CN103840806B - 一种电池掉电检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电池掉电检测电路，包括掉电检测器件，用于根据电池掉电的时间，产生第一掉电检测信号和第二掉电检测信号；信号产生器件，用于当电池恢复供电时，产生触发信号，并给第一触发器供电；第一触发器，用于接收掉电检测器件的第一掉电检测信号和第二掉电检测信号，并根据信号产生器件的触发信号，将输出信号与掉电检测器件的第一掉电检测信号或第二掉电检测信号进行同步，以及当信号产生器件给所述第一触发器供电时，保持所述输出信号；控制器，用于根据第一触发器的输出信号，控制系统自动开机工作或停止开机工作。本发明很好的保持了电池掉电时间点的状态，延长了电池掉电后系统自动开机工作的时间，扩大了电池掉电检测的适用范围。

Description

一种电池掉电检测电路

技术领域

本发明涉及检测电路领域，尤其涉及一种电池掉电检测电路。

背景技术

通常手机会因为手机跌落、振动等造成手机电池短时间的掉电。现有的手机电池掉电检测技术中，一般采用手机的CPU处理器通过GPIO（General Purpose Input Output，通用输入和输出接口)外接R和C，通过检测GPIO的状态来实现手机电池掉电检测。

图1为现有的手机电池掉电检测电路，其中，R和C可以用来设定掉电时间阈值，手机CPU通过检测GPIO端电平的高低来判断手机是否自动开机，本电路的GPIO高电平有效。当手机正常工作时，手机CPU通过GPIO端给电容C充电，手机电池掉电时，电容C通过R放电，当电池又恢复供电时，如果手机电池掉电时间在RC预先设定的手机电池可掉电检测时间内，则手机CPU检测到GPIO端的电平为高电平，手机自动开机；如果手机电池掉电时间超过预设时间，则手机CPU检测到GPIO端的电平为低电平，手机不自动开机。

上述手机电池掉电检电路中因为RC是连续的放电，但是一般GPIO的高低电平会有一定电压范围，并且高和低电平之间还有一段不定状态，因此该电路的一致性差。而且随着手机技术的发展，手机平台越来越多，手机启动时间越来越长，很多达到秒级以上，因此现有的这种用GPIO连接串联R和C的检测方式适用范围小，难以满足要求。

发明内容

本发明为解决至少上述问题之一，提供一种能延长电池掉电后系统自动开机工作时间的电池掉电检测电路。

本发明提供一种电池掉电检测电路，包括：掉电检测器件，用于根据电池掉电的时间，产生第一掉电检测信号和第二掉电检测信号，所述掉电检测器件包括二极管、第一电阻和第一电容，所述二极管的输入端和输出端分别与所述控制器的第一通用输入输出端和所述第一触发器的输入端连接，所述第一电阻和第一电容串联组成RC电路，所述RC电路一端与所述二极管的输出端连接，另一端接地；信号产生器件，用于当电池恢复供电时，产生触发信号，并给第一触发器供电；第二触发器，用于对所述第一掉电检测信号和第二掉电检测信号进行整形，并将整形后的信号输出至第一触发器；第一触发器，用于接收掉电检测器件的第一掉电检测信号和第二掉电检测信号，并根据信号产生器件的触发信号，将其输出信号与掉电检测器件的第一掉电检测信号或第二掉电检测信号进行同步，以及当信号产生器件给所述第一触发器供电时，保持所述输出信号；控制器，用于根据第一触发器的输出信号，控制系统自动开机工作或停止开机工作。

优选地，所述信号产生器件，还用于给第二触发器供电。

优选地，所述信号产生器件包括电源和两串联的第二电阻和第二电容，所述第二电阻的一端与电源连接，另一端与所述第一触发器的时钟信号输入端连接，所述第二电容的一端与所述第二电阻连接，另一端接地，所述电源与所述第一触发器的电源输入端连接。

