纯硬件一键开关机电路的工作原理

这是一个一键开关机电路:

当按一下按键然后松开，MOS管导通，VOUT等于电源电压;

当再次按一下按键然后松开，MOS管关闭，VOUT等于0;

        下面来分析一下这个电路的工作原理。上电后，输入电压通过R1和R2给电容充电，最后电容上面的电压等于输入电压，MOS管栅极电压等于输入电压，MOS管关断，输出电压等于0，电路处于关机状态。NPN三极管基极电压等于0，三极管关闭。

        当按下按键，由于电容上面的电压等于输入电压，这时电容会通过三极管的发射结，然后还有R4进行放电，三极管会饱和导通，这时MOS管栅极的电压接近于0V， MOS管导通，VOUT等于输入电压。这时电路是处于开机状态。

只要MOS管导通，三极管Q2导通所需要的电流VOUT通过R3提供；

        这时即使松开按键，VOUT还是会通过R3提供三极管饱和导通的电流，同时PMOS一直导通。

        松开按键后，由于三极管饱和导通时，集电极的电压接近0，所以电容的电压也会接近于0（三极管导通后电容电压接近0.7V，然后通过R2，三极管集电极放电）。

        当我们再次按下按键，由于电容上面的电压已经是0了，这时三极管基极的电压也是0，按下按键的瞬间三极管会截止，MOS的栅极电压等于电源电压，MOS管截止，VOUT等于0，这时电路处于关机状态。

        由于R2电阻非常大（三极管截止后，VIN从R1和R2给电容C充电会很慢，要一段时间才能到达0.7V,从而确保电容的电压在一段时间内一直使三极管截止），所以当按下按键的时候输入电压无法通过R1和R2使三极管导通。

        当我们松开按键，输入电压通过R1和R2给电容充电(充电速度也是很慢的，因为R2非常大)，直到等于输入电压，再次按下按键后电路又会处于开机状态。

        这个一键开关机电路实际参数的话大家可以参考这个，这个是输入电压在3-6V的一键开关机电路。

下面我们来看一下仿真的动画。

        这个是上电后电路的状态

        当我们按下按键然后松开按键，这时输出电压等于输入电压了，电路处于开机状态。

        当我们再次按下按键然后松开按键，这时输出电压等于0了，电路处于关机状态。

这个电路有两个个缺点：

1.MOS管导通后如果立马快速再次按键，由于R2特别大，所以此时电容的电压接近0.7V，不会使三极管截止从而MOS管不会关闭，导致无法关机；

2.当输出端连接的负载电容比较大时，容易出现MOS管关不断的情况，可以在输出端对地接一个几百欧姆的泄流电阻。

        如果负载电流不大可以在MOS管后面串接二极管，同时在R2上并联二极管来优化上面的问题。

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