CN111064176B - 数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路 - Google Patents

数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，本发明将电源阀门，即开关器件Q1，以PMOS示意，放置在了正电源端，确保了系统地平面的完整性；其次，本发明采用集成芯片，例如电压监视芯片TPS3831、TPS3839、R3114、R3116系列，代替了分立器件搭建的电压监视电路，因此集成度高、电路组成简单、成本低，而且将该部分的运行功耗由uA级降到了最低150nA(电压监视芯片的功耗)；在系统负载运行任务完成后，可通过高/低电平输出端自主控制关闭系统供电。

Description

数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路
技术领域
本发明涉及电压监视领域，更具体地说，涉及一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路。
背景技术
电源电压监视器根据当前系统供电的电压状况，通过控制电子开关器件的方式启动/关闭系统，因此能够有效避免不适当的供电造成的系统功能异常或损坏。通常的电源电压监视器与电源、电子开关器件、用电系统的连接关系如下图1所示，用电系统可以是负载，也可以是被充电的电源系统等。
其中电源为不稳定电源，如为基于能量收集的电源或输出电压忽高忽低的电源。以基于能量收集的电源为例，基于能量收集的电源随着收集到的能量累积，其包含的储能器件的电压逐渐上升，因此通过监视该电压即可得知累积的能量大小。当该电压超过设定的阈值Vstart时，电源电压监视器闭合电子开关器件以为用电系统进行供电。随着电源能量的消耗，该电压逐渐降低，当该电压低于设定的阈值Vstop时，电源电压监视器断开电子开关器件以停止向用电系统供电。监视器关闭系统供电之后，开始电源开始能量累积过程，直到电压下一次超过阈值Vstart，并如此循环往复。
当断开电子开关器件时，只有电源电压监视器在工作，因此总电流消耗Itotal＝I1。当导通电子开关器件时，电源电压监视器和系统都在运行，因此总电流消耗Itotal＝I1+I2。
电源电压监视器的功耗是整个系统总功耗的一部分，而且整个系统总功耗越低，监视器功耗就越显突出。针对现有技术中电源电压监视器会一直消耗整个系统的能量，而且整个系统总功耗越低，监视器功耗就越显突出的技术缺陷，中国专利申请号201810308320.1提供了一种可关断的电源电压监控电路。然而，该专利存在下述技术缺陷：
(1)在地回路上设置电源阀门，破坏了系统地平面的完整性；
(2)需要系统负载中有MCU或者其他数字逻辑控制，因此使用场景受限
(3)电源电压监视电路采用了分立的元器件(包括分压电阻网络、电压基准、电压比较器)，电路组成较为复杂，成本较高；且电压监视电路运行功耗较大，约为uA级。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷(1)～(3)，提供了数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，以解决上述技术问题。
根据本发明的第一方面，本发明解决其技术问题所采用的一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，包括：
储能器件，储能器件的一端接地，另一端用于连接待监视电源；
第一P型MOS管(Q1)，第一P型MOS管的S极连接储能器件的所述另一端，D极用于连接系统负载芯片的电源输入端，所述系统负载芯片具有高/低电平输出端；
第二P型MOS管(Q4)，第二P型MOS管的D极连接储能器件的所述另一端，G极连接系统负载芯片的高/低电平输出端；
电压监视芯片，具有输入端子以及指示输出端子，电压监视芯片的输入端子连接第二P型MOS管的D极，指示输出端子用于电压监视芯片正常工作时，在所述输入端子输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子上的输入电压，在第二P型MOS管导通时，该高电平即为储能器件的电压Vin；
上拉电阻，上拉电阻的一端连接储能器件的所述另一端，另一端连接第一P型MOS管的G极；
N型MOS管，N型MOS管的D极连接第一P型MOS管的G极，S极接地；
第一分压限流电阻(R2)，串联在电压监视芯片的指示输出端子和N型MOS管的G极之间；
第二分压限流电阻(R3)，串联在系统负载芯片的高/低电平输出端和N型MOS管的G极之间；
所述电压监视电路的工作原理为：
(1)第二P型MOS管的G极初始状态默认低电平，因此储能器件上的电压Vin满足：当0≤Vin＜Vth_pmos2时，第二P型MOS管断开，当Vth_pmos2≤Vin＜Vth时，第二P型MOS管导通，指示输出端子输出为低电平，此时N型MOS管断开，第一P型MOS管在上拉电阻作用下断开，因此所述电源输入端子的输入电压为0V，系统负载芯片没有供电，未能启动；其中，Vth_pmos2表示第二P型MOS管的开启阈值电压；
