CN215343977U - 供电电路、供电系统及智能门锁 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种供电电路、供电系统及智能门锁,该供电电路包括供电电池、防反接模块和升降压模块,供电电路用于为人脸识别模组供电;供电电池的正极连接防反接模块的第一端,防反接模块的第二端连接升降压模块的输入正极,升降压模块的输出正极连接人脸识别模组的正极供电端,供电电池的负极、升降压模块的输入负极、升降压模块的输出负极和人脸识别模组的负极供电端接地;在供电电池的电压大于人脸识别模组的供电电压的情况下,升降压模块工作在降压模式;在供电电池的电压小于人脸识别模组的供电电压的情况下,升降压模块工作在升压模式。本申请实施例可以延长人脸识别模组的续航时间。
Description
技术领域
本申请涉及电容控制技术领域,具体涉及一种供电电路、供电系统及智能门锁。
背景技术
目前,人脸识别技术在智能门锁开始逐渐普及,越来越多的门锁厂家开始推出人脸识别智能门锁的产品,通过人脸识别技术来实现非接触式的开门体验,提升了门锁的安全性与便捷性。人脸识别模组对硬件有更高的要求,随之而来的是更大的功耗,目前的人脸识别智能门锁大部分采用锂电池或干电池加上降压电路供电的方案。
然而,电池串联降压电路的供电方式存在电池放电不充分、续航时间短等问题。
实用新型内容
本申请实施例提供一种供电电路、供电系统及智能门锁,可以延长人脸识别模组的续航时间。
本申请实施例的第一方面提供了一种供电电路,包括供电电池、防反接模块和升降压模块,所述供电电路用于为人脸识别模组供电,所述防反接模块用于在所述供电电池正负极反接时切断所述供电电池的输出;
所述供电电池的正极连接所述防反接模块的第一端,所述防反接模块的第二端连接所述升降压模块的输入正极,所述升降压模块的输出正极连接所述人脸识别模组的正极供电端,所述供电电池的负极、所述升降压模块的输入负极、所述升降压模块的输出负极和所述人脸识别模组的负极供电端接地;
在所述供电电池的电压大于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述升降压模块工作在降压模式;在所述供电电池的电压小于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述升降压模块工作在升压模式。
升降压模块可以根据供电电池的电压与人脸识别模组的供电电压大小决定工作在降压模式还是升压模式,不仅可以在供电电池的电压大于人脸识别模组的供电电压的情况下为人脸识别模组供电,而且还可以在供电电池的电压小于人脸识别模组的供电电压的情况下为人脸识别模组供电,可以充分利用供电电池的电能,延长人脸识别模组的续航时间。
可选的,所述防反接模块包括第一开关管,所述第一开关管的寄生二极管的正极连接所述供电电池的正极,所述寄生二极管的负极连接所述升降压模块的输入正极。
其中,采用第一开关管作为防反接模块,可以防止在供电电池反接时烧坏整个电路。由于开关管的工作压降要远小于二极管的压降,开关管的功耗相对二极管要低,可以实现防反接功能的同时显著降低功耗和发热。
可选的,所述防反接模块包括第一二极管,所述第一二极管的正极连接所述供电电池的正极,所述第一二极管的负极连接所述升降压模块的输入正极。
其中,采用第一二极管作为防反接模块,可以防止在供电电池反接时烧坏整个电路,可以用于对功耗不敏感的场景,与采用开关管相比,二极管的价格更低,可以降低供电电路的成本。
可选的,所述升降压模块包括控制模块、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第一电容、第二电容和第一电感;
所述第一电容的第一端连接所述第二开关管的第一端和所述第一开关管的第二端,所述第二开关管的第二端连接所述第五开关管的第一端和所述第一电感的第一端,所述第一电感的第二端连接所述第三开关管的第一端和所述第四开关管的第一端,所述第三开关管的第二端连接所述第二电容的第一端和所述人脸识别模组的正极供电端,所述第一电容的第二端、所述第四开关管的第二端、所述第五开关管的第二端和所述第二电容的第二端接地;
所述控制模块包括第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口,所述第一输出接口连接所述第二开关管的控制端,所述第二输出接口连接所述第三开关管的控制端,所述第三输出接口连接所述第四开关管的控制端,所述第四输出接口连接所述第五开关管的控制端,所述第一开关管的控制端连接所述供电电池的负极。