优选地，还包括第一耦合电容和第二耦合电容，所述第一耦合电容和第二耦合电容的一端分别与所述信号产生器件连接，另一端接地。

优选地，所述第一触发器为D器，所述第二触发器为施密特触发器。

本发明通过增加第一触发器，利用第一触发器的同步保持功能，很好的保持了电池掉电时间点的状态，延长了电池掉电后系统自动开机工作的时间，扩大了电池掉电检测的适用范围。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种移动终端，包括上述的电池掉电检测电路。

本发明提供一种移动终端，通过在电池掉电检测电路中增加第一触发器，使得移动终端的电池掉电时，能很好的保持电池掉电时间点的状态，延长电池掉电后移动终端系统自动开机工作的时间。

附图说明

图1是现有的电池掉电检测电路图。

图2是本发明电池掉电检测电路第一实施例的电路图。

图3是本发明电池掉电检测电路第二实施例的电路图。

图4是本发明电池掉电检测电路第三实施例的电路图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图2为本发明电池掉电检测电路第一实施例的电路图。电池掉电检测电路包括：掉电检测器件200，用于根据电池掉电的时间，产生第一掉电检测信号和第二掉电检测信号；信号产生器件400，用于当电池恢复供电时，产生触发信号，并给第一触发器300供电；第一触发器300，用于接收掉电检测器件200的第一掉电检测信号和第二掉电检测信号，并根据信号产生器件400的触发信号，将输出信号与掉电检测器件200的第一掉电检测信号或第二掉电检测信号进行同步，以及当信号产生器件400给所述第一触发器300供电时，保持输出信号，即比如第一触发器300接收到第一掉电检测信号，第一掉电检测信号为高电平信号时，第一触发器300的输出信号为高电平信号，那么如果第一触发器300接收到第二掉电检测信号，第二掉电检测信号为高电平信号时，第一触发器300的输出信号为高电平信号，当然第一掉电检测信号或第二掉电检测信号也可以为低电平信号，那么第一触发器300根据其接收到第一掉电检测信号或第二掉电检测信号，那么其输出信号的电平与第一掉电检测信号或第二掉电检测信号的电平一致；控制器100，用于根据第一触发器300的输出信号，控制系统自动开机工作或停止开机工作。

本发明通过增加第一触发器300，利用第一触发器300的同步保持功能，很好的保持了电池掉电时间点的状态，延长了电池掉电后系统自动开机工作的时间，扩大了电池掉电检测的适用范围。

作为本实施例的优选方案，掉电检测器件200包括二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1，二极管D1的输入端和输出端分别与控制器100的第一通用输入输出端GPIO1和第一触发器300的输入端D连接，第一电阻R1和第一电容C1串联组成RC电路，所述RC电路一端与二极管D1的输出端连接，另一端接地。电池正常工作时，控制器100通过第一通用输入输出端GPIO1给掉电检测器件200的RC电路充电，电池掉电时，RC电路放电。优选地，信号产生器件400包括两串联的第二电阻R2和第二电容C2，第二电阻R2的一端与电源V1连接，另一端与第一触发器400的时钟信号输入端CP连接，第二电容C2的一端与第二电阻R2连接，另一端接地，同时电源V1与第一触发器300的电源输入端VCC连接，给第一触发器300供电。通过该信号产生器件400，当电池恢复供电时，由第二电阻R2和第二电容C2串联成的电路对电源V1造成延时，相当于此时电源V1产生了一个上升沿信号，该上升沿信号作为第一触发器300的触发信号输入，使第一触发器300触发。优选地，第一触发器300为D触发器。本实施例中，当电池掉电时间小于掉电时间阈值时，掉电检测器件200产生第一掉电检测信号，当电池掉电时间大于掉电时间阈值时，掉电检测器件200产生第二掉电检测信号，掉电时间阈值=掉电检测器件200的R1和C1的乘积。

下面结合图2说明本实施例所述电路的工作原理：

本实施例中R1和C1用来设定掉电时间阈值，控制器100通过检测第二通用输入输出端GPIO2端电平的高低来判断系统是否自动开机工作，本实施例中的GPIO2端电平为高电平有效，掉电时间阈值= R1*C1。

