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CN110572029A - 主动笔电路 - Google Patents

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CN110572029A
CN110572029A CN201910876021.2A CN201910876021A CN110572029A CN 110572029 A CN110572029 A CN 110572029A CN 201910876021 A CN201910876021 A CN 201910876021A CN 110572029 A CN110572029 A CN 110572029A
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CN
China
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capacitor
switch module
diode
switch
module
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王冲
钟洪耀
詹梓煜
邓建
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Shenzhen Qianfenyi Intelligent Technology Co Ltd
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Shenzhen Qianfenyi Intelligent Technology Co Ltd
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545—Pens or stylus
    • H—ELECTRICITY
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    • H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
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    • H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
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Abstract

本发明提供了一种主动笔电路，包括升压模块、第一开关模块、第二开关模块，所述第一开关模块分别与所述升压模块和笔尖相连，所述第二开关模块分别与所述升压模块和笔尖相连，所述升压模块同时产生±U两个电平，通过第一开关模块和第二开关模块分别控制+U和‑U接到笔尖，从而产生打码信号。本发明的有益效果是：本发明使用升压模块产生正负两个电压，通过开关分别加到笔尖上，输出打码信号，可以显著降低功耗。而且使用的开关较少，控制简单。

Description

主动笔电路
技术领域
本发明涉及手写笔技术领域，尤其涉及主动笔电路。
背景技术
主动笔用于书写或输入指令到带有触控屏的设备上，在笔尖处产生打码信号，通过笔尖与触控屏的接触传递打码信号进行通讯。
如图1所示，打码信号通常是脉冲信号，有两种电压：高电压、0电压。其中高压信号通常使用LC谐振电路来产生，主动笔的电源为谐振电路提供能量。考虑到信噪比的问题，高电平信号的电压一般会比较大，这种情况下的电路功耗较大，且对电容的耐压值、电感线圈的电感值要求较高，增加设计生产的难度。
主动笔中，笔管与通过人体与大地相连，作为参考地。通过LC谐振电路产生一个较低的高电压U；通过控制四个开关的通断来改变笔尖和笔管之间的相对电压差，从而使笔尖的电位在+U和-U之间转换。该方案中LC谐振电路产生的高电压只是传统方法的一半，降低功耗。
如图2所示，SW1、SW4导通，SW2、SW3开路时笔尖输出+U；SW2、SW3导通，SW1、SW4开路时笔尖输出-U。但是，该方案需要的开关较多，开关的同步要求较为严格，较多的开关易引入噪声。
发明内容
本发明提供了一种主动笔电路，包括升压模块、第一开关模块、第二开关模块，所述第一开关模块分别与所述升压模块和笔尖相连，所述第二开关模块分别与所述升压模块和笔尖相连，所述升压模块同时产生±U两个电平，通过第一开关模块和第二开关模块分别控制+U和-U接到笔尖，从而产生打码信号。
作为本发明的进一步改进，所述升压模块包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电感L和第三开关模块，所述电感L一端分别与所述第二电容C2一端、所述第三开关模块一端、所述第一二极管D1正极相连，所述第三开关模块另一端接地；所述第一二极管D1正极分别与所述电感L一端、所述第二电容C2一端、所述第三开关模块一端相连，所述第一开关模块分别与所述第一二极管D1负极和所述笔尖相连，所述第四电容C4一端连接于所述第一开关模块与所述第一二极管D1负极之间，所述第四电容C4另一端接地；所述第二电容C2一端分别与所述电感L一端、所述第三开关模块一端、所述第一二极管D1正极相连，所述第二电容C2另一端与所述第二二极管D2正极相连，所述第二二极管D2负极接地，所述第三二极管D3正极与所述第三电容C3一端相连，所述第三二极管D3负极连接于所述第二电容C2另一端与所述第二二极管D2正极之间，所述第三电容C3另一端接地，所述第二开关模块与所述笔尖相连，且所述第二开关模块连接于所述第三二极管D3正极与所述第三电容C3一端之间。
作为本发明的进一步改进，所述升压模块还包括第一电容C1，所述电感L另一端与所述第一电容C1一端相连，所述第一电容C1另一端接地。