其中,升降压模块在输入和输出设计两个电容,防止升降压模块的输入电压和输出电压发生突变,从而保证升降压模块在模式切换时人脸识别模组的供电电压不会发生突变,从而保证人脸识别模组的稳定供电。升降压模块设计了四个开关管,通过控制四个开关管的工作状态来实现降压模式和升压模式,由于开关管的响应速度快,可以快速实现模式切换,进一步保证人脸识别模组的稳定供电。
可选的,在所述供电电池的电压大于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述控制模块控制所述第三开关管导通、所述第四开关管断开、所述第二开关管和所述第五开关管工作在第一脉冲宽度调制PWM模式。
其中,升降压模块可以通过控制第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管的状态,从而控制升降压模块工作在降压模式,由于开关管的响应速度快,可以快速实现模式切换,保证人脸识别模组的稳定供电。
可选的,在所述第一PWM模式下,所述控制模块向所述第二开关管的控制端和所述第五开关管的控制端发送的第一PWM信号的占空比为D1,D1=Vout/Vin;
其中,所述Vout为所述升降压模块的输出正极电压,所述Vin为所述升降压模块的输入正极电压。控制模块可以根据升降压模块的输入正极电压的变化来实时调整第二开关管的控制端和所述第五开关管的控制端的第一PWM信号的占空比,从而使得升降压模块的输出电压能够维持稳定,进而保证人脸识别模组的稳定供电。
可选的,在所述供电电池的电压小于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述控制模块控制所述第二开关管导通、所述第五开关管断开、所述第三开关管和所述第四开关管工作在第二PWM模式。
其中,升降压模块可以通过控制第二开关管、第三开关管、第四开关管和第五开关管的状态,从而控制升降压模块工作在升压模式,由于开关管的响应速度快,可以快速实现模式切换,保证人脸识别模组的稳定供电。
可选的,在所述第二PWM模式下,所述控制模块向所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端发送的第二PWM信号的占空比为D2,D2=1-Vin/Vout;
其中,所述Vout为所述升降压模块的输出正极电压,所述Vin为所述升降压模块的输入正极电压。
控制模块可以根据升降压模块的输入正极电压的变化来实时调整第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端的第二PWM信号的占空比,从而使得升降压模块的输出电压能够维持稳定,进而保证人脸识别模组的稳定供电。
可选的,所述升降压模块包括降压电路、升压电路、第六开关管和第七开关管;
所述防反接模块的第二端所述第六开关管的第一端和所述第七开关管的第一端,所述第六开关管的第二端连接所述降压电路的正输入端,所述降压电路的正输出端连接所述人脸识别模组的正极供电端;所述第七开关管的第二端连接所述升压电路的正输入端,所述升压电路的正输出端连接所述人脸识别模组的正极供电端;
在所述供电电池的电压大于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述第六开关管导通,所述第七开关管断开;在所述供电电池的电压小于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述第六开关管断开,所述第七开关管导通。
其中,本申请实施例通过设计一种降压电路和升压电路并联的升降压模块,可以通过两个电路的切换实现升降压模块在降压模式和升压模式之间的切换,可以降低电路设计的复杂度。
本申请实施例的第二方面提供了一种供电系统,包括上述第一方面所述的供电电路和人脸识别模组。
本申请实施例的第三方面提供了一种智能门锁,包括上述第一方面所述的供电电路、人脸识别模组和门锁开关,在所述人脸识别模组采集的人脸图像通过人脸验证的情况下,开启所述门锁开关。
