阅读说明：本技术 一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关 (Key time identification circuit, key time identification device and self-generating switch ) 是由 龚飞 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本申请适用于开关检测技术领域,提供了一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关,通过半桥导电电路将自发电内核输出的交流电信号转换为第一直流电压信号,以对充放电电路进行充电或者放电,从而生成对应的开关控制信号对开关电路的导通和关断进行控制,整流电路基于自发电内核输出的交流电信号转换为第二直流电压信号发送至开关电路,开关电路根据第二直流电压信号和开关控制信号生成按键时长识别信号,解决了现有的自发电开关存在的无法识别按键长按或者短按的问题。(The utility model is suitable for a switch detects technical field, a long recognition circuit is long when button, long recognition device and spontaneous electric switch are long when button, the alternating current signal who will generate electricity from the kernel output through half-bridge conductive circuit converts first direct current voltage signal into, with charge or discharge to charge-discharge circuit, thereby it controls to switch on and off of switch circuit to generate corresponding on-off control signal, rectifier circuit converts the alternating current signal of generating electricity from the kernel output into second direct current voltage signal and sends to switch circuit, long recognition signal is long when switch circuit generates the button according to second direct current voltage signal and on-off control signal, the problem that current spontaneous electric switch exists can't discernment button press for a long time or press for a short time has been solved.)

一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关

技术领域

本申请属于开关检测技术领域，尤其涉及一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关。

背景技术

传统的开关主要直接布线供电或者由电池供电，随着电气设备被广泛的使用，电气设备对开关的使用范围和功能性要求更高。自发电开关由于其无需电池、布线简单等特点得到用户的青睐。在自发电开关中，通过按键操作磁铁组上下移动，可以使得自发电内核将机械能转化成电能，进而实现自发电为控制板提供电源，生成对应的控制信号。

然而，现有的自发电开关存在无法识别按键长按或者短按的问题，极大的限制了自发电开关的应用范围。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关，能够解决现有的自发电开关存在的无法识别按键长按或者短按的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种按键时长识别电路，与自发电内核连接，所述按键时长识别电路包括：

半桥导电电路，与所述自发电内核连接，用于将所述自发电内核输出的交流电信号转换为第一直流电压信号；

充放电电路，与所述半桥导电电路连接，用于接收所述第一直流电压信号，并根据所述第一直流电压信号进行充电或者放电，生成对应的开关控制信号；

整流电路，与所述自发电内核连接，用于将所述自发电内核输出的交流电信号转换为第二直流电压信号，其中，所述充放电电路的放电时间大于所述整流电路的放电时间；以及

开关电路，与所述充放电电路以及所述整流电路连接，用于接收所述第二直流电压信号和所述开关控制信号，并根据所述第二直流电压信号和所述开关控制信号生成按键时长识别信号。

可选的，所述半桥导电电路包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述自发电内核连接，所述第一二极管的阴极与所述充放电电路连接。

可选的，所述充放电电路包括储能单元和放电单元；

所述储能单元的第一端与所述放电单元的第一端共接于所述半桥导电电路，所述放电单元的第二端与所述储能单元的第二端共接于地。

可选的，所述储能单元为第一电容。

可选的，所述放电单元为第一电阻。

可选的，所述第一电阻为可调电阻。

可选的，所述开关电路包括第一开关管和第二电阻；所述第一开关管的电流输入端与所述第二电阻的第一端共接于所述开关电路的输出端，所述第二电阻的第二端与所述整流电路连接，所述第一开关管的控制端与所述充放电电路连接，所述第一开关管的电流输出端接地。

可选的，所述第一开关管为N型MOS管。

本申请实施例的第二方面提供了一种按键时长识别装置，包括如上述任一项所述的按键时长识别电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种自发电开关，包括自发电内核以及如上述任一项所述的按键时长识别电路。

本申请实施例提供了提供了一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关，通过半桥导电电路将自发电内核输出的交流电信号转换为第一直流电压信号，以对充放电电路进行充电或者放电，从而生成对应的开关控制信号对开关电路的导通和关断进行控制，整流电路基于自发电内核输出的交流电信号转换为第二直流电压信号发送至开关电路，开关电路根据第二直流电压信号和开关控制信号生成按键时长识别信号，解决了现有的自发电开关存在的无法识别按键长按或者短按的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一个实施例提供的按键时长识别电路的结构示意图；

