电源转换电路组成，核心供电开关电路如图3.1所示。主要负责总电源的开启和关断，整个电路通过外部按键k3和mcu的管脚对电源实现控制。
电路分析主要分析整个电路工作流程，以及k3按键按下与弹起各个电路动作等。以及器件选型方法。
图3.1 9v电源管理电路
整个电路工作分为四个个阶段：k3按键未按下、k3按键按下、k3按键弹起、mcu续电10s。
1． k3按键未按下
当k3未按下时候，电池电源未导通，如图3.1所示，在图中标注点2的电压由于电阻r17下拉，此时为低电平，因此n沟道mos管q2处于关断状态，此时标注点3的电压由于电阻r14的上拉，此时为9v高电平，p沟道mos管q1处于关断状态，因此总电源sw_9v此时电压为0v，整个系统处于断电状态。
2． k3按键按下
当k3按键按下的时候，电池电源导通，标注点2的电压由于r16和r17分压，此时电压为4.5v，vgs=4.5v满足q2管的导通电压，q2管导通后，标注点3相当于接地，电压为0，vgs=-9v满足q1管的导通电压，因此，当q1管导通后sw_9v获得电池电源的9v电压，整个系统上电。
3． k3按键弹起
当系统上电后，mcu初始化完成后，立即对电路进行续电，即mcu输出pwr_ctl为高电平，当k3弹起后，电池通路断开，由于pwr_ctl为高电平，vgs=3v因此q2管还是处于导通状态，q1管也处于导通状态，因此，整个系统进入mcu续电状态。
4． mcu续电10s
mcu续电过程中通过meas_key持续检测k3是否按下，如果k3按下，开启新一次测量，那定时10s关机时间清零，重新定时10s。当10s内没有再次按下k3那mcu输出pwr_ctl为低电平，q2管的vgs=0v，q2管关断，此时标注点3由于上拉变回9v，q3管的vgs=0v，q3管也关断，sw_9v为0v，整个系统断电。
通过以上的4个步骤完成对总电源的智能管理，当整个系统断电的情况下，只有mos管q1和9v相接，由于q1此时处于关断状态，整个系统耗电等于q1此时的静态关断电流，由2sj355数据手册得知，现在消耗电流小于10ua，因此，整个系统消耗电流是非常微小的，实现了超低功耗管理方案。
5． 关键器件选型
总电源开关电路中，最重要的为二极管d3，mos管q2选型，由于本设计中需要mcu输出高电平对q2管进行续电，为了防止k3按键按下时候的4.5v高电平损害到mcu的io口，因此需要加上二极管d3，当mcu需要输出高电平3.3v对q2进行续电情况下，如果采用普通二极管，经过二极管后压降为0.7v，这样造成vgs=2.6v，不能完全打开一般的mos管，因此，在本设计中，采用的是低压降0.3v的二极管mbr0520以及vgs=2.5v导通的mos管2n7002。
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2． 系统断电管理方案
系统断电管理方案即为对整个系统电源进行自动控制，当系统未测距时间超过10s，那整个系统的供电系统就会关闭，这样整个系统消耗的电流几乎为0ma（电源管理的开关mos管需要消耗微小的静态电流）。
综合上述两种因素，采用系统断电管理方案显得更加省电，更适合激光测距仪这种手持机。
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整个电源管理电路由核心供电开关电路和电源转换电路组成，核心供电开关电路如图3.1所示。主要负责总电源的开启和关断，整个电路通过外部按键k3和mcu的管脚对电源实现控制。
电路分析主要分析整个电路工作流程，以及k3按键按下与弹起各个电路动作等。以及器件选型方法。
图3.1 9v电源管理电路
整个电路工作分为四个个阶段：k3按键未按下、k3按键按下、k3按键弹起、mcu续电10s。
1． k3按键未按下
当k3未按下时候，电池电源未导通，如图3.1所示，在图中标注点2的电压由于电阻r17下拉，此时为低电平，因此n沟道mos管q2处于关断状态，此时标注点3的电压由于电阻r14的上拉，此时为9v高电平，p沟道mos管q1处于关断状态，因此总电源sw_9v此时电压为0v，整个系统处于断电状态。
2． k3按键按下
当k3按键按下的时候，电池电源导通，标注点2的电压由于r16和r17分压，此时电压为4.5v，vgs=4.5v满足q2管的导通电压，q2管导通后，标注点3相当于接地，电压为0，vgs=-9v满足q1管的导通电压，因此，当q1管导通后sw_9v获得电池电源的9v电压，整个系统上电。
3． k3按键弹起
当系统上电后，mcu初始化完成后，立即对电路进行续电，即mcu输出pwr_ctl为高电平，当k3弹起后，电池通路断开，由于pwr_ctl为高电平，vgs=3v因此q2管还是处于导通状态，q1管也处于导通状态，因此，整个系统进入mcu续电状态。
4． mcu续电10s
mcu续电过程中通过meas_key持续检测k3是否按下，如果k3按下，开启新一次测量，那定时10s关机时间清零，重新定时10s。当10s内没有再次按下k3那mcu输出pwr_ctl为低电平，q2管的vgs=0v，q2管关断，此时标注点3由于上拉变回9v，q3管的vgs=0v，q3管也关断，sw_9v为0v，整个系统断电。
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5． 关键器件选型
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