(2)当Vin≥Vth时，所述指示输出端子的输出变为高电平，此时N型MOS管的G极电压升至
Figure GDA0002816790660000031
R2、R3以及
Figure GDA0002816790660000032
依次为第一分压限流电阻的大小、第二分压限流电阻的大小以及所述指示输出端子输出的电压大小，且R2和R3被设置为满足：所述指示输出端子的输出变为高电平时，R3*Vin/(R2+R3)超过N型MOS管的最小导通电压；此时，N型MOS管导通，然后第一P型MOS管导通，系统负载芯片得以上电启动，上电启动后，系统负载芯片立即输出高电平，从而关断第二P型MOS管，电压监视芯片掉电从而输出低电平；
(3)系统负载芯片上电启动后，系统负载芯片开始完成任务，待任务完成以后，系统负载芯片的所述高/低电平输出端输出低电平，从而关断N型MOS管，然后第一P型MOS管关断，实现自主控制关闭供电功能，至此一个启动循环结束；储能器件能量收集过程继续进行，启动下一个循环。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，所述储能器件包括电容、电池以及超级电容。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，R2＝R3。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，R2＝R3＝10MΩ。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，系统负载芯片的电源输入端子通过电容接地，以进行电源滤波。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，所述电压监视芯片为TPS3831、TPS3839、R3114或R3116。
根据本发明的第一方面，本发明解决其技术问题所采用数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，包括：
储能器件，储能器件的一端接地，另一端用于连接待监视电源；
第一P型MOS管(Q1)，第一P型MOS管的S极连接储能器件的所述另一端，D极用于连接系统负载芯片的电源输入端子；所述系统负载芯片具有高/低电平输出端；
第二P型MOS管(Q4)，第二P型MOS管的D极连接储能器件的所述另一端，G极连接系统负载芯片的高/低电平输出端；
电压监视芯片，具有输入端子以及指示输出端子，电压监视芯片的输入端子连接第二P型MOS管的D极，指示输出端子用于电压监视芯片正常工作时，在所述输入端子输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子上的输入电压，在第二P型MOS管导通时，该高电平即为储能器件的电压Vin；
上拉电阻，上拉电阻的一端连接储能器件的所述另一端，另一端连接第一P型MOS管的G极；
第一N型MOS管(Q2)，第一N型MOS管的G极连接电压监视芯片的指示输出端子，D极连接第一P型MOS管的G极，S极接地；
第二N型MOS管(Q3)，第二N型MOS管的G极连接所述系统负载芯片的高/低电平输出端，D极连接第一P型MOS管的G极，S极接地；
所述电压监视电路的工作原理为：
(1)第二P型MOS管的G极初始状态默认低电平，因此储能器件上的电压Vin满足：当0≤Vin＜Vth_pmos2时，第二P型MOS管断开，当Vth_pmos2≤Vin＜Vth时，第二P型MOS管导通，指示输出端子输出为低电平，此时第一N型MOS管断开，第一P型MOS管在上拉电阻作用下断开，因此所述电源输入端子的输入电压为0V，系统负载芯片没有供电，未能启动；其中，Vth_pmos2表示第二P型MOS管的开启阈值电压；
(2)当Vin≥Vth时，所述指示输出端子的输出变为高电平，第一N型MOS管导通，然后P型MOS管导通，因此所述电源输入端子的输入电压为Vin，此时一方面系统负载芯片得以上电启动，上电启动后，系统负载芯片立即输出高电平，从而关断第二P型MOS管并导通第二N型MOS管，电压监视芯片掉电从而输出低电平，导致第一N型MOS管关断；
(3)系统负载芯片上电启动后，系统负载芯片开始完成任务，待任务完成以后，系统负载芯片的所述高/低电平输出端输出低电平，从而关断第二N型MOS管关断，然后第一P型MOS管关断，然后，实现自主控制关闭供电功能，至此一个启动循环结束；储能器件能量收集过程继续进行，启动下一个循环。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，所述储能器件包括电容、电池以及超级电容。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，系统负载芯片的电源输入端子通过电容接地，以进行电源滤波。
进一步地，在本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路中，电压监视芯片为TPS3831、TPS3839、R3114或R3116。
