CN109521371A - 检测驱动电源负载状态的装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检测驱动电源负载状态的装置，利用线路上的寄生电容、主控单元内部的下拉电阻模块和电平检测模块，即可检测驱动电源的负载状态，而不需要增加外围电路，这样本发明实际的产品体积不会增大，也无需增加硬件成本。

Description

检测驱动电源负载状态的装置与方法
技术领域
本发明涉及一种检测驱动电源负载状态的装置与方法。
背景技术
负载是外部电路系统或电子设备的内部电路系统的重要组成部分，对负载工作状态的实时检测，对负载故障的及时发现和处理，是电路系统稳定运行的前提。现有的负载状态检测装置，通常需要用到直流参考电源、传感器或放大器等器件，成本较高，电路设计也较难。
对于电子设备来说，在需要检测设备内部电路系统中的多个负载时，外围电路会占用较多空间，导致实际的产品体积增大，变相的增加了产品成本，也不利于产品的小型化和集成化。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种检测驱动电源负载状态的装置与方法，以克服上述不足。
本发明提供的检测驱动电源负载状态的装置，它包括驱动电源、负载、第一电阻、第二电阻和主控单元，LED负载、第一电阻和第二电阻依次串联后与驱动电源连接，第二电阻的一端接地，主控单元上设置有一输入/输出接口、一可开关的下拉电阻模块、一电平检测模块和一控制模块，输入/输出接口连接在第一电阻和第二电阻的公共端，电平检测模块用于检测输入/输出接口的电平，下拉电阻模块的高电位端与输入/输出接口连接，下拉电阻模块的低电位端接地，控制模块与下拉电阻模块的控制端连接；输入/输出接口与第一电阻、第二电阻的公共端之间的线路上产生有寄生电容。
本发明提供的检测驱动电源负载状态的方法，包括：
驱动电源为负载供电；
将主控单元内的下拉电阻模块关断；
主控单元开始计时，同时电平检测模块开始检测输入/输出接口的电平，在计时的过程中，如果电平检测模块检测到输入/输出接口上的电平达到预期值，则判定此时驱动电源为正常负载状态；如果直至计时完成后电平检测模块也没有检测到输入/输出接口上的电平达到预期值，则判定此时驱动电源为无负载状态；
将主控单元内的下拉电阻模块打开。
与现有技术相比，本发明检测驱动电源负载状态的装置，利用线路上的寄生电容、主控单元内部的下拉电阻模块和电平检测模块，即可检测驱动电源的负载状态，而不需要增加外围电路，这样本发明实际的产品体积不会增大，也无需增加硬件成本，而且本发明对主控单元的输入/输出接口还起到钳位作用，当检测到较高电平时主控单元将下拉电阻模块打开，下拉电阻模块与第二电阻并联分压，使得进入主控单元的是一个较低的电平，起到钳位作用，使得不需要在线路上设置钳位二极管，从而节省了元器件，减少了硬件成本。
附图说明
以下结合附图描述本发明的实施例，其中：
图1为本发明的电路框图；
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的具体实施例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作为实施例，并不用于限定本发明的保护范围。
由图1、图2所示，本实施例的检测驱动电源负载状态的装置，它包括驱动电源1、负载2、第一电阻3、第二电阻4和主控单元6，负载2由多个LED相串联而成，主控单元6为单片机，LED负载2、第一电阻3和第二电阻4依次串联后与驱动电源1连接，驱动电源1用于为负载2供电，第二电阻4的一端接地，本实施例中第一电阻3和第二电阻4的阻值均为5.1M。
主控单元6上设置有一输入/输出接口601、一可开关的下拉电阻模块604、一电平检测模块602和一控制模块603，输入/输出接口601为通用输入/输出接口GPIO，输入/输出接口601连接在第一电阻3和第二电阻4的公共端，电平检测模块602用于检测输入/输出接口601的电平，下拉电阻模块604的高电位端与输入/输出接口601连接，下拉电阻模块604的低电位端接地，控制模块603与下拉电阻模块604的控制端连接。
输入/输出接口601与第一电阻3、第二电阻4的公共端之间的线路上产生有寄生电容5。
所述的下拉电阻模块604为一MOS管，MOS管的栅极与控制模块601连接，MOS管的漏极与输入/输出接口连接，MOS管的源极接地。
下拉电阻模块604的阻值在10-100K之间。
本实施例还公开了一种检测驱动电源负载状态的方法，包括以下步骤：
S1、驱动电源为负载供电，此时默认为整个电路处于正常工作状态，此时主控单元内的下拉电阻处于打开状态，也就是说主控单元内的MOS管处于导通状态。
S2、将主控单元内的下拉电阻模块关断，也就是说通过控制模块向MOS管的栅极发送信号，使得MOS管关断。
S3、主控单元开始计时，同时电平检测模块开始检测输入/输出接口的电平，计时时间可以根据不同型号的电子元器件进行设定，本实施例中计时时间为10ms，在计时的过程中，如果电平检测模块检测到输入/输出接口上的电平达到预期值，则判定此时驱动电源为正常负载状态；如果直至计时完成后电平检测模块也没有检测到输入/输出接口上的电平达到预期值，则判定此时驱动电源为无负载状态。
此处的判定原理是：在主控单元内的下拉电阻模块关断后，由于输入/输出接口与第一电阻、第二电阻的公共端之间的线路上存在寄生电容，如果线路上的负载正常，则此时输入/输出接口上的电平会逐渐上升，在计时时间内电平会上升到预期值；而如果线路上出现空载状态，则输入/输出接口上的电平在计时时间内无法上升到预期值。
S4、将主控单元内的下拉电阻模块打开，也就是说通过控制模块向MOS管的栅极发送信号，使得MOS管导通，此时下拉电阻模块与第二电阻并联分压，使得进入主控单元的是一个较低的电平，起到钳位作用。
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的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种检测驱动电源负载状态的装置，其特征在于，它包括驱动电源、负载、第一电阻、第二电阻和主控单元，LED负载、第一电阻和第二电阻依次串联后与驱动电源连接，第二电阻的一端接地，主控单元上设置有一输入/输出接口、一可开关的下拉电阻模块、一电平检测模块和一控制模块，输入/输出接口连接在第一电阻和第二电阻的公共端，电平检测模块用于检测输入/输出接口的电平，下拉电阻模块的高电位端与输入/输出接口连接，下拉电阻模块的低电位端接地，控制模块与下拉电阻模块的控制端连接；
输入/输出接口与第一电阻、第二电阻的公共端之间的线路上产生有寄生电容。
2.根据权利要求1所述的检测驱动电源负载状态的装置，其特征在于：所述的下拉电阻模块为一MOS管。
3.一种基于权利要求1的检测驱动电源负载状态的方法，其特征在于，包括：
驱动电源为负载供电；
将主控单元内的下拉电阻模块关断；
主控单元开始计时，同时电平检测模块开始检测输入/输出接口的电平，在计时的过程中，如果电平检测模块检测到输入/输出接口上的电平达到预期值，则判定此时驱动电源为正常负载状态；如果直至计时完成后电平检测模块也没有检测到输入/输出接口上的电平达到预期值，则判定此时驱动电源为无负载状态；
将主控单元内的下拉电阻模块打开。
4.根据权利要求3所述的检测驱动电源负载状态的方法，其特征在于：所述的主控单元的计时时间为10ms。
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