供電電源中斷的掉電信號產生電路的製作方法
2023-04-24 12:53:06
供電電源中斷的掉電信號產生電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種供電電源中斷的掉電信號產生電路，包括掉電檢測電路、電壓比較電路和電源電路：掉電檢測電路包括依次串聯的穩壓管V114、二極體V58、R284和R267，以及C97和二極體V57，穩壓管V114負極與外接電源連接、正極與二極體V58的正極連接，C97與R267並聯後接地，二極體V57負極與R284、R267的連接處連接、正極與電源電路連接，R284、R267的連接處與電壓比較電路連接；電壓比較電路包括電壓比較器，電壓比較器第一埠為掉電信號輸出端，電壓比較器第二埠與掉電檢測電路連接，電壓比較器第三埠接地。本實用新型能夠在外接電源中斷時及時通知微處理器進行相應的掉電處理。
【專利說明】供電電源中斷的掉電信號產生電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種控制信號產生【技術領域】。具體地說，涉及一種供電電源中斷的掉電信號產生電路。
【背景技術】
[0002]微處理器用一片或少數幾片大規模集成電路組成的中央處理器。這些電路執行控制部件和算術邏輯部件的功能。微處理器與傳統的中央處理器相比，具有體積小、重量輕和容易模塊化等優點。微處理器的基本組成部分有:寄存器堆、運算器、時序控制電路，以及數據和地址總線。微處理器能完成取指令、執行指令，以及與外界存儲器和邏輯部件交換信息等操作，是微型計算機的運算控制部分。它可與存儲器和外圍電路晶片組成微型計算機。
[0003]微處理器已經無處不在，無論是錄像機、智能洗衣機、行動電話等家電產品，還是汽車引擎控制，以及數控工具機、飛彈精確制導等都要嵌入各類不同的微處理器。微處理器不僅是微型計算機的核心部件，也是各種數位化智能設備的關鍵部件。國際上的超高速巨型計算機、大型計算機等高端計算系統也都採用大量的通用高性能微處理器建造。
[0004]微處理的使用越來越廣泛，在常見的控制設備中，都設置有微處理器。目前在一些重要的直流供電裝置中，在運行過程中，微處理器往往會處理大量的實時數據，若裝置的外接電源突然斷電，需要將微處理器中所設置的參數、用戶程序等緩存中的數據保存到存儲介質中，以免造成數據丟失。為此，在一些沒有備用電源供電的裝置中，需要檢測掉電信號，一旦發現外接電源掉電時，在裝置完全斷電之前將緩存中的數據保存起來，以保證數據的完整性和裝置的可靠性。
實用新型內容
[0005]為此，本實用新型所要解決的技術問題在於沒有備用電源的情況下，裝置需要及時得到掉電信號以在完全斷電前將微處理器緩存中的數據保存起來，從而提出一種能及時發現外接供電電源中斷並產生掉電信號的掉電信號產生電路。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下技術方案:
[0007]一種供電電源中斷的掉電信號產生電路，包括掉電檢測電路以及分別與掉電檢測電路連接的電壓比較電路和電源電路:掉電檢測電路包括依次串聯連接的穩壓管V114、二極體V58、電阻R284和電阻R267，以及電容C97和二極體V57，穩壓管VI14的負極端與外接電源連接、正極端與二極體V58的正極端連接，二極體V58的負極端與電阻R284的一端連接，電阻R284的另一端與電阻R267的一端連接，電阻R267的另一端接地，電容C97與電阻R267並聯，二極體V57的負極端與電阻R284和電阻R267的連接處連接、正極端與電源電路連接，電阻R284和電阻R267的連接處還作為掉電檢測電路的輸出端，與電壓比較電路連接；電壓比較電路包括電壓比較器V62,電壓比較器V62的第一埠作為掉電信號產生電路的掉電信號輸出端，電壓比較器V62的第二埠與掉電檢測電路的輸出端連接，電壓比較器V62的第三埠接地；還包括電阻R33，電阻R33的一端與電壓比較器V62的第一埠連接，電阻R33的另一端與外設的電壓上拉電源連接。
[0008]作為優化，還包括電容C104，電容C104的一端與電壓比較器V62的第一埠連接、
另一端接地。
[0009]作為優化，電源電路為電容儲能電路，電容儲能電路包括依次連接的二極體V32、穩壓電路、限流電路和二極體V25，二極體V32的正極與外接電源連接、負極與穩壓電路連接，二極體V25正極與限流電路連接、負極與掉電檢測電路的二極體V57的正極連接，電容儲能電路還包括由若干個串聯的儲能單元電路構成的能量存儲電路，能量存儲電路的正極端與二極體V25的陽極連接、負極端接地。