电池正常工作时，控制器100通过第一通用输入输出端GPIO1端给由电容C1和电阻R1串联组成的RC电路充电；电池掉电时，RC电路放电，同时RC电路的电压开始下降。

当电池掉电时间小于设定掉电时间阈值，电池又恢复供电时，掉电检测器件200输出第一掉电检测信号，该信号为高电平；同时，电源V1接入该掉电检测电路，电源V1给 D触发器300供电，信号产生器件400产生一个上升沿触发信号给D触发器300的时钟信号输入端CP，使D器300触发，由于此时掉电检测器件200输出的第一掉电检测信号为高电平，即D触发器300的输入端D为高电平，所以D触发器300的输出端Q输出的电平也为高电平，同时控制器100检测到第二通用输入输出端GPIO2的电平为高电平，则控制器100控制系统自动开机工作。

当电池掉电时间大于设定掉电时间阈值，电池又恢复供电时，掉电检测器件200输出第二掉电检测信号，该信号为低电平；同时，电源V1接入该掉电检测电路，电源V1给 D触发器300供电，信号产生器件400产生一个上升沿触发信号给D触发器300的时钟信号输入端CP，使D器300触发，由于此时掉电检测器件200输出的第二掉电检测信号为低电平，所以D触发器300的输出端Q输出的电平也为低电平，同时控制器100检测到第二通用输入输出端GPIO2的电平为低电平，则控制器100控制系统停止开机工作。

图3为本发明电池掉电检测电路第二实施例的电路图。电池掉电检测电路包括：掉电检测器件200，用于根据电池掉电的时间，产生第一掉电检测信号和第二掉电检测信号；信号产生器件400，用于当电池恢复供电时，产生触发信号，并给第一触发器300和第二触发器310供电；第二触发器310，用于对所述第一掉电检测信号和第二掉电检测信号进行整形，并将整形后的信号输出至第一触发器300；第一触发器300，用于接收所述整形后的输出信号，并根据信号产生器件400的触发信号，将其输出信号与整形后的输出信号进行同步，以及当信号产生器件400给所述第一触发器300供电时，保持所述输出信号；控制器100，用于根据第一触发器300的输出信号，控制系统自动开机工作或停止开机工作。

本发明通过增加第一触发器300和第二触发器310，利用第一触发器300的同步保持功能，很好的保持了电池掉电时间点的状态，延长了电池掉电后系统自动开机的时间，扩大了电池掉电检测的适用范围，同时利用第二触发器310对掉电检测信号进行整形，减小了中间电压范围的不定状态，使电路具有很好的一致性。

作为本实施例的优选方案，掉电检测器件200包括二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1，二极管D1的输入端和输出端分别与控制器100的第一通用输入输出端GPIO1和第二触发器310的输入端A连接，第一电阻R1和第一电容C1串联组成RC电路，所述RC电路一端与二极管D1的输出端连接，另一端接地。电池正常工作时，控制器100通过第一通用输入输出端GPIO1给掉电检测器件200的RC电路充电，电池掉电时，RC电路放电。第二触发器310输入端A设有负向阈值电压，第二触发器310利用所述负向阈值电压对第一掉电检测信和第二掉电检测信号整形。优选地，信号产生器件400包括两串联的第二电阻R2和第二电容C2，第二电阻R2的一端与电源V1连接，另一端与第一触发器300的时钟信号输入端CP连接，第二电容C2的一端与第二电阻R2连接，另一端接地，同时电源V1与第一触发器300和第二触发器310的电源输入端VCC连接，给第一触发器300和第二触发器310供电。通过该信号产生器件400，当电池恢复供电时，由第二电阻R2和第二电容C2串联成的电路对电源V1造成延时，相当于此时电源V1产生了一个上升沿信号，该上升沿信号作为第一触发器300的触发信号输入，使第一触发器300触发。优选地，第一触发器300为D触发器，第二触发器310为施密特触发器。本实施例中，当电池掉电时间小于掉电时间阈值时，掉电检测器件200产生第一掉电检测信号，当电池掉电时间大于掉电时间阈值时，掉电检测器件200产生第二掉电检测信号，掉电时间阈值=掉电检测器件200的R1和C1的乘积。