作为本发明的进一步改进，该主动笔电路还包括主动笔电源，所述主动笔电源一端与所述电感L另一端相连，所述主动笔电源另一端接地，所述第一电容C1一端连接于所述主动笔电源一端与所述电感L另一端之间。
作为本发明的进一步改进，所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电感L和第三开关模块构成直流升压电路。
作为本发明的进一步改进，所述第三开关模块为第三开关SW3。
作为本发明的进一步改进，所述第三开关模块为Boost IC。
作为本发明的进一步改进，所述第一开关模块为第一开关SW1，所述第二开关模块为第二开关SW2。
作为本发明的进一步改进，所述第一开关模块和所述第二开关模块均采用具有开关作用的场效应晶体管。
作为本发明的进一步改进，所述第一开关模块和所述第二开关模块采用PMOS晶体管。
本发明的有益效果是：本发明使用升压模块产生正负两个电压，通过开关分别加到笔尖上，输出打码信号，可以显著降低功耗。而且使用的开关较少，控制简单。
附图说明
图1是背景技术的传统的打码原理图；
图2是背景技术的电路图；
图3是本发明的电路原理图；
图4是本发明的一实施例的电路图；
图5是本发明的另一实施例的电路图；
图6是传统方案的打码输出信号波形图；
图7是本发明的打码输出波形图。
具体实施方式
本发明公开了一种主动笔电路，具体为主动笔的信号发生电路和升压电路，本发明解决了两个技术问题，第一个技术问题：解决传统方法中升压模块输出高电压，功耗大的问题。第二个技术问题：解决背景技术中开关较多，控制繁琐、易引入噪声的问题。
如图3所示，本发明的主动笔电路包括升压模块、第一开关模块、第二开关模块和笔尖，所述第一开关模块分别与所述升压模块和所述笔尖相连，所述第二开关模块分别与所述升压模块和所述笔尖相连，所述升压模块同时产生±U两个电平，通过第一开关模块和第二开关模块分别控制+U和-U接到笔尖，从而产生打码信号，该方案在保证信噪比的前提下降低了功耗，同时降低大电流流过的风险。
作为本发明的实施例，第一开关模块采用第一开关SW1，第二开关模块采用第二开关SW2，如图3所示。
如图4所示，该主动笔电路还包括主动笔电源，所述升压模块包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电感L和第三开关模块。所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电感L和第三开关模块构成直流升压电路，主动笔电源为电路提供能源。在图4中，第一开关模块采用第一开关SW1，第二开关模块采用第二开关SW2，第三开关模块采用第三开关SW3。
如图4所示，主动笔电源一端与所述电感L另一端相连，所述主动笔电源另一端接地，所述第一电容C1一端连接于所述主动笔电源一端与所述电感L另一端之间，所述第一电容C1另一端接地。所述电感L一端分别与所述第二电容C2一端、所述第三开关SW3一端、所述第一二极管D1正极相连，所述第三开关SW3另一端接地；所述第一二极管D1正极分别与所述电感L一端、所述第二电容C2一端、所述第三开关SW3一端相连，所述第一开关SW1分别与所述第一二极管D1负极和所述笔尖相连，所述第四电容C4一端连接于所述第一开关SW1与所述第一二极管D1负极之间，所述第四电容C4另一端接地；所述第二电容C2一端分别与所述电感L一端、所述第三开关SW3一端、所述第一二极管D1正极相连，所述第二电容C2另一端与所述第二二极管D2正极相连，所述第二二极管D2负极接地，所述第三二极管D3正极与所述第三电容C3一端相连，所述第三二极管D3负极连接于所述第二电容C2另一端与所述第二二极管D2正极之间，所述第三电容C3另一端接地，所述第二开关SW2与所述笔尖相连，且所述第二开关SW2连接于所述第三二极管D3正极与所述第三电容C3一端之间。
工作过程如下：(1)第三开关SW3闭合，电流从电源流出，经过电感L、第三开关SW3流向地；(2)第三开关SW3开路，由于电感L阻碍电流突变的特性，电流会分成两路I1、I2，I1通过第一二极管D1流向第四电容C4，电容具有储存能量的特性，第四电容C4储存电荷，电压上升为正；I2向第二电容C2充电，第二电容C2会通过第三二极管D3抽取第三电容C3中的电荷，使第三电容C3左边极板电压为负；(3)第三开关SW3闭合，电流从电源流出，经过电感L、第三开关SW3流向地；由于二极管D1、D2的单向导电性，第四电容C4只能向第一开关SW1输出电流，第二电容C2两极板的电荷分别通过第三开关SW3、第二二极管D2流向地，第三电容C3只能向第二开关SW2输出电流。通过第三开关SW3不断闭合、导通，第三电容C3左边极板的电压始终维持为负电压-U，第四电容C4上极板始终维持正电压+U。通过调整第三开关SW3开关的频率，并适配合适的电容、电感，可以调控不同的电压。理想情况下，当电二电容C2、第三电容C3、第四电容C4取相同值时，两条线路输出的电压绝对值相同。实际情况下考虑到器件参数不完全相同及第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3不是理想器件，实际上负电压的绝对值会较小。第一开关SW1闭合，+U传递到笔尖；第二开关SW2闭合，-U传递到笔尖。第一开关SW1、第二开关SW2交替闭合、断开，从而笔尖输出正、负电压的打码信号。
如图5所示，作为本发明的另一个实施例，该实施例与图4的实施例不同之处在于，使用Boost IC代替第三开关SW3，IC可使用TPS61x系列；第一开关SW1、第二开关SW2用具有开关作用的场效应晶体管代替，可使用NMOS、PMOS、JFET、BJT等晶体管；图5中使用PMOS。
在峰峰值相同的情况下，传统方案的打码输出信号波形如图6，本发明的打码输出波形如图7，两情况的峰峰值都是2U。功率计算：
传统方案的功率，
本发明的功率：
功率消耗只是传统方案的50％。