本申请实施例设计了一种包含供电电池、防反接模块和升降压模块的供电电路,不仅可以在供电电池的电压大于人脸识别模组的供电电压的情况下为人脸识别模组供电,而且还可以在供电电池的电压小于人脸识别模组的供电电压的情况下为人脸识别模组供电,可以充分利用供电电池的电能,延长人脸识别模组的续航时间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的一种供电电路的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种供电电路的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种供电电路的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种供电电路的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种升降压模块的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的另一种升降压模块的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的一种供电系统的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种智能门锁的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
目前,人脸识别技术在智能门锁开始逐渐普及,越来越多的门锁厂家开始推出三维(3dimension,3D)人脸识别智能门锁的品类,通过人脸识别技术来实现非接触式的开门体验,提升了门锁的安全性与便捷性。与指纹识别的门锁相比,人脸识别模组对硬件有更高的要求,随之而来的是更大的功耗,目前的人脸识别智能门锁大部分采用锂电池或干电池加上降压电路供电的方案。
然而,目前的供电方案存在电池放电不充分、续航时间短等问题。
目前,3D人脸识别模组大部分只支持5V窄电压输入,采用干电池串联的供电需要增加降压直流-直流(direct current-direct current,DC-DC)电源芯片。降压DC-DC电源芯片的续航时间短,干电池串联当电池电量放到5.5V以下时,降压DC-DC电源芯片不能工作。如图1所示,图1是现有的一种供电电路的结构示意图,如图1所示。电池通过防反接二极管Df连接DC-DC电源芯片的输入端,DC-DC电源芯片输出端连接人脸识别模组。
本申请实施例提供了一种供电电路、供电系统及智能门锁,可以充分利用供电电池的电能,延长人脸识别模组的续航时间。
请参阅图2,图2是本申请实施例提供的一种供电电路的结构示意图。如图2所示,该供电电路100包括供电电池10、防反接模块20和升降压模块30,所述供电电路100用于为人脸识别模组200供电,防反接模块20用于在供电电池10正负极反接时切断供电电池100的输出;
所述供电电池10的正极连接所述防反接模块20的第一端,所述防反接模块20的第二端连接所述升降压模块30的输入正极,所述升降压模块30的输出正极连接所述人脸识别模组200的正极供电端,所述供电电池10的负极、所述升降压模块30的输入负极、所述升降压模块30的输出负极和所述人脸识别模组200的负极供电端接地;
在所述供电电池10的电压大于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述升降压模块30工作在降压模式;在所述供电电池10的电压小于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述升降压模块30工作在升压模式。
本申请实施例中,供电电池10可以是锂电池,也可以是干电池。具体的,可以包括至少两个串联的锂电池或干电池,以使得串联的锂电池或干电池在串联后的电压能够大于人脸识别模组200支持的供电电压。
一般来说,人脸识别模组200支持的供电电压为5V,并且仅允许很小的幅度波动。比如,人脸识别模组200仅能在4.9~5.1V的区间内正常工作,当人脸识别模组200的输入电压不在上述区间时,则人脸识别模组200则可能会出现工作异常,为了保证人脸识别模组200的稳定工作,需要保证其输入电压的稳定性。举例来说,在人脸识别模组200支持的供电电压为5V时,可以采用4节以上的1.5V的干电池串联作为供电电池10。
防反接模块20主要的作用是在供电电池10反接时,防止供电电池10的电流倒灌到供电电路100的元器件,防止烧坏整个供电电路100。防反接模块20可以采用二极管、三极管、MOS管等。
升降压模块30是一种可以在降压模式和升压模式之间切换的模块。升降压模块30可以根据供电电池10的电压与人脸识别模组200的供电电压大小决定工作在降压模式还是升压模式,不仅可以在供电电池10的电压大于人脸识别模组200的供电电压的情况下为人脸识别模组200供电,而且还可以在供电电池10的电压小于人脸识别模组200的供电电压的情况下为人脸识别模组200供电,可以充分利用供电电池10的电能,延长人脸识别模组200的续航时间。