实施本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，具有以下有益效果：本发明将电源阀门(开关器件Q1，图中以PMOS示意)放置在了正电源端，确保了系统地平面的完整性；其次，本发明采用集成芯片，例如电压监视芯片TPS3831、TPS3839、R3114、R3116系列，代替了分立器件搭建的电压监视电路，因此集成度高、电路组成简单、成本低，而且将该部分的运行功耗由uA级降到了最低150nA(电压监视芯片的功耗)；在系统负载运行任务完成后，可通过高/低电平输出端自主控制关闭系统供电。
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是现有技术中的电源电压监视器的原理图；
图2是本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路的第一实施例的电路原理图；
图3是本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路的第二实施例的电路原理图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
参考图2，图2是本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路的第一实施例的电路原理图。本实施的电压监视电路包括：储能器件C1、第一P型MOS管Q1、第二P型MOS管Q4、电压监视芯片U1、上拉电阻R1、N型MOS管Q2、第一分压限流电阻R2以及第二分压限流电阻R3。
储能器件C1的下端接地，上端用于连接左端的待监视电源，从而使得待监视电源向储能器件C1充电，储能器件C1上的电压Vin逐渐升高，直至达到最大电压值，即待监视电源的电压值。储能器件C1包括电容、电池以及超级电容。
第一P型MOS管Q1为PMOS，第一P型MOS管Q1的S极连接储能器件C1的上端，D极用于连接系统负载芯片U3的电源输入端子VCC。系统负载芯片U3具有高/低电平输出端I/O。系统负载芯片U3的电源输入端子VIN通过电容C2接地，以进行电源滤波。
第二P型MOS管Q4也为PMOS，第二P型MOS管Q4的D极连接储能器件C1的上端，G极连接系统负载芯片U3的高/低电平输出端I/O。
电压监视芯片U1，具有输入端子VIN以及指示输出端子
Figure GDA0002816790660000061
电压监视芯片U1的输入端子VIN连接第二P型MOS管Q4的D极，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000071
用于电压监视芯片U1正常工作时，在输入端子VIN输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子VIN上的输入电压，在第二P型MOS管Q4导通时，该高电平即为储能器件C1的电压Vin。电压监视芯片U1可以采用TPS3831、TPS3839、R3114、R3116。
上拉电阻R1的一端连接储能器件C1的上端，另一端连接第一P型MOS管Q1的G极。
N型MOS管Q2的D极连接第一P型MOS管Q1的G极，S极接地。
第一分压限流电阻R2串联在电压监视芯片U1的指示输出端子
Figure GDA0002816790660000072
和N型MOS管Q2的G极之间。
第二分压限流电阻R3串联在负载芯片的高/低电平输出端I/O和N型MOS管Q2的G极之间。
所述电压监视电路的工作原理为：
(1)第二P型MOS管Q4的G极初始状态默认低电平，因此储能器件C1上的电压Vin满足：当0≤Vin＜Vth_pmos2时，第二P型MOS管Q4断开，当Vth_pmos2≤Vin＜Vth时，第二P型MOS管Q4导通，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000073
输出为低电平，此时N型MOS管Q2断开，第一P型MOS管Q1在上拉电阻R1作用下断开，因此电源输入端子VCC的输入电压为0V，系统负载芯片U3没有供电，未能启动；其中，Vth_pmos2表示第二P型MOS管Q4的开启阈值电压。
(2)当Vin≥Vth时，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000074
的输出变为高电平，此时N型MOS管Q2的G极电压升至
Figure GDA0002816790660000075
R2、R3以及
Figure GDA0002816790660000076
依次为第一分压限流电阻R2的大小、第二分压限流电阻R3的大小以及指示输出端子输出
Figure GDA0002816790660000077
的电压大小，且R2和R3被设置为满足：所述指示输出端子
Figure GDA0002816790660000078