[0010]作為優化，儲能單元電路包括一個超級電容和一個電阻，超級電容和電阻並聯。
[0011]作為優化，儲能單元電路的電阻大小均一致。
[0012]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0013]1、本實用新型提供的供電電源中斷的掉電信號產生電路，能夠檢測到外接電源的電壓下降，在它還沒有降到危及裝置正常工作的電壓以前就發出掉電信號，微處理器在接收到掉電信號以後立即轉入掉電工作模式，比如保存當前電能、進行電源管理和緩存數據的保存等。本實用新型電路結構簡單，只用了一個0C門電壓比較器V62，即能實時監測到外接電源電壓是否下降，從而實時判斷是否掉電，不需要採用單片機等其他微處理器，很大程度上節省了掉電檢測以及微處理作相應掉電處理的時間，能在外接電源下降到0V之前，利用電壓下降的短暫時間來進行緩存數據保存等操作，成本低但是可靠性高。在沒有設置備用電源的裝置系統中，本實用新型同樣能保證系統運行數據的完整性。本實用新型具有廣泛的適用性，如可應用於供電網中電能質量檢測系統中。
[0014]2、本實用新型提供的供電電源中斷的掉電信號產生電路中的電源電路能夠在外接電源正常工作或中斷時能夠提供一個較低的電壓給二極體V57，以保證在外接電源正常時，因二極體負極電壓高於正極電壓而截至，而在外接電源中斷時，提供一個較低的電壓給0C門電壓比較器V62，以使得0C門斷開，而電阻R33與外設的電壓上拉電源連接，從而使得掉電信號產生電路輸出一個高電平掉電信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中
[0016]圖1是本實用新型一個實施例的一種供電電源中斷的掉電信號產生電路圖；
[0017]圖2是本實用新型一個實施例的一種電源電路圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和實施例對本實用新型所提供的技術方案作進一步的詳細描述。
[0019]如圖1所示，本實用新型提供了一種供電電源中斷的掉電信號產生電路，包括掉電檢測電路以及分別與掉電檢測電路連接的電壓比較電路和電源電路，掉電檢測電路包括依次串聯連接的穩壓管V114、二極體V58、電阻R284和電阻R267，以及電容C97和二極體V57，穩壓管VI14的負極端與外接電源連接、正極端與二極體V58的正極端連接，二極體V58的負極端與電阻R284的一端連接，電阻R284的另一端與電阻R267的一端連接，電阻R267的另一端接地，電容C97與電阻R267並聯，二極體V57的負極端與電阻R284和電阻R267的連接處連接、正極端與電源電路連接，電阻R284和電阻R267的連接處還作為掉電檢測電路的輸出端，與電壓比較電路連接；電壓比較電路包括電壓比較器V62，電壓比較器V62的第一埠作為掉電信號產生電路的掉電信號輸出端，電壓比較器V62的第二埠與掉電檢測電路的輸出端連接，電壓比較器V62的第三埠接地。電壓比較器V62是一個0C門電壓比較器。該電路以電壓比較器V62為核心，判斷外接電源是否斷電，判斷斷電後即產生掉電信號，可保證裝置在上電、下電及異常情況下能夠準確判斷，合理工作。使用專用的電源管理晶片產生掉電信號比較可靠，也可減少微處理器的負擔。
[0020]本實用新型提供的供電電源中斷的掉電信號產生電路的主要作用是當外部電源中斷時及時通知微處理器進行外接電源中斷的相應處理，比如保存當前電能、進行電源管理和進行文件系統保護等。當外接電源正常提供15V直流供電時，7.5V穩壓管V114處於反向擊穿狀態，此時二極體V57截止，電容C97兩端電壓接近7V ；當外接電源中斷時，15V直流電壓緩慢下降，當電壓降低到8.3V左右時穩壓管V114處於反向截止狀態，這時二極體V57導通，電容C97兩端電壓由電源電路提供，電源電路提供的電壓輸入到0C門電壓比較器V62時小於5.5V。供電電源中斷的掉電信號產生電路在外接電源正常和中斷時提供不同的電壓便於後面電壓比較電路的監測。電壓比較器V62的第二埠的輸入電壓高於5.5V時0C門導通，當輸入電壓低於5.5V時0C門斷開。因此，該電路的掉電信號輸出端輸出高電平時，則表示外接電源斷電。