下面结合图3说明本实施例所述电路的工作原理：

本实施例中R1和C1用来设定掉电时间阈值，控制器100通过检测第二通用输入输出端GPIO2端电平的高低来判断系统是否自动开机工作，本实施例中的GPIO2端电平为高电平有效，掉电时间阈值= R1*C1。

电池正常工作时，控制器100通过第一通用输入输出端GPIO1端给由电容C1和电阻R1串联组成的RC电路充电；电池掉电时，RC电路放电，同时RC电路的电压开始下降。

当电池掉电时间小于设定掉电时间阈值，电池又恢复供电时，掉电检测器件200输出第一掉电检测信号，该信号为高电平，同时电源V1接入该掉电检测电路，电源V1给施密特触发器310和D触发器300供电，施密特触发器310开始工作。此时，RC电路的电压小于施密特触发器310输入端A的负向阈值电压，施密特触发器310输出端Y输出电平为高电平。信号产生器件400产生一个上升沿触发信号给D触发器300的时钟信号输入端CP，使D器300触发。由于之前施密特触发器310输出端Y输出电平为高电平，即D触发器300输D入端为高电平，所以D触发器300的输出端Q输出的电平也为高电平，同时控制器100检测到第二通用输入输出端GPIO2的电平为高电平，则控制器100控制系统自动开机工作。

当电池掉电时间大于设定掉电时间阈值，电池又恢复供电时，掉电检测器件200输出第二掉电检测信号，该信号为低电平，同时电源V1接入该掉电检测电路，电源V1给施密特触发器310和D触发器300供电，施密特触发器310开始工作。此时，RC电路的电压大于施密特触发器310输入端A的负向阈值电压，施密特触发器310输出端Y输出电平为低电平。信号产生器件400产生一个上升沿触发信号给D触发器300的时钟信号输入端CP，使D器300触发。由于之前施密特触发器310输出端Y输出电平为低电平，即D触发器300输入端D为低电平，所以D触发器300的输出端Q输出的电平也为低电平，同时控制器100检测到第二通用输入输出端GPIO2的电平为低电平，则控制器100控制系统停止开机工作。

图4为本发明电池掉电检测电路第三实施例的电路图。电池掉电检测电路包括：掉电检测器件200，用于根据电池掉电的时间，产生第一掉电检测信号和第二掉电检测信号；信号产生器件400，用于当电池恢复供电时，产生触发信号，并给第一触发器300和第二触发器310供电；第二触发器310，用于对所述第一掉电检测信号和第二掉电检测信号进行整形，并将整形后的信号输出至第一触发器300；第一触发器300，用于接收所述整形后的输出信号，并根据信号产生器件400的触发信号，将其输出信号与整形后的输出信号进行同步，以及当信号产生器件400给所述第一触发器300供电时，保持所述输出信号；控制器100，用于根据第一触发器300的输出信号，控制系统自动开机工作或停止开机工作；第一耦合电容510和第二耦合电容510一端分别与信号产生器件400连接，另一端接地，第一耦合电容500和第二耦合电容510能减小电路中的高频纹波，起到滤波和抗干扰的作用。

本发明通过增加第一触发器300和第二触发器310，利用第一触发器300的同步保持功能，很好的保持了电池掉电时间点的状态，延长了电池掉电后系统自动开机工作的时间，扩大了电池掉电检测的适用范围，同时利用第二触发器310对掉电检测信号进行整形，减小了中间电压范围的不定状态，使电路具有很好的一致性；另外，第一耦合电容500和第二耦合电容510能减小电路中的高频纹波，起到滤波和抗干扰的作用。