的输出变为高电平时，R3*Vin/(R2+R3)超过N型MOS管Q2的最小导通电压；此时，N型MOS管Q2导通，然后第一P型MOS管Q1导通，系统负载芯片U3得以上电启动，上电启动后，系统负载芯片U3的高/低电平输出端I/O立即输出高电平，从而关断第二P型MOS管Q4，电压监视芯片U1掉电从而输出低电平，例如零电平。
上电启动后，系统负载芯片U3的所述高/低电平输出端I/O立即输出高电平的原因除了关断第二P型MOS管，还在于：储能器件C1的能量累积过程一般较慢，而包括系统负载芯片U3在内的系统负载能量消耗较快，在系统负载芯片U3启动后，储能器件C1由于能量的消耗，Vin减小，可能导致Vin小于Vth，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000081
输出低电平，第一N型MOS管Q2被关断，然后P型MOS管被关断，从而可能导致系统负载芯片U3在未完成任务就被断电，而上电启动后，系统负载芯片U3的所述高/低电平输出端立即输出高电平，从而保证N型MOS管Q2导通和P型MOS管Q1导通，即使Vin减小，导致Vin小于Vth，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000082
输出低电平时，N型MOS管Q2和第一P型MOS管Q1依旧导通，包括系统负载芯片U3在内的系统负载依然能够继续上电，持续工作。
(3)系统负载芯片U3上电启动后，系统负载芯片U3开始完成任务，待任务完成以后，系统负载芯片U3的所述高/低电平输出端I/O输出低电平，例如零电平，从而关断N型MOS管Q2，然后第一P型MOS管关断，实现自主控制关闭供电功能，至此一个启动循环结束；储能器件能量收集过程继续进行，启动下一个循环。
在本实施例中，可自启动的电压监视电路启动后的电流消耗(不计算系统负载芯片以及其他系统负载)主要为：VCC/R1以及VCC/(R2+R3)。在本实施例中，上拉电阻R1、第一分压限流电阻R2和第二分压限流电阻R3的电阻越大，他们者消耗的功率越小，因此在本实施例中上拉电阻R1、第一分压限流电阻R2和第二分压限流电阻R3应当取较大的值，本实施例中，R1、R2和R3的大小满足：R1＝R2＝R3＝10MΩ。
本实施例的电路特点是：电源阀门位于VCC供电端，确保了系统地平面的完整性；在系统负载运行任务完成后，可通过高/低电平输出端自主控制关闭系统供电；采用电压监视器集成芯片，因此集成度高、电路组成简单、成本低，而且将该部分运行功耗由uA级降到了最低150nA(电压监视芯片的功耗，即电压监视芯片未被关闭时的I_U1)，在系统启动后，通过Q4关闭电压监视芯片的供电，将系统启动后该部分电流消耗降低到VCC/R1+VCC/(R2+R3)。
参考图3，图3是本发明的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路的第二实施例的电路原理图。本实施的电压监视电路包括：储能器件C1、第一P型MOS管Q1、第二P型MOS管Q4、电压监视芯片U1、上拉电阻R1、第一N型MOS管Q2以及第二N型MOS管Q3。
储能器件C1的下端接地，上端用于连接左端的待监视电源，从而使得待监视电源向储能器件C1充电，储能器件C1上的电压Vin逐渐升高，直至达到最大电压值，即待监视电源的电压值。储能器件C1包括电容、电池以及超级电容。
第一P型MOS管Q1的S极连接储能器件C1的上端，D极用于连接系统负载芯片U3的电源输入端子VCC。系统负载芯片U3具有高/低电平输出端I/O。系统负载芯片U3的电源输入端子VIN通过电容C2接地，以进行电源滤波。
第二P型MOS管Q4的D极连接储能器件C1的上端，G极连接负载芯片U3的高/低电平输出端I/O。
电压监视芯片U1具有输入端子VIN以及指示输出端子
Figure GDA0002816790660000091
电压监视芯片U1的输入端子VIN连接第二P型MOS管Q4的D极，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000092
用于电压监视芯片U1正常工作时，在输入端子VIN输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子VIN上的输入电压，在第二P型MOS管Q4导通时，该高电平即为储能器件C1的电压Vin。电压监视芯片U1可以采用TPS3831、TPS3839、R3114、R3116。
上拉电阻R1的一端连接储能器件C1的所述另一端，另一端连接第一P型MOS管Q1的G极。
第一N型MOS管Q2的G极连接电压监视芯片U1的指示输出端子，D极连接第一P型MOS管Q1的G极，S极接地。
第二N型MOS管Q3的G极连接负载芯片U3的高/低电平输出端I/O，D极连接第一P型MOS管Q1的G极，S极接地。
所述电压监视电路的工作原理为：
(1)第二P型MOS管Q4的G极初始状态默认低电平，因此储能器件C1上的电压Vin满足：当0≤Vin＜Vth_pmos2时，第二P型MOS管Q4断开，当Vth_pmos2≤Vin＜Vth时，第二P型MOS管Q4导通，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000101