其中,降压模式,指的是将输入的高电压转换为输出的低电压的模式。在降压模式下,升降压模块30可以将输入的高电压转换为输出低电压,使得其输出的电压小于输入的电压。升压模式,指的是将输入的低电压转换为输出的高电压的模式。在升压模式下,升升压模块可以将输入的低电压转换为输出高电压,使得其输出的电压大于输入的电压。
具体的,在所述供电电池10的电压大于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,升降压模块30工作在降压模式,使得升降压模块30输出的电压等于该供电电压。在所述供电电池10的电压小于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述升降压模块30工作在升压模式,使得升降压模块30输出的电压等于该供电电压。
可选的,如图3所示,所述防反接模块20包括第一开关管Q1,所述第一开关管Q1的寄生二极管D2的正极连接所述供电电池10的正极,所述寄生二极管D2的负极连接所述升降压模块30的输入正极。
由于防电池反接的二极管的电源损耗大,人脸识别模组200在满负荷工作时二极管压降在0.5~0.7V,瞬时功耗偏大,增加了二极管的发热。
本申请实施例采用第一开关管Q1作为防反接模块20,可以防止在供电电池10反接时烧坏整个电路。由于开关管的工作压降要远小于二极管的压降,开关管的功耗相对二极管要低,可以实现防反接功能的同时显著降低功耗和发热。
具体的,图3的第一开关管Q1以PMOS管为例进行说明,第一开关管Q1的第一端为该PMOS管的源极(source,S),第一开关管Q1的第二端为该PMOS管的漏极(drain D),第一开关管Q1的控制端为该PMOS管的栅极(gate,G)。当供电电池10正接时,该PMOS管的寄生二极管导通,该PMOS管的VGS=-Vbat,VDS导通,供电电池10给人脸识别模组200供电;当供电电池10反接时,VGS=Vbat,VDS截止,保护供电电路100的安全。
可选的,如图4所示,所述防反接模块20包括第一二极管D1,所述第一二极管D1的正极连接所述供电电池10的正极,所述第一二极管D1的负极连接所述升降压模块30的输入正极。
本申请实施例采用第一二极管D1作为防反接模块20,可以防止在供电电池10反接时烧坏整个电路,可以用于对功耗不敏感的场景,与采用开关管相比,二极管的价格更低,可以降低供电电路100的成本。
请参阅图5,图5是本申请实施例提供的一种升降压模块30的结构示意图,如图5所示,该升降压模块30包括控制模块(图5中未示出)、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5、第一电容C1、第二电容C2和第一电感;
所述第一电容C1的第一端连接所述第二开关管Q2的第一端和所述第一开关管Q1的第二端,所述第二开关管Q2的第二端连接所述第五开关管Q5的第一端和所述第一电感的第一端,所述第一电感的第二端连接所述第三开关管Q3的第一端和所述第四开关管Q4的第一端,所述第三开关管Q3的第二端连接所述第二电容C2的第一端和所述人脸识别模组200的正极供电端,所述第一电容C1的第二端、所述第四开关管Q4的第二端、所述第五开关管Q5的第二端和所述第二电容C2的第二端接地;
所述控制模块包括第一输出接口(图5中未示出)、第二输出接口(图5中未示出)、第三输出接口(图5中未示出)和第四输出接口(图5中未示出),所述第一输出接口连接所述第二开关管Q2的控制端,所述第二输出接口连接所述第三开关管Q3的控制端,所述第三输出接口连接所述第四开关管Q4的控制端,所述第四输出接口连接所述第五开关管Q5的控制端,所述第一开关管Q1的控制端连接所述供电电池10的负极。
本申请实施例中,控制模块可以通过第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口分别向第二开关管Q2的控制端、第三开关管Q3的控制端、第四开关管Q4的控制端和第五开关管Q5的控制端发送控制信号,以控制这些开关管处于导通、断开或者PWM模式中的任一种。
本申请实施例的升降压模块30在输入和输出设计两个电容,防止升降压模块30的输入电压和输出电压发生突变,从而保证升降压模块30在模式切换时人脸识别模组200的供电电压不会发生突变,从而保证人脸识别模组200的稳定供电。升降压模块30设计了四个开关管,通过控制四个开关管的工作状态来实现降压模式和升压模式,由于开关管的响应速度快,可以快速实现模式切换,进一步保证人脸识别模组200的稳定供电。
可选的,在所述供电电池10的电压大于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述控制模块控制所述第三开关管Q3导通、所述第四开关管Q4断开、所述第二开关管Q2和所述第五开关管Q5工作在第一脉冲宽度调制PWM模式,以使得所述升降压模块30工作在降压模式。
