CN102938553B - 掉电告警控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种掉电告警控制电路，包括隔离模块和均与其连接的缓启动模块、DYING-GASP能量存储模块和监控模块；监控模块，用于上电后进行上电复位，在上电复位这段时间控制给DYING-GASP能量存储模块充电，以及掉电后控制能量输出给系统做掉电告警操作，其掉电告警门限值大于所在系统的正常工作电压值；缓启动模块，用于上电后抑制上电尖峰电流；DYING-GASP能量存储模块，用于在上电时存储DYING-GASP能量；隔离模块，用于在掉电时隔离输入电压和DYING-GASP能量存储模块。本发明可抑制上电尖峰电流，且可以提供充足的掉电保持时间来完成DYING-GASP过程，减少DYING-GASP的误报。

Description

掉电告警控制电路

技术领域

本发明涉及DYING-GASP电路，尤其涉及一种可误报风险低，且可以避免上电尖峰电流的掉电告警控制电路。

背景技术

通讯行业是关系到国民经济发展的重要行业，通讯设备对稳定可靠性的要求比较高，所以加入了DYING-GASP（掉电告警）功能：当终端通讯设备的电源无法满足系统正常工作的时候，系统会自动发一个信号给局端，告诉局端，终端可能会无法正常工作，局端就会做出相应反应和记录。在众多的终端设备开发厂家中，基本都是简单的采用复位芯片和大量的电解电容来实现这个功能。

现有的DYING-GASP的电路通常将门限值设的比较接近输入电压，这样才能确保掉电保持时间大于Tmin，使告警报文有充足的时间发送出去。但是在电网波动或者适配器老化的情况下，比较容易出现输入电压掉到DYING-GASP门限值以下，却又在系统能正常工作的最低电压之上，这样系统也会报出DYING-GASP，但系统并没有掉电，即误报。故这种实现方式产生DYING-GASP误报的风险比较高，而且大量的DYING-GASP电解电容会引起很大的上电尖峰电流。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中DYING-GASP误报的风险比较高，而且大量的DYING-GASP电解电容会引起很大的上电尖峰电流的缺陷，提供一种误报风险低，且可以避免上电尖峰电流的掉电告警控制电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种掉电告警控制电路，包括隔离模块和均与其连接的缓启动模块、DYING-GASP能量存储模块和监控模块；

所述监控模块，用于上电后进行上电复位，在上电复位这段时间，控制给DYING-GASP能量存储模块充电，以及掉电后将所述DYING-GASP能量存储模块中的能量输出给系统做掉电告警操作，其DYING-GASP门限值大于所在系统正常工作电压值；

所述缓启动模块，用于上电后抑制上电尖峰电流；

所述DYING-GASP能量存储模块，用于在上电时存储掉电告警能量；

所述隔离模块，用于在掉电时隔离输入电压和所述DYING-GASP能量存储模块。

本发明所述的掉电告警控制电路中，所述缓启动模块包括并联的电容和电阻，并联的一端通过一电阻接地，并联的另一端连接电源电压，该缓启动模块还包括第一P沟道的MOSEFT，其栅极和源极与并联的电容和电阻的两端连接，且其源极连接电源电压。

本发明所述的掉电告警控制电路中，所述监控模块包括具有电压检测功能的复位芯片，以及第一N沟道的MOSEFT和第二N沟道的MOSEFT，所述第一N沟道的MOSEFT的栅极与该复位芯片连接，所述第一N沟道的MOSEFT的漏极与所述第二N沟道的MOSEFT的栅极连接，所述第一N沟道的MOSEFT的源极接地；所述第二N沟道的MOSEFT的漏极通过一电阻与所述隔离模块连接，所述第二N沟道的MOSEFT的源极接地。

本发明所述的掉电告警控制电路中，所述复位芯片的门槛值大于所在系统正常工作电压值。

本发明所述的掉电告警控制电路中，所述DYING-GASP能量存储模块包括多个并联的电容。

本发明所述的掉电告警控制电路中，所述隔离模块包括第二P沟道的MOSEF，其源极与所述DYING-GASP能量存储模块连接，其栅极通过一电阻与第二N沟道的MOSEFT的漏极连接，其漏极通过二极管与所述第一P沟道的MOSEFT的漏极连接，且该源极连接系统电源电压。