本发明的有益效果是：本发明使用升压模块产生正负两个电压，通过开关分别加到笔尖上，输出打码信号，可以显著降低功耗。而且使用的开关较少，控制简单。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种主动笔电路，其特征在于：包括升压模块、第一开关模块、第二开关模块，所述第一开关模块分别与所述升压模块和笔尖相连，所述第二开关模块分别与所述升压模块和笔尖相连，所述升压模块同时产生±U两个电平，通过第一开关模块和第二开关模块分别控制+U和-U接到笔尖，从而产生打码信号。
2.根据权利要求1所述的主动笔电路，其特征在于：所述升压模块包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电感L和第三开关模块，所述电感L一端分别与所述第二电容C2一端、所述第三开关模块一端、所述第一二极管D1正极相连，所述第三开关模块另一端接地；所述第一二极管D1正极分别与所述电感L一端、所述第二电容C2一端、所述第三开关模块一端相连，所述第一开关模块分别与所述第一二极管D1负极和所述笔尖相连，所述第四电容C4一端连接于所述第一开关模块与所述第一二极管D1负极之间，所述第四电容C4另一端接地；所述第二电容C2一端分别与所述电感L一端、所述第三开关模块一端、所述第一二极管D1正极相连，所述第二电容C2另一端与所述第二二极管D2正极相连，所述第二二极管D2负极接地，所述第三二极管D3正极与所述第三电容C3一端相连，所述第三二极管D3负极连接于所述第二电容C2另一端与所述第二二极管D2正极之间，所述第三电容C3另一端接地，所述第二开关模块与所述笔尖相连，且所述第二开关模块连接于所述第三二极管D3正极与所述第三电容C3一端之间。
3.根据权利要求2所述的主动笔电路，其特征在于：所述升压模块还包括第一电容C1，所述电感L另一端与所述第一电容C1一端相连，所述第一电容C1另一端接地。
4.根据权利要求3所述的主动笔电路，其特征在于：该主动笔电路还包括主动笔电源，所述主动笔电源一端与所述电感L另一端相连，所述主动笔电源另一端接地，所述第一电容C1一端连接于所述主动笔电源一端与所述电感L另一端之间。
5.根据权利要求3所述的主动笔电路，其特征在于：所述第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、电感L和第三开关模块构成直流升压电路。
6.根据权利要求2所述的主动笔电路，其特征在于：所述第三开关模块为第三开关SW3。
7.根据权利要求2所述的主动笔电路，其特征在于：所述第三开关模块为Boost IC。
8.根据权利要求1至7任一项所述的主动笔电路，其特征在于：所述第一开关模块为第一开关SW1，所述第二开关模块为第二开关SW2。
9.根据权利要求1至7任一项所述的主动笔电路，其特征在于：所述第一开关模块和所述第二开关模块均采用具有开关作用的场效应晶体管。
10.根据权利要求9所述的主动笔电路，其特征在于：所述第一开关模块和所述第二开关模块采用PMOS晶体管。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219738A (ja) * 1992-02-07 1993-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多重出力スイッチングレギュレータ
JPH0965653A (ja) * 1995-08-23 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2011199950A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Asahi Kasei Electronics Co Ltd スイッチング制御方法、および、スイッチング電源装置
CN102769379A (zh) * 2012-07-23 2012-11-07 孙坚 一种绝缘硅工艺上的正负压产生电路
CN103683397A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN107438941A (zh) * 2017-04-07 2017-12-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 主动笔、升压电路及其控制方法
CN108124499A (zh) * 2017-12-13 2018-06-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05219738A (ja) * 1992-02-07 1993-08-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 多重出力スイッチングレギュレータ
JPH0965653A (ja) * 1995-08-23 1997-03-07 Murata Mfg Co Ltd Ｄｃ−ｄｃコンバータ
JP2011199950A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Asahi Kasei Electronics Co Ltd スイッチング制御方法、および、スイッチング電源装置
CN102769379A (zh) * 2012-07-23 2012-11-07 孙坚 一种绝缘硅工艺上的正负压产生电路
CN103683397A (zh) * 2013-11-28 2014-03-26 华为技术有限公司 一种不间断电源电路及其控制方法
CN107438941A (zh) * 2017-04-07 2017-12-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 主动笔、升压电路及其控制方法
CN108124499A (zh) * 2017-12-13 2018-06-05 深圳市汇顶科技股份有限公司 主动笔的信号发生电路、主动笔和打码方法

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