如图5所示,第一开关管Q1以PMOS管为例,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5均以NMOS管为例。第二开关管Q2的寄生二极管的正极连接所述第二开关管Q2的第二端和所述第一电感的第一端,所述第二开关管Q2的寄生二极管的负极连接所述第一电容C1的第一端。所述第三开关管Q3的寄生二极管的正极连接所述第一电感的第二端,所述第三开关管Q3的寄生二极管的负极连接所述第二电容C2的第一端。所述第四开关管Q4的寄生二极管的正极连接所述第五开关管Q5的寄生二极管的正极、所述第一电容C1的第二端和所述第二电容C2的第二端,所述第四开关管Q4的寄生二极管的负极连接第一电感的第二端,所述第五开关管Q5的寄生二极管的负极连接所述第一电感的第一端。
本申请实施例中,升降压模块30可以通过控制第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5的状态,从而控制升降压模块30工作在降压模式,由于开关管的响应速度快,可以快速实现模式切换,保证人脸识别模组200的稳定供电。
在所述第一PWM模式下,所述控制模块向所述第二开关管Q2的控制端和所述第五开关管Q5的控制端发送的第一PWM信号的占空比为D1,D1=Vout/Vin;
其中,所述Vout为所述升降压模块30的输出正极电压,所述Vin为所述升降压模块30的输入正极电压。
控制模块可以根据升降压模块30的输入正极电压的变化来实时调整第二开关管Q2的控制端和所述第五开关管Q5的控制端的第一PWM信号的占空比,从而使得升降压模块30的输出电压能够维持稳定,进而保证人脸识别模组200的稳定供电。
在降压模式下,下面结合图5阐述升降压模块30的工作原理。图5的第一开关管Q1以PMOS管为例,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5均以NMOS管为例,图5以人脸识别模组200的供电电压为5V为例。当供电电池10的电压≥5V时,第一开关管Q1导通,控制模块通过第一输出接口向第二开关管Q2的控制端发送第一PWM信号,控制模块通过第四输出接口向第五开关管Q5的控制端发送第一PWM信号,控制模块通过第二输出接口向第三开关管Q3的控制端发送高电平信号,控制模块通过第三输出接口向第四开关管Q4的控制端发送低电平信号。通过控制模块控制所述第三开关管Q3导通、所述第四开关管Q4断开、所述第二开关管Q2和所述第五开关管Q5工作在第一PWM模式。此时,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第五开关管Q5、第一电感和第二电容C2构成降压(buck)电路,以使得所述升降压模块30工作在降压模式。在第一PWM模式下,控制模块向所述第二开关管Q2的控制端和所述第五开关管Q5的控制端发送的第一PWM信号的占空比为D1=Vout/Vin。
本申请实施例中,可以将高于1V的电压视为高电平信号,将低于0.3V的电压视为低电平信号。比如,可以定义高电平信号为3.3V或5V,低电平信号为0V。第一PWM信号的开关频率可以设置为几十KHz或几百KHz。
可选的,在所述供电电池10的电压小于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述控制模块控制所述第二开关管Q2导通、所述第五开关管Q5断开、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4工作在第二PWM模式,以使得所述升降压模块30工作在升压模式。
本申请实施例中,升降压模块30可以通过控制第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第五开关管Q5的状态,从而控制升降压模块30工作在升压模式,由于开关管的响应速度快,可以快速实现模式切换,保证人脸识别模组200的稳定供电。
在所述第二PWM模式下,所述控制模块向所述第三开关管Q3的控制端和所述第四开关管Q4的控制端发送的第二PWM信号的占空比为D2,D2=1-Vin/Vout;
其中,所述Vout为所述升降压模块30的输出正极电压,所述Vin为所述升降压模块30的输入正极电压。
控制模块可以根据升降压模块30的输入正极电压的变化来实时调整第三开关管Q3的控制端和所述第四开关管Q4的控制端的第二PWM信号的占空比,从而使得升降压模块30的输出电压能够维持稳定,进而保证人脸识别模组200的稳定供电。