本发明产生的有益效果是：本发明通过缓启动模块在上电后抑制上电尖峰电流；通过隔离模块在掉电时隔离输入电压和所述DYING-GASP能量存储模块，并设置监控模块的DYING-GASP门限值大于系统正常工作电压值，从而可以提供充足的掉电保持时间来完成DYING-GASP过程，且可以减少DYING-GASP的误报。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例掉电告警控制电路的结构示意图；

图2是本发明实施例掉电告警控制电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例掉电告警控制电路，包括隔离模块30和均与其连接的缓启动模块10、DYING-GASP能量存储模块20和监控模块40；

监控模块40，用于上电后进行上电复位，在上电复位这段时间，控制给DYING-GASP能量存储模块充电，以及掉电后将DYING-GASP能量存储模块中的能量输出给系统做DYING-GASP操作，其DYING-GASP门限值大于所在系统正常工作电压值，具体可以将门限值设成刚好大于系统能正常工作的电压值。

缓启动模块10，用于上电后抑制上电尖峰电流；

DYING-GASP能量存储模块20，用于在上电时存储DYING-GASP能量；

隔离模块，用于在掉电时隔离输入电压和DYING-GASP能量存储模块。

在本发明的一个较佳实施例中，如图2所示，缓启动模块10包括并联的电容C6和电阻R7，并联的一端通过一电阻R8接地，并联的另一端连接电源电压Vcc，该缓启动模块10还包括第一P沟道的MOSEFT(MOSFET:Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,金氧半场效晶体管)，即Q4，其栅极和源极与并联的电容和电阻的两端连接，即Q4的栅极与电阻R7的一端连接，源极与电阻R7的另一端连接；且其源极连接电源电压Vcc。

如图2所示，监控模块40包括具有电压检测功能的复位芯片U1，以及第一N沟道的MOSEFT（Q3）和第二N沟道的MOSEFT（Q2），复位芯片U1可选用IMP811。第一N沟道的MOSEFT的栅极与该复位芯片U1的2引脚RST#连接，该复位芯片U2的2引脚还通过一电阻R3连接U1的工作电压Vcc-3V3，且该2引脚还与所在系统CPU的对应引脚连接。第一N沟道的MOSEFT的漏极与第二N沟道的MOSEFT的栅极连接，第一N沟道的MOSEFT的源极接地；第二N沟道的MOSEFT的漏极通过一电阻R5与隔离模块30连接，电阻R5同时还通过电阻R6与电源电压VCC_SYSTEM连接，该漏极还通过电阻R4与系统电源电压Vcc_SYSTEM连接，第二N沟道的MOSEFT的源极接地。

其中，U1可以更换成具有电压监测功能的各种类型的看门狗控制芯片或者复位芯片，Q2和Q3可以同时换成P沟道的MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管）。

在本发明的实施例中，复位芯片U1的门槛值大于系统正常工作电压值，即具有DYING-GASP功能的系统，包括但不限于EPON/10GEPON/GPON/XGPON以及衍生升级PON的ONU、ONT和XDSLmodem、PLC终端、CableModem、EoC终端、家庭网关等各种通信系统终端。

如图2所示，DYING-GASP能量存储模块20包括多个并联的电容，本发明实施例中采用5个电解电容，具体为大电解电容C1、C2、C3、C4和C5。可以理解的是，本领域的技术人员可以根据系统对DYING-GASP的时间多少，减少或增加电容的个数。

如图2所示，隔离模块30包括第二P沟道的MOSEF（Q1），其源极与DYING-GASP能量存储模块20连接（与大电解电容的正极连接），其栅极通过一电阻R5与第二N沟道的MOSEFT的漏极连接，其漏极通过二极管D1与第一P沟道的MOSEFT的漏极连接，且该源极连接系统电源电压VccSYSTEM。