作为本实施例的优选方案，掉电检测器件200包括二极管D1、第一电阻R1和第一电容C1，二极管D1的输入端和输出端分别与控制器100的第一通用输入输出端GPIO1和第二触发器310的输入端A连接，第一电阻R1和第一电容C1串联组成RC电路，所述RC电路一端与二极管D1的输出端连接，另一端接地。电池正常工作时，控制器100通过第一通用输入输出端GPIO1给掉电检测器件200的RC电路充电，电池掉电时，RC电路放电。第二触发器310输入端A设有负向阈值电压，第二触发器310利用所述负向阈值电压对第一掉电检测信和第二掉电检测信号整形。优选地，信号产生器件400包括两串联的第二电阻R2和第二电容C2，第二电阻R2的一端与电源V1连接，另一端与第一触发器300的时钟信号输入端CP连接，第二电容C2的一端与第二电阻R2连接，另一端接地，同时电源V1与第一触发器300和第二触发器310的电源输入端VCC连接，给第一触发器300和第二触发器310供电。通过该信号产生器件400，当电池恢复供电时，由第二电阻R2和第二电容C2串联成的电路对电源V1造成延时，相当于此时电源V1产生了一个上升沿信号，该上升沿信号作为第一触发器300的触发信号输入，使第一触发器300触发。优选地，第一触发器300为D触发器，第二触发器310为施密特触发器。本实施例中，当电池掉电时间小于掉电时间阈值时，掉电检测器件200产生第一掉电检测信号，当电池掉电时间大于掉电时间阈值时，掉电检测器件200产生第二掉电检测信号，掉电时间阈值=掉电检测器件200的R1和C1的乘积。

本实施例所述电路的工作原理在实施例一中已经说明，在此不再累述。

本发明还提供了一种移动终端，包括如上所述电池掉电检测电路。所述移动终端通过在电池掉电检测电路中增加第一触发器，使得在因跌落、振动等造成的电池短时间掉电时，很好的保持电池掉电时间点的状态，延长电池掉电后移动终端系统自动开机工作的时间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池掉电检测电路，其特征在于：包括

掉电检测器件，用于根据电池掉电的时间，产生第一掉电检测信号或第二掉电检测信号，所述掉电检测器件包括二极管、第一电阻和第一电容，所述二极管的输入端和输出端分别与控制器的第一通用输入输出端和第二触发器的输入端连接，所述第一电阻和第一电容串联组成RC电路，所述RC电路一端与所述二极管的输出端连接，另一端接地；

信号产生器件，用于当电池恢复供电时，产生触发信号，并给第一触发器供电；

所述第二触发器，用于对所述第一掉电检测信号和第二掉电检测信号进行整形，并将整形后的信号输出至第一触发器；

所述第一触发器，用于接收掉电检测器件的第一掉电检测信号或第二掉电检测信号，并根据信号产生器件的触发信号，将其输出信号与掉电检测器件的第一掉电检测信号或第二掉电检测信号进行同步，以及当信号产生器件给所述第一触发器供电时，保持所述输出信号；以及

所述控制器，用于根据第一触发器的输出信号，控制系统自动开机工作或停止开机工作。

2.如权利要求1所述的电池掉电检测电路，其特征在于，所述信号产生器件，还用于给第二触发器供电。

3.如权利要求1所述的电池掉电检测电路，其特征在于，所述信号产生器件包括电源和两串联的第二电阻和第二电容，所述第二电阻的一端与电源连接，另一端与所述第一触发器的时钟信号输入端连接，所述第二电容的一端与所述第二电阻连接，另一端接地，所述电源与所述第一触发器和第二触发器的电源输入端连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的电池掉电检测电路，其特征在于，还包括第一耦合电容和第二耦合电容，所述第一耦合电容和第二耦合电容的一端分别与所述信号产生器件连接，另一端接地。

5.如权利要求1-3任一项所述的电池掉电检测电路，其特征在于，所述第一触发器为D触发器，所述第二触发器为施密特触发器。

6.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的电池掉电检测电路。