在升压模式下,下面结合图5阐述升降压模块30的工作原理。图5的第一开关管Q1以PMOS管为例,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管Q5均以NMOS管为例,图5以人脸识别模组200的供电电压为5V为例。当供电电池10的电压在3~5V区间时,第一开关管Q1导通,控制模块通过第一输出接口向第二开关管Q2的控制端发送高电平信号,控制模块通过第四输出接口向第五开关管Q5的控制端发送低电平信号,控制模块通过第二输出接口向第三开关管Q3的控制端发送第二PWM信号,控制模块通过第三输出接口向第四开关管Q4的控制端发送第二PWM信号。通过控制模块控制所述第二开关管Q2导通、第五开关管Q5断开、第三开关管Q3和第四开关管Q4工作在第二PWM模式。此时,第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第一电感和第二电容C2构成升压(boost)电路,以使得所述升降压模块30工作在升压模式。在第二PWM模式下,控制模块向所述第三开关管Q3的控制端和所述第四开关管Q4的控制端发送的第二PWM信号的占空比为D2=1-Vin/Vout。
本申请实施例中,可以将高于1V的电压视为高电平信号,将低于0.3V的电压视为低电平信号。比如,可以定义高电平信号为3.3V或5V,低电平信号为0V。第一PWM信号的开关频率可以设置为几十KHz或几百KHz。
可选的,请参阅图6,图6是本申请实施例提供的另一种升降压模块的结构示意图。如图6所示,所述升降压模块30包括降压电路31、升压电路32、第六开关管Q6和第七开关管Q7;
所述防反接模块20的第二端所述第六开关管Q6的第一端和所述第七开关管Q7的第一端,所述第六开关管Q6的第二端连接所述降压电路31的正输入端,所述降压电路31的正输出端连接所述人脸识别模组200的正极供电端;所述第七开关管Q7的第二端连接所述升压电路32的正输入端,所述升压电路32的正输出端连接所述人脸识别模组200的正极供电端;
在所述供电电池10的电压大于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述第六开关管Q6导通,所述第七开关管Q7断开;在所述供电电池10的电压小于所述人脸识别模组200的供电电压的情况下,所述第六开关管Q6断开,所述第七开关管Q7导通。
其中,第六开关管Q6的控制端和第七开关管Q7的控制端可以连接控制模块(图6中未示出),通过控制模块控制第六开关管Q6和第七开关管Q7的导通或关断。
在供电电池10的电压大于人脸识别模组200的供电电压的情况下,第六开关管Q6导通,第七开关管Q7断开,此时降压电路31工作,升压电路32不工作,该升降压模块30工作在降压模式。在供电电池10的电压小于人脸识别模组200的供电电压的情况下,第六开关管Q6断开,第七开关管Q7导通,此时降压电路31不工作,升压电路32工作,该升降压模块30工作在升压模式。
图6中的第六开关管Q6和第七开关管Q7均以NMOS管为例。
本申请实施例通过设计一种降压电路31和升压电路32并联的升降压模块30,可以通过两个电路的切换实现升降压模块30在降压模式和升压模式之间的切换,可以降低电路设计的复杂度。
请参阅图7,图7是本申请实施例提供的一种供电系统的结构示意图,如图7所述,该供电系统300包括图1所示的供电电路100和人脸识别模组200。该供电电路100为人脸识别模组200供电。该人脸识别模组可以是3D人脸识别模组。本申请实施例的供电系统可以充分利用供电电池的电能,延长人脸识别模组的续航时间。
请参阅图8,图8是本申请实施例提供的一种智能门锁的结构示意图,如图8所示,该智能门锁500包括图1所示的供电电路100、人脸识别模组200和门锁开关400,在所述人脸识别模组200采集的人脸图像通过人脸验证的情况下,开启所述门锁开关400。本申请实施例的智能门锁可以充分利用供电电池的电能,延长人脸识别模组的续航时间。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置,可通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
Claims (11)
1.一种供电电路,其特征在于,包括供电电池、防反接模块和升降压模块,所述供电电路用于为人脸识别模组供电,所述防反接模块用于在所述供电电池正负极反接时切断所述供电电池的输出;