当外部电源接入VCC后，U1上电复位，它的2PIN会输出至少140ms的低电平，于是Q3关断，Q2导通。R7和C6是用来作缓启动的，Q1的GATE端会缓慢的从VCC降到VCC被R8和R7分压后的电压值，所以Q4缓慢导通，VCCSYSTEM缓慢上升，Q1也缓慢导通，C1，C2，C3，C4和C5被充电，因为Q4，Q1是缓慢的导通，所以上电尖峰电流会被抑制。当U1上电复位的时间结束后，U1的2PIN输出高电平，Q3导通，Q2关断，于是Q1关断，系统正常运行中。当VCC开始掉电，因为Q1是关断的，所以C1，C2，C3，C4和C5上的电压不会降低，能量不会减少，当VCC降到后端电源芯片将无法工作的时候，这时触发了U1的门槛值，R1和R2决定了这个门槛值，于是U1的2PIN输出为低电平，Q1开始导通，C1，C2，C3，C4和C5存储的能量开始做DYING-GASP。由于门槛电压值仅仅稍高于后端电源芯片无法工作的电压值，所以大大减少了误报DYING-GASP的风险。

本发明充分利用MOSFET的开关特性以及损耗小的优点，然后通过电解电容，复位芯片和N沟道MOSFET有序的串并联连接来实现防止DYING-GASP误报，同时抑制由于大量DYING-GASP电解电容引起的上电冲击电流尖峰的功能。

本发明主要有以下优点：

其一、本发明可以将DYING-GASP的门槛值设置的刚好大于系统的正常工作电压，大大降低了误报DYING-GASP的机率。

其二、本发明增加了MOSFET的缓启动电路，可以有效的抑制由于大量DYING-GASP电解电容引起的上电电流尖峰。

其三、本发明中由于DYING-GASP电解电容中存储的能量不会随着系统输入电压的降低而减少，所以相对与传统的电路可以有效的减少DYING-GASP电解电容的数量。

其四、本发明虽然增加了MOSFET，但是由于减少了大容量电解电容的数量，成本并没有增加。

其五、本发明可以提供充足的掉电保持时间来完成DYING-GASP过程，同时大大降低了DYING-GASP误报的可能性。

总之，在没有明显增加成本的基础上，同时防止DYING-GASP误报，并且抑制由于大量DYING-GASP电解电容引起的上电电流尖峰。因此，本发明在具有DYING-GASP功能的系统中有着广阔的运用前景。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种掉电告警控制电路，其特征在于，包括隔离模块和均与其连接的缓启动模块、DYING-GASP能量存储模块和监控模块；

所述监控模块，用于上电后进行上电复位，在上电复位这段时间，控制给DYING-GASP能量存储模块充电，以及掉电后将所述DYING-GASP能量存储模块中的能量输出给系统做掉电告警操作，其DYING-GASP门限值大于所在系统的正常工作电压值；

所述缓启动模块，用于上电后抑制上电尖峰电流；

所述DYING-GASP能量存储模块，用于在上电时存储掉电告警能量；

所述隔离模块，用于在掉电时隔离输入电压和所述DYING-GASP能量存储模块；

其中，所述监控模块包括具有电压检测功能的复位芯片，以及第一N沟道的MOSEFT和第二N沟道的MOSEFT，所述第一N沟道的MOSEFT的栅极与该复位芯片连接，所述第一N沟道的MOSEFT的漏极与所述第二N沟道的MOSEFT的栅极连接，所述第一N沟道的MOSEFT的源极接地；所述第二N沟道的MOSEFT的漏极通过一电阻与所述隔离模块连接，所述第二N沟道的MOSEFT的源极接地。

2.根据权利要求1所述的掉电告警控制电路，其特征在于，所述缓启动模块包括并联的电容和电阻，并联的一端通过一电阻接地，并联的另一端连接电源电压，该缓启动模块还包括第一P沟道的MOSEFT，其栅极和源极与并联的电容和电阻的两端连接，且其源极连接电源电压。

3.根据权利要求2所述的掉电告警控制电路，其特征在于，所述复位芯片的门槛值大于所在系统正常工作电压值。

4.根据权利要求3所述的掉电告警控制电路，其特征在于，所述DYING-GASP能量存储模块包括多个并联的电容。

5.根据权利要求4所述的掉电告警控制电路，其特征在于，所述隔离模块包括第二P沟道的MOSEF，其源极与所述DYING-GASP能量存储模块连接，其栅极通过一电阻与第二N沟道的MOSEFT的漏极连接，其漏极通过二极管与所述第一P沟道的MOSEFT的漏极连接，且该源极连接系统电源电压。