图2是本申请的另一个实施例提供的按键时长识别电路的结构示意图；

图3是本申请的一个实施例提供的开关电路控制端的电压波形示意图；

图4是本申请的一个实施例提供的开关电路输出端X和整流电路输出端VDD的波形示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

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地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通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。

在自发电开关中，通过将自发电内核耦合于联动装置，从而在按键开关被按压时，由联动装置联动驱动自发电内核切割磁感线产生电能，并通过复位件设于联动臂之下，以在联动装置被推动向下移动时储蓄使能，从而在按键开关被松开时释放联动臂，使联动臂回复至原位。具体地，复位件在自发电开关的初始状态时弹性支撑联动臂，并在自发电开关的被按压状态时储蓄势能，进而当按键开关被释放时，复位件释放势能而使得联动臂回复至原位。

图1是本申请实施例提供的一种按键时长识别电路的结构示意图，参见图1所示，本实施中的按键时长识别电路与自发电内核10连接，按键时长识别电路包括半桥导电电路21、充放电电路22、整流电路23以及开关电路24，具体的，半桥导电电路21与自发电内核10连接，用于将自发电内核10输出的交流电信号转换为第一直流电压信号；充放电电路22与半桥导电电路21连接，用于接收第一直流电压信号，并根据第一直流电压信号进行充电或者放电，生成对应的开关控制信号；整流电路23与自发电内核10连接，用于将自发电内核10输出的交流电信号转换为第二直流电压信号，其中，充放电电路22的放电时间大于整流电路23的放电时间；开关电路24，与充放电电路22以及整流电路23连接，用于接收第二直流电压信号和开关控制信号，并根据第二直流电压信号和开关控制信号生成按键时长识别信号。

在本实施例中，半桥导电电路21用于对自发电内核10输出端生成的交流电信号进行半桥导电处理，即处理交流电信号的正半波或者负半波，从而生成对应的第一直流电压信号，例如，自发电内核10在按键按下后切割磁场，将动能转换为电能，通过半桥导电电路21后生成对应的第一直流电压信号，同时由整流电路23将自发电内核10输出端输出的交流电信号转换为第二直流电压信号，其中，整流电路23为全桥整流电路。该第一直流电压信号经过充放电电路22时首先对充放电电路22进行充电，并生成开关控制信号发送至开关电路24的控制端，当充电所生成的开关控制信号的电压为开关阈值电压时，开关电路24导通，开关电路24的输出端接地，此时按键时长识别信号为低电平信号。

按键开关在连续按下与弹回时可以生成一个交流电信号，由于半桥导电电路21的单向导电特性，只有在按键开关按下时才会生成正向的第一直流电压信号，在按键开关弹回时，半桥导电电路21输出的第一直流电压信号的电压为0V。

在一个实施例中，充放电电路22的充电时间以及放电时间大于整流电路23将交流电信号转换为第二直流电压信号发送至开关电路24的时间(即整流电路23的放电时间)，因此，若短按后松手，按键开关弹回，作为动能转换装置的自发电内核10在回弹时继续发电，整流电路23输出端VDD输出的第二直流电压信号在回弹过程中继续维持高电平，同时，由于充放电电路22的放电时间较长，其放电过程还在持续，开关电路24继续处于导通状态，开关电路24的输出端继续保持低电平输出，即按键时长识别信号在时间t1内始终为低电平，从而完成按键开关短按的识别。

若用户长按按键开关不松开，此时按键开关无法弹回，作为动能转换装置的自发电内核10此时只有正半周信号输出，因此，充放电电路22在时间t2内会完全放电，开关电路24的控制端的电压被拉至地，开关电路24关断。因此在时间t3(t3＞t2)后松手，动能装置回弹发电生成交流电信号中的负半周信号，由于充放电电路22已经完全放电，开关电路24关断，整流电路23对交流电信号中的负半周信号进行整流处理后发送至开关电路24的输出端输出，生成高电平的按键时长识别信号，从而完成对按键开关长按的识别。

在一个实施例中，参见图2所示，半桥导电电路21包括第一二极管D1，第一二极管D1的阳极与自发电内核10连接，第一二极管D1的阴极与充放电电路22连接。

在本实施例中，通过第一二极管D1作为半桥导电电路21对自发电内核10生成的交流电信号进行半桥导电处理，避免在按键开关弹回时自发电内核10生成的负半周信号对开关电路24造成干扰。