所述供电电池的正极连接所述防反接模块的第一端,所述防反接模块的第二端连接所述升降压模块的输入正极,所述升降压模块的输出正极连接所述人脸识别模组的正极供电端,所述供电电池的负极、所述升降压模块的输入负极、所述升降压模块的输出负极和所述人脸识别模组的负极供电端接地;
在所述供电电池的电压大于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述升降压模块工作在降压模式;在所述供电电池的电压小于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述升降压模块工作在升压模式。
2.根据权利要求1所述的供电电路,所述防反接模块包括第一开关管,所述第一开关管的寄生二极管的正极连接所述供电电池的正极,所述寄生二极管的负极连接所述升降压模块的输入正极。
3.根据权利要求1所述的供电电路,所述防反接模块包括第一二极管,所述第一二极管的正极连接所述供电电池的正极,所述第一二极管的负极连接所述升降压模块的输入正极。
4.根据权利要求2所述的供电电路,其特征在于,所述升降压模块包括控制模块、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第一电容、第二电容和第一电感;
所述第一电容的第一端连接所述第二开关管的第一端和所述第一开关管的第二端,所述第二开关管的第二端连接所述第五开关管的第一端和所述第一电感的第一端,所述第一电感的第二端连接所述第三开关管的第一端和所述第四开关管的第一端,所述第三开关管的第二端连接所述第二电容的第一端和所述人脸识别模组的正极供电端,所述第一电容的第二端、所述第四开关管的第二端、所述第五开关管的第二端和所述第二电容的第二端接地;
所述控制模块包括第一输出接口、第二输出接口、第三输出接口和第四输出接口,所述第一输出接口连接所述第二开关管的控制端,所述第二输出接口连接所述第三开关管的控制端,所述第三输出接口连接所述第四开关管的控制端,所述第四输出接口连接所述第五开关管的控制端,所述第一开关管的控制端连接所述供电电池的负极。
5.根据权利要求4所述的供电电路,其特征在于,在所述供电电池的电压大于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述控制模块控制所述第三开关管导通、所述第四开关管断开、所述第二开关管和所述第五开关管工作在第一脉冲宽度调制PWM模式。
6.根据权利要求5所述的供电电路,其特征在于,在所述第一PWM模式下,所述控制模块向所述第二开关管的控制端和所述第五开关管的控制端发送的第一PWM信号的占空比为D1,D1=Vout/Vin;
其中,所述Vout为所述升降压模块的输出正极电压,所述Vin为所述升降压模块的输入正极电压。
7.根据权利要求4所述的供电电路,其特征在于,在所述供电电池的电压小于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述控制模块控制所述第二开关管导通、所述第五开关管断开、所述第三开关管和所述第四开关管工作在第二PWM模式。
8.根据权利要求7所述的供电电路,其特征在于,在所述第二PWM模式下,所述控制模块向所述第三开关管的控制端和所述第四开关管的控制端发送的第二PWM信号的占空比为D2,D2=1-Vin/Vout;
其中,所述Vout为所述升降压模块的输出正极电压,所述Vin为所述升降压模块的输入正极电压。
9.根据权利要求1~3任一项所述的供电电路,其特征在于,所述升降压模块包括降压电路、升压电路、第六开关管和第七开关管;
所述防反接模块的第二端所述第六开关管的第一端和所述第七开关管的第一端,所述第六开关管的第二端连接所述降压电路的正输入端,所述降压电路的正输出端连接所述人脸识别模组的正极供电端;所述第七开关管的第二端连接所述升压电路的正输入端,所述升压电路的正输出端连接所述人脸识别模组的正极供电端;
在所述供电电池的电压大于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述第六开关管导通,所述第七开关管断开;在所述供电电池的电压小于所述人脸识别模组的供电电压的情况下,所述第六开关管断开,所述第七开关管导通。
10.一种供电系统,其特征在于,包括如权利要求1~9任一项所述的供电电路和人脸识别模组。
11.一种智能门锁,其特征在于,包括如权利要求1~9任一项所述的供电电路、人脸识别模组和门锁开关,在所述人脸识别模组采集的人脸图像通过人脸验证的情况下,开启所述门锁开关。
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