CN105720965A - 一种电源监控电路 - Google Patents

Abstract

一种电源监控电路，其包括电源电压比较电路以及与电源电压比较电路相连的电源监控状态转换电路。本发明提供了一种可有效提高系统的工作可靠性和安全性的电源监控电路。

Description

一种电源监控电路

技术领域

本发明属于ATE电路保护技术领域，涉及一种电源监控电路。

背景技术

在嵌入式设计过程中，要对嵌入式系统电源输出的二次电源进行监控。电源监控主要的作用是当二次电源掉电时，输出电源无效信号。当二次电源恢复时，输出电源有效信号。以便控制计算机及时了解供电电源的工作情况，并且可判断该台控制计算机的有效性。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可有效提高系统的工作可靠性和安全性的电源监控电路。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种电源监控电路，其特殊之处在于：所述电源监控电路包括电源电压比较电路以及与电源电压比较电路相连的电源监控状态转换电路。

上述电源监控状态转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第一电容、第一运算放大器以及15V电源输入端；所述第一运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；所述电源电压比较电路依次通过第一二极管以及第三电阻接入第一运算放大器的负向输入端；所述第一电容的一端接入第一运算放大器的负向输入端，另一端接地；所述15V电源输入端通过第一电阻接入第一二极管；所述15V电源输入端通过第二电阻接入第三电阻；所述第一运算放大器的输出端通过第八电阻以及第六电阻分别接入第四电阻以及第五电阻；所述15V电源输入端依次通过第四电阻以及第五电阻接地；所述第一运算放大器的输出端通过第八电阻以及第六电阻接入第一运算放大器的正向输入端；所述15V电源输入端分别与第七电阻以及第一运算放大器相连。

上述第一二极管是1N3595；所述第一运算放大器是LM139。

上述电源电压比较电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二运算放大器以及第二二极管；所述第二运算放大器包括正向输入端、负向输入端、输出端以及15V电源输入端；所述15V电源输入端依次通过第九电阻以及第十电阻接入第二运算放大器的负向输入端；所述第二二极管的一端与第十电阻串联，另一端接地；所述第十一电阻的一端接入第二运算放大器的负向输入端，另一端接地；所述15V电源输入端通过第十二电阻接入第二运算放大器的正向输入端；所述第二运算放大器的输出端与电源监控状态转换电路相连。

上述第二二极管是稳压二极管。

上述第二二极管是LT1029A；所述第二运算放大器是LM139。

本发明的优点是：

本发明针对现有技术中电源监控电路不能简单地通过电压比较器对二次电源掉电和恢复进行电压比较，当二次电源输出有一个小的尖峰就造成电压翻转，控制计算机对于二次电源的有效性的判断会产生失误的技术问题，而提供了一种电源监控电路，该电源监控电路是在电压比较器后端加一个RC电路，当电源失效时，失效时间超过某一特定值时才认为电源真正失效。当电源从失效恢复到有效时，有效保持的时间超过某一特定值时才认为电源恢复有效。基于控制计算机可靠性的考虑，电源从有效变为失效的失效保持时间要短，用来保证当电源真正失效的时候能够及时通知系统。而电源从失效变为有效的有效保持时间要长，用来保证当电源真正恢复的时候才能通知系统。因此对于同一个比较器电路要实现两个不同的充放电时间。通过在电源监控电路内增加状态转换电路，用以提高系统的工作可靠性和安全性。

附图说明

图1是本发明所提供的电源监控电路的原理示意图。

具体实施方式

本发明目的是针对现有电源监控电路不能简单地通过电压比较器对二次电源掉电和恢复进行电压比较，当二次电源输出有一个小的尖峰就造成电压翻转，控制计算机对于二次电源的有效性的判断会产生失误的问题，而在电源电压比较电路后端加一个RC电路，当电源失效时，失效时间超过某一特定值时才认为电源真正失效。当电源从失效恢复到有效时，有效保持的时间超过某一特定值时才认为电源恢复有效。基于控制计算机可靠性的考虑，电源从有效变为失效的失效保持时间要短，用来保证当电源真正失效的时候能够及时通知系统。而电源从失效变为有效的有效保持时间要长，用来保证当电源真正恢复的时候才能通知系统。因此对于同一个比较器电路要实现两个不同的充放电时间。