输出为低电平，此时第一N型MOS管Q1断开，第一P型MOS管Q1在上拉电阻R1作用下断开，因此电源输入端子VCC的输入电压为0V，系统负载芯片U3没有供电，未能启动；其中，Vth_pmos2表示第二P型MOS管Q4的开启阈值电压。
(2)当Vin≥Vth时，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000102
的输出变为高电平，第一N型MOS管Q2导通，然后P型MOS管导通，因此所述电源输入端子VIN的输入电压为Vin，此时一方面系统负载芯片U3得以启动，另一方面第一N型MOS管Q2的G极电压升至Vin，第二N型MOS管Q3导通；第二P型MOS管Q4的G极电压升至Vin，第二P型MOS管Q4断开。
上电启动后，系统负载芯片U3的所述高/低电平输出端I/O立即输出高电平的原因除了关断第二P型MOS管，还在于：储能器件C1的能量累积过程一般较慢，而包括系统负载芯片U3在内的系统负载能量消耗较快，在系统负载芯片U3启动后，储能器件C1由于能量的消耗，Vin减小，可能导致Vin小于Vth，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000103
输出低电平，第一N型MOS管Q2被关断，然后P型MOS管被关断，从而可能导致系统负载芯片U3在未完成任务就被断电，而上电启动后，系统负载芯片U3的所述高/低电平输出端立即输出高电平，从而保证第二N型MOS管Q3导通和P型MOS管Q1导通，即使Vin减小，导致Vin小于Vth，指示输出端子
Figure GDA0002816790660000104
输出低电平时，第一N型MOS管Q2被关断时，第二N型MOS管Q3和P型MOS管Q1依旧导通，包括系统负载芯片U3在内的系统负载依然能够继续上电，持续工作。
(3)系统负载芯片U3上电启动后，系统负载芯片U3开始完成任务，待任务完成以后，系统负载芯片U3的所述高/低电平输出端I/O输出低电平，例如零电平，从而关断第二N型MOS管Q3关断，然后第一P型MOS管Q1关断，然后，实现自主控制关闭供电功能，至此一个启动循环结束；储能器件能量C1收集过程继续进行，启动下一个循环。
在本实施例中，可自启动的电压监视电路启动后的电流消耗(不计算系统负载芯片以及其他系统负载)主要为：电压监视芯片U1所消耗的电流I_U1以及VCC/R1。在本实施例中，上拉电阻R1越大，消耗的功率越小，因此在本实施例中上拉电阻R1应当取较大的值，本实施例中，R1取值10MΩ。
本实施例的电路特点是：电源阀门位于VCC供电端，确保了系统地平面的完整性；在系统负载运行任务完成后，可通过高/低电平输出端自主控制关闭系统供电；采用电压监视器集成芯片，因此集成度高、电路组成简单、成本低，而且将该部分运行功耗由uA级降到了最低150nA(电压监视芯片的功耗，即电压监视芯片未被关闭时的I_U1)，在系统启动后，通过Q4关闭电压监视电路的供电，将系统启动后该部分电流消耗降低到VCC/R1。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，包括：
储能器件，储能器件的一端接地，另一端用于连接待监视电源；
第一P型MOS管(Q1)，第一P型MOS管的S极连接储能器件的所述另一端，D极用于连接系统负载芯片的电源输入端，所述系统负载芯片具有高/低电平输出端；
第二P型MOS管(Q4)，第二P型MOS管的D极连接储能器件的所述另一端，G极连接系统负载芯片的高/低电平输出端；
电压监视芯片，具有输入端子以及指示输出端子，电压监视芯片的输入端子连接第二P型MOS管的D极，指示输出端子用于电压监视芯片正常工作时，在所述输入端子输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子上的输入电压，在第二P型MOS管导通时，该高电平即为储能器件的电压Vin；
上拉电阻，上拉电阻的一端连接储能器件的所述另一端，另一端连接第一P型MOS管的G极；
N型MOS管，N型MOS管的D极连接第一P型MOS管的G极，S极接地；
第一分压限流电阻(R2)，串联在电压监视芯片的指示输出端子和N型MOS管的G极之间；
第二分压限流电阻(R3)，串联在系统负载芯片的高/低电平输出端和N型MOS管的G极之间；
所述电压监视电路的工作原理为：
(1)第二P型MOS管的G极初始状态默认低电平，因此储能器件上的电压Vin满足：当0≤Vin＜Vth_pmos2时，第二P型MOS管断开，当Vth_pmos2≤Vin＜Vth时，第二P型MOS管导通，指示输出端子输出为低电平，此时N型MOS管断开，第一P型MOS管在上拉电阻作用下断开，因此所述电源输入端子的输入电压为0V，系统负载芯片没有供电，未能启动；其中，Vth_pmos2表示第二P型MOS管的开启阈值电压；
(2)当Vin≥Vth时，所述指示输出端子的输出变为高电平，此时N型MOS管的G极电压升至
Figure FDA0002816790650000021
R2、R3以及
Figure FDA0002816790650000022