[0021]優化地，本實施例還包括電阻R33，電阻R33的一端與電壓比較器V62的第一埠連接，電阻R33的另一端與外設的電壓上拉電源連接。掉電信號ΗΠΝ在外部由3.3V電壓上拉電源進行信號上拉以提供給微處理器進行檢測。微處理器檢測到掉電信號roiN為高電平時，表示外接電源斷電。
[0022]優選地，還包括電容C104，電容C104的一端與電壓比較器V62的第一埠連接、另一端接地。電容C104的作用是濾波作用，濾除掉電信號輸出端的電磁幹擾，以免造成誤操作，提高裝置的可靠性。
[0023]如圖2所示，本實用新型中的電源電路為電容儲能電路，電容儲能電路包括依次連接的二極體V32、穩壓電路、限流電路和二極體V25，二極體V32的正極與外接電源連接、負極與穩壓電路連接，二極體V32作用是為防止外部電源中斷時防止電容電流倒灌到外接電源電路中。二極體V25正極與限流電路連接、負極與二極體V57的正極連接，電容儲能電路還包括由若干個串聯的儲能單元電路構成的能量存儲電路，能量存儲電路的正極端與二極體V25的陽極連接、負極端接地。具體地，儲能單元電路包括並聯的一個超級電容和一個電阻。且所有儲能單元電路的電阻和超級電容的大小均一致。與超級電容並連接的等值電阻主要是為了保證超級電容的兩端電壓保持一致，以免電壓不均造成超級電容局部過電壓而損壞。能量存儲電路中的超級電容同向串聯。作為優化，本實施例還包括電容C49，電容C49的一端與二極體V32的負極連接、另一端接地。限流電路由電阻R14和R15並聯構成，可防止裝置啟動時電流過大，導致裝置電源無法正常啟動。本實施例的電源電路能在外接電源正常工作或中斷時向均向二極體V57的正極提供小於6V的電壓，那麼二極體負極的電壓小於5.5V，即輸入到0C門電壓比較器V62中的電壓小於5.5V。
[0024]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。
【權利要求】
1.一種供電電源中斷的掉電信號產生電路，包括掉電檢測電路以及分別與掉電檢測電路連接的電壓比較電路和電源電路，其特徵在於: 所述掉電檢測電路包括依次串聯連接的穩壓管V114、二極體V58、電阻R284和電阻R267，以及電容C97和二極體V57，所述穩壓管V114的負極端與外接電源連接、正極端與所述二極體V58的正極端連接，所述二極體V58的負極端與所述電阻R284的一端連接，所述電阻R284的另一端與所述電阻R267的一端連接，所述電阻R267的另一端接地，所述電容C97與所述電阻R267並聯，所述二極體V57的負極端與所述電阻R284和所述電阻R267的連接處連接、正極端與所述電源電路連接，所述電阻R284和所述電阻R267的連接處還作為掉電檢測電路的輸出端，與所述電壓比較電路連接； 所述電壓比較電路包括電壓比較器V62，所述電壓比較器V62的第一埠作為掉電信號產生電路的掉電信號輸出端，所述電壓比較器V62的第二埠與所述掉電檢測電路的輸出端連接，所述電壓比較器V62的第三埠接地； 還包括電阻R33，所述電阻R33的一端與所述電壓比較器V62的第一埠連接，所述電阻R33的另一端與電壓上拉電源連接。
2.如權利要求1所述的供電電源中斷的掉電信號產生電路，其特徵在於，還包括電容C104，所述電容C104的一端與所述電壓比較器V62的第一埠連接、另一端接地。
3.如權利要求1所述的供電電源中斷的掉電信號產生電路，其特徵在於，所述電源電路為電容儲能電路，所述電容儲能電路包括依次連接的二極體V32、穩壓電路、限流電路和二極體V25，所述二極體V32的正極與外接電源連接、負極與所述穩壓電路連接，所述二極體V25正極與所述限流電路連接、負極與所述掉電檢測電路的所述二極體V57的正極連接，所述電容儲能電路還包括由若干個串聯的儲能單元電路構成的能量存儲電路，所述能量存儲電路的正極端與所述二極體V25的陽極連接、負極端接地。
4.如權利要求3所述的供電電源中斷的掉電信號產生電路，其特徵在於，所述儲能單元電路包括一個超級電容和一個電阻，所述超級電容和電阻並聯。
5.如權利要求4所述的供電電源中斷的掉電信號產生電路，其特徵在於，所述儲能單元電路的電阻大小均一致。
【文檔編號】G01R19/25GK204256036SQ201420589974
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】寇巖, 周強, 閻振坤, 屈東明, 夏曉斌, 於喬, 劉鵬 申請人:國網山東省電力公司青島供電公司, 國家電網公司