参见图1，本发明提供了一种电源监控电路，该电源监控电路包括电源电压比较电路以及与电源电压比较电路相连的电源监控状态转换电路。

电源监控状态转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第一电容、第一运算放大器以及15V电源输入端；第一运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；电源电压比较电路依次通过第一二极管以及第三电阻接入第一运算放大器的负向输入端；第一电容的一端接入第一运算放大器的负向输入端，另一端接地；15V电源输入端通过第一电阻接入第一二极管；15V电源输入端通过第二电阻接入第三电阻；第一运算放大器的输出端通过第八电阻以及第六电阻分别接入第四电阻以及第五电阻；15V电源输入端依次通过第四电阻以及第五电阻接地；第一运算放大器的输出端通过第八电阻以及第六电阻接入第一运算放大器的正向输入端；15V电源输入端分别与第七电阻以及第一运算放大器相连。

第一二极管是1N3595；第一运算放大器是LM139。

电源电压比较电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二运算放大器以及第二二极管；第二运算放大器包括正向输入端、负向输入端、输出端以及15V电源输入端；15V电源输入端依次通过第九电阻以及第十电阻接入第二运算放大器的负向输入端；第二二极管的一端与第十电阻串联，另一端接地；第十一电阻的一端接入第二运算放大器的负向输入端，另一端接地；15V电源输入端通过第十二电阻接入第二运算放大器的正向输入端；第二运算放大器的输出端与电源监控状态转换电路相连。

第二二极管是稳压二极管。

第二二极管是LT1029A；第二运算放大器是LM139。

以下以5v电源监控为例对电源监控状态转换电路进行详细说明，原理图如图1所示。当5v电源从有效变为失效时，前端电压比较器输出从“1”变为“0”，电源监控状态转换电路，电容C2从充电状态变为通过电阻R10放电。5v电源失效到电源监控电路输出“5PSV”变为失效的延迟时间为TVF。

延迟时间TVF＝R10×C2×LN(F)

F＝(V-VSAT-Vd)/(V×K1-VSAT-Vd)

K1＝(R11×R12+R12×R13)/(R11×R13+R11×R12+R12×R13)

V是上拉电阻R9上的电源电压。

VSAT是U4(LM139)的负端输入饱和电压；

Vd是CR4(1N3595)的正向压降。

当5V电源恢复正常，从失效状态变为有效时，前端电压比较器电路输出从“0”变为“1”，电源监控状态转换电路，电容C2从放电状态变为充电状态。5v电源有效到电源监控电路输出“5PSV”信号变为有效的延迟时间为TFV；

延迟时间TFV＝(R9+R10)×C2×LN(F)

F＝(V-Vd+I1×R9)/(V×(1-K1)+I1×R9)

K1＝(R11×R12+R12×R13)/(R11×R13+R11×R12+R12×R13)

V是上拉电阻R9上的电源电压。

Vd是CR4(1N3595)的正向压降。

I1是二极管反向电流与U4(LM139)的负端输入偏置电流之和。(如果都很小的话，可以忽略不计)。

Claims (6)

1.一种电源监控电路，其特征在于：所述电源监控电路包括电源电压比较电路以及与电源电压比较电路相连的电源监控状态转换电路。

2.根据权利要求1所述的电源监控电路，其特征在于：所述电源监控状态转换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第一电容、第一运算放大器以及15V电源输入端；所述第一运算放大器包括正向输入端、负向输入端以及输出端；所述电源电压比较电路依次通过第一二极管以及第三电阻接入第一运算放大器的负向输入端；所述第一电容的一端接入第一运算放大器的负向输入端，另一端接地；所述15V电源输入端通过第一电阻接入第一二极管；所述15V电源输入端通过第二电阻接入第三电阻；所述第一运算放大器的输出端通过第八电阻以及第六电阻分别接入第四电阻以及第五电阻；所述15V电源输入端依次通过第四电阻以及第五电阻接地；所述第一运算放大器的输出端通过第八电阻以及第六电阻接入第一运算放大器的正向输入端；所述15V电源输入端分别与第七电阻以及第一运算放大器相连。

3.根据权利要求2所述的电源监控电路，其特征在于：所述第一二极管是1N3595；所述第一运算放大器是LM139。

4.根据权利要求1或2或3所述的电源监控电路，其特征在于：所述电源电压比较电路包括第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第二运算放大器以及第二二极管；所述第二运算放大器包括正向输入端、负向输入端、输出端以及15V电源输入端；所述15V电源输入端依次通过第九电阻以及第十电阻接入第二运算放大器的负向输入端；所述第二二极管的一端与第十电阻串联，另一端接地；所述第十一电阻的一端接入第二运算放大器的负向输入端，另一端接地；所述15V电源输入端通过第十二电阻接入第二运算放大器的正向输入端；所述第二运算放大器的输出端与电源监控状态转换电路相连。

5.根据权利要求4所述的电源监控电路，其特征在于：所述第二二极管是稳压二极管。

6.根据权利要求5所述的电源监控电路，其特征在于：所述第二二极管是LT1029A；所述第二运算放大器是LM139。