依次为第一分压限流电阻的大小、第二分压限流电阻的大小以及所述指示输出端子输出的电压大小，且R2和R3被设置为满足：所述指示输出端子的输出变为高电平时，R3*Vin/(R2+R3)超过N型MOS管的最小导通电压；此时，N型MOS管导通，然后第一P型MOS管导通，系统负载芯片得以上电启动，上电启动后，系统负载芯片的高/低电平输出端立即输出高电平，从而关断第二P型MOS管，电压监视芯片掉电从而输出低电平；
(3)系统负载芯片上电启动后，系统负载芯片开始完成任务，待任务完成以后，系统负载芯片的所述高/低电平输出端输出低电平，从而关断N型MOS管，然后第一P型MOS管关断，实现自主控制关闭供电功能，至此一个启动循环结束；储能器件能量收集过程继续进行，启动下一个循环。
2.根据权利要求1所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，所述储能器件包括电容、电池以及超级电容。
3.根据权利要求1所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，R2＝R3。
4.根据权利要求3所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，R2＝R3＝10MΩ。
5.根据权利要求1所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，系统负载芯片的电源输入端子通过电容接地，以进行电源滤波。
6.根据权利要求1所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，所述电压监视芯片为TPS3831、TPS3839、R3114或R3116。
7.一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，包括：
储能器件，储能器件的一端接地，另一端用于连接待监视电源；
第一P型MOS管(Q1)，第一P型MOS管的S极连接储能器件的所述另一端，D极用于连接系统负载芯片的电源输入端子；所述系统负载芯片具有高/低电平输出端；
第二P型MOS管(Q4)，第二P型MOS管的D极连接储能器件的所述另一端，G极连接系统负载芯片的高/低电平输出端；
电压监视芯片，具有输入端子以及指示输出端子，电压监视芯片的输入端子连接第二P型MOS管的D极，指示输出端子用于电压监视芯片正常工作时，在所述输入端子输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子上的输入电压，在第二P型MOS管导通时，该高电平即为储能器件的电压Vin；
上拉电阻，上拉电阻的一端连接储能器件的所述另一端，另一端连接第一P型MOS管的G极；
第一N型MOS管(Q2)，第一N型MOS管的G极连接电压监视芯片的指示输出端子，D极连接第一P型MOS管的G极，S极接地；
第二N型MOS管(Q3)，第二N型MOS管的G极连接所述系统负载芯片的高/低电平输出端，D极连接第一P型MOS管的G极，S极接地；
所述电压监视电路的工作原理为：
(1)第二P型MOS管的G极初始状态默认低电平，因此储能器件上的电压Vin满足：当0≤Vin＜Vth_pmos2时，第二P型MOS管断开，当Vth_pmos2≤Vin＜Vth时，第二P型MOS管导通，指示输出端子输出为低电平，此时第一N型MOS管断开，第一P型MOS管在上拉电阻作用下断开，因此所述电源输入端子的输入电压为0V，系统负载芯片没有供电，未能启动；其中，Vth_pmos2表示第二P型MOS管的开启阈值电压；
(2)当Vin≥Vth时，所述指示输出端子的输出变为高电平，第一N型MOS管导通，然后P型MOS管导通，因此所述电源输入端子的输入电压为Vin，此时一方面系统负载芯片得以上电启动，上电启动后，系统负载芯片立即输出高电平，从而关断第二P型MOS管并导通第二N型MOS管，电压监视芯片掉电从而输出低电平，导致第一N型MOS管关断；
(3)系统负载芯片上电启动后，系统负载芯片开始完成任务，待任务完成以后，系统负载芯片的所述高/低电平输出端输出低电平，从而关断第二N型MOS管关断，然后第一P型MOS管关断，然后，实现自主控制关闭供电功能，至此一个启动循环结束；储能器件能量收集过程继续进行，启动下一个循环。
8.根据权利要求7所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，所述储能器件包括电容、电池以及超级电容。
9.根据权利要求7所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，系统负载芯片的电源输入端子通过电容接地，以进行电源滤波。
10.根据权利要求7所述的数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，其特征在于，电压监视芯片为TPS3831、TPS3839、R3114或R3116。
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