在一个实施例中，参见图2所示，充放电电路22包括储能单元221和放电单元222；储能单元221的第一端与放电单元222的第一端共接于半桥导电电路21，放电单元222的第二端与储能单元221的第二端共接于地。

在本实施例中，储能单元221用于在接收到电信号时进行充电储能，并在停止接收电信号之后通过放电单元222进行放电，从而对开关电路24的控制端的电压进行控制，例如，通过控制储能单元221的充电速度以及放电单元222的放电速度，控制开关电路24的控制端的电压保持在导通阈值电压之上的时间，从而对开关电路24的导通时间控制，进一步的，对开关电路24的输出端的电压为低电平的时间点进行调节。

在一个实施例中，储能单元221为第一电容C1。

在一个实施例中，放电单元222可以为一个电阻，也可以由多个电阻串联或者并联组成的负载电路。

例如，参见图2所示，在一个实施例中，放电单元222为第一电阻R1。

在一个实施例中，第一电阻R1为可调电阻。

在本实施例中，通过可调电阻可以调整充放电电路22的充电时间和放电时间。

在一个实施例中，参见图2所示，开关电路24包括第一开关管Q1和第二电阻R2；第一开关管Q1的电流输入端与第二电阻R2的第一端共接于开关电路24的输出端，第二电阻R2的第二端与整流电路23连接，第一开关管Q1的控制端与充放电电路22连接，第一开关管Q1的电流输出端接地。

在一个实施例中，第一开关管Q1为N型MOS管。

参见图3所示，机械臂按下时，在t0到t1的时间段内，自发电内核10生成第一直流电压信号，图3中的横坐标表示时间，纵坐标表示第一开关管Q1的控制端的电压。参见图4所示，由于充放电电路22的充电时间以及放电时间大于整流电路23将交流电信号转换为第二直流电压信号发送至开关电路24的时间，自发电内核10生成的交流电信号经过第一二极管D1后转换为第一直流电压信号，经过整流电路23后转换为第二直流电压信号，第一直流电压信号首先对第一电容C1进行充电，达到第一开关管Q1的导通阈值电压后，第一开关管Q1导通，此时整流电路23的输出端VDD为高电平，开关电路24的输出端X此时被拉低到地，若机械臂(即按键开关)短按后松手，按键开关弹回，作为动能转换装置的自发电内核10在回弹时继续发电，整流电路23输出端VDD输出的第二直流电压信号在回弹过程中继续维持高电平，同时，由于充放电电路22的放电时间较长，其放电过程还在持续，开关电路24继续处于导通状态，开关电路24的输出端继续保持低电平输出，即按键时长识别信号(即输出端X输出的信号)在机械臂按下的时间点t0至第一电容C1放电完毕的时间点t2内始终为低电平，则判断按键开关为短按状态。

若用户长按按键开关不松开，即在时间点t0到时间点t2之间按键开关无法弹回，作为动能转换装置的自发电内核10在按下时只有正半周信号输出，因此，充放电电路22在时间t2内会完全放电，开关电路24的控制端的电压被拉至地，开关电路24在时间t2后关断。因此在时间t3(t3＞t2)后松手，动能装置回弹发电生成交流电信号中的负半周信号，由于充放电电路22已经完全放电，开关电路24关断，整流电路23对交流电信号中的负半周信号进行整流处理后发送至开关电路24的输出端X输出，参见图4所示，此时输出端X处的按键时长识别信号与整流电路23的输出端VDD的信号一致，从而判断按键开关为长按状态。

本申请实施例的第二方面提供了一种按键时长识别装置，按键时长识别装置包括如上述任一项的按键时长识别电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种自发电开关，自发电开关包括自发电内核10以及如上述任一项的按键时长识别电路。

本申请实施例提供了提供了一种按键时长识别电路、按键时长识别装置及自发电开关，通过半桥导电电路将自发电内核输出的交流电信号转换为第一直流电压信号，以对充放电电路进行充电或者放电，从而生成对应的开关控制信号对开关电路的导通和关断进行控制，整流电路基于自发电内核输出的交流电信号转换为第二直流电压信号发送至开关电路，开关电路根据第二直流电压信号和开关控制信号生成按键时长识别信号，解决了现有的自发电开关存在的无法识别按键长按或者短按的问题。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。