何為軟開關？軟開關是相對于硬開關而言。硬開關顧名思義，電源的開斷完全取決于硬件，是物理層上的開合；而軟開關，則是必須借助于軟件，準確地說是借助軟件來進行關閉。兩者各有優(yōu)劣。前者因為是物理層的操作，可以講電源和系統(tǒng)部分完全阻隔，所以關閉時漏電流非常小，但缺陷是關閉時無法給予軟件任何通知信息；而后者的關閉只是電平的操作，關閉后無法將電源部分與系統(tǒng)部分隔離，因此相對而言，漏電流會比較大，但優(yōu)點在于，關閉是由軟件進行控制，所以能在關閉前做好相應的準備工作。

正是因為此特性，故電子設備來說采用硬開關的設計非常少，更多的是軟開關。舉個簡單的例子，我們常用的家用電腦就是軟開關設計。試想加入電腦采用的是硬開關的設計，會是什么結(jié)果？結(jié)果估計就如同我們在正常使用電腦時，突然將插頭給拔掉一樣。這樣，對于電腦的設備，特別是硬盤而言，所造成的損害是不可估量的。

軟開關設計 硬件篇

對于軟開關而言，在我們按下那一瞬間，因為還沒有給CPU上電，不存在任何程序執(zhí)行的可能，所以注定“打開”這一個操作只能用硬件完成。當系統(tǒng)跑起來以后，此時軟件已經(jīng)開始運作，我們就能通過對GPIO進行操作來關閉設備。綜上所述，如果要實現(xiàn)軟開關，我們必須具備兩個GPIO口。一個為DETECT_KEY，作為輸入，用來檢測按鍵是否按下；另一個為GPIO_SHDW，作為輸出，用來控制電源的閉合。

現(xiàn)在，我們來看一個典型的軟開關電路（圖一，以下講解都以電路圖的標號為指代）：

該電路很簡單，對外的節(jié)點有四處，分別如下：

PWR_ON：用來控制系統(tǒng)的電源。當其為high時，系統(tǒng)正常供電。

VDD33D：直接接3.3V電壓

GPIO_SHDW：當其為low時關閉系統(tǒng)電源

DETECT_KEY：檢測按鍵S1的狀態(tài)。

我們現(xiàn)在根據(jù)開機到關機的過程來一步一步來分析該電路：

1.未開機，S1未按下。

此時GPIO_SHDN為low，直接控制了Q1和Q2的控制腳(PIN1)，令VDD33D的電壓無法輸出到POW_ON端。而D1因為S1未按下，該二極管也處于阻隔狀態(tài)，S1端的VDD33D也無法輸送到POW_ON端。故整個系統(tǒng)還處于關閉狀態(tài)。

2.S1按下，開機。

S1按下，二極管D1導通，S1端的VDD33D電壓輸送到PWR_ON端，系統(tǒng)開始啟動。系統(tǒng)啟動時，將GPIO_SHDN置high。此時PWR_ON已經(jīng)輸入了R2,R3端的VDD33D電壓，D1兩邊電壓基本上處于平衡狀態(tài)，D1相當于斷開，S1端的電壓無法加載到PWR_ON。

3.S1放開，系統(tǒng)正常運行。

S1放開，D1不可能再導通，而此時電壓已經(jīng)主要是從R2，R3端的VDD3D輸入，令PWR_ON一直保持high狀態(tài)，故系統(tǒng)一直處于正常運行狀態(tài)。

4.S1按下，系統(tǒng)正常運行。

因為S1按下，導致Q3導通，拉低R6端下方的電壓，此時DETECT_KEY這個GPIO口檢測到電平為low，軟件開始進入計時狀態(tài)。

5.S1放開。

因為S1已經(jīng)放開，Q3不再導通，R6下端電壓恢復，DETECT_KEY檢測到電平為high。此時軟件和閾值做比較，如果超過預定的閾值，則關閉系統(tǒng)；否則，將本次操作忽略。在這里之所以和閾值進行比較，是出自于防抖的需要。因為在實際使用中，可能R6端會有微小的極為短暫的電壓降，如果軟件不設置閾值，檢測到該電壓降就會關閉，這對于產(chǎn)品而言是不允許的。

相關閱讀：

專家給你深入解析電鍍用移相全橋軟開關電路
基于移相全橋電路的軟開關電源設計
對軟開關半橋DC-DC變換器的PWM控制策略分析