CN111722001A - 一种车载终端掉电检测电路及方法 - Google Patents

Abstract

一种车载终端掉电检测电路及方法，包括车载终端DC‑DC电源模块、取样电容C6、整流二极管D3和整流二极管D4、三极管开关电路和MCU模块；车载终端DC‑DC电源模块的输入端与汽车电瓶相连接；车载终端DC‑DC电源模块的开关信号输出端与电容C6一端相连接；电容C6的另一端与整流二级端D3的阳极相连接；整流二级端D3的阴极与整流二极管D4的阴极相连接；三极管开关电路的一端与整流二级端D3的阴极相连接以进行电平转换；三极管开关电路的另一端MCU模块的输入端相连接以检测汽车电瓶是否掉电。本发明温漂小，实时性好，通过检测车载终端DC‑DC电源模块是否正常工作来判断外部电源状态。

Description

一种车载终端掉电检测电路及方法

技术领域

本发明涉及车载终端掉电检测技术领域，特别是一种车载终端掉电检测电路及方法。

背景技术

目前较多车载终端都必须具备断电提醒功能，如JTT 794-2011就明确要求汽车行驶记录仪必须带有断电提醒功能。因此断电检测电路的可靠性关系重大，传统的断电检测电路一般分为开关量和模拟量检测两种。

现有的开关量检测一般从外部电源或设备内部DCDC转换后的电源取信号源，检测电源高低。这种方法存在一些不稳定因素，如果以外部电源取电作为开关量判定，则检测电路的阈值需设置得高于DCDC的低压关断阈值，才能保证检测的实时性，而对于高阈值的应用场合将导致温漂过大而影响检测的准确性。如果从DCDC转换后的电源取电作为开关量判断，则由于备用电池的存在，高温情况下，设备内部备用电池管理电路中的PN结将有反向漏电流，造成取样点存在电压，造成误判。

现有模拟量检测一般温飘小，电压采集较为精准。通过检测外部电源电压值，MCU做出判断是否断电，但在休眠模式下，MCU需要定时唤醒检测电压值，以判断是否掉电，因此休眠电流较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种车载终端掉电检测电路及方法，是一种开关量检测方案，温漂小，实时性好，通过检测车载终端DC-DC电源模块是否正常工作来判断外部电源(汽车电瓶)状态。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明一种车载终端掉电检测电路，包括：车载终端DC-DC电源模块、取样电容C6、整流二极管D3和整流二极管D4、三极管开关电路和MCU模块；所述三极管开关电路包括三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；所述车载终端DC-DC电源模块的输入端与汽车电瓶相连接；所述车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端与所述电容C6一端相连接；所述电容C6的另一端与整流二级端D3的阳极相连接；所述整流二级端D3的阴极与整流二极管D4的阴极相连接；所述整流二极管D4的阳极接地；所述整流三极管D3的阴极通过所述第二电阻R2与所述三极管Q1的基极相连接；所述三极管Q1的集电极通过所述第一电阻R1与所述MCU模块的供电电源相连接；所述第三电阻R3一端与所述三极管Q1的基极相连接，另一端与所述三极管Q1的发射极相连接且接地；所述MCU模块的输入端与所述三极管Q1的集电极相连接以检测汽车电瓶是否掉电。

优选的，所述车载终端掉电检测电路还包括稳压管二极管D5；所述稳压管二极管D5的阳极与整流二极管D4的阳极相连接，另一端与整流二极管D4的阴极相连接。

优选的，所述车载终端掉电检测电路还包括滤波电容C5；所述滤波电容C5一端与整流二极管D4的阳极相连接，另一端与整流二极管D4的阴极相连。

优选的，所述车载终端掉电检测电路还包括限流电阻R9；所述限流电阻R9连接于所述整流二极管D3和所述第二电阻R2之间。

优选的，所述限流电阻R9连接于所述整流二极管D4和所述滤波电容C5之间。

优选的，所述三极管Q1为NPN三极管。

优选的，所述MCU模块的供电电源与低压差线性稳压器LDO的输出端相连接；所述低压差线性稳压器LDO的输入端与车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端电源及备用电源分别相连接。

另一方面，本发明一种车载终端掉电检测方法，基于所述的车载终端掉电检测电路，包括：

所述MCU模块判断MCU模块输入端的值，如果输入端的值为低电平，判断出汽车电瓶未掉电；如果输入端的值为高电平，判断出汽车电瓶掉电。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明从车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端取出一路分支，经过整流滤波后得到直流电压，再经过三极管开关电路转换电平后由MCU进行检测，以此通过检测车载终端DC-DC电源模块是否正常工作来判断外部电源(汽车电瓶)状态，有效的规避了传统开关量采集的实时性差、温飘大且易失效的问题，也规避了传统模拟量采集判断方法休眠电流大的问题，具备温漂小，可靠性高，实时性高的特性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本发明的具体实施方式。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

图1为本发明实施例的车载终端掉电检测电路原理框图；

图2为本发明实施例的车载终端掉电检测电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。

参见图1至图2所示，本发明一种车载终端掉电检测电路，包括：车载终端DC-DC电源模块U1、取样电容C6、整流二极管D3和整流二极管D4、三极管开关电路和MCU模块；所述三极管开关电路包括三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；所述车载终端DC-DC电源模块的输入端与汽车电瓶相连接；所述车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端与所述电容C6一端相连接；所述电容C6的另一端与整流二级端D3的阳极相连接；所述整流二级端D3的阴极与整流二极管D4的阴极相连接；所述整流二极管D4的阳极接地；所述整流三极管D3的阴极通过所述第二电阻R2与所述三极管Q1的基极相连接；所述三极管Q1的集电极通过所述第一电阻R1与所述MCU模块的供电电源相连接；所述第三电阻R3一端与所述三极管Q1的基极相连接，另一端与所述三极管Q1的发射极相连接且接地；所述MCU模块的输入端与所述三极管Q1的集电极相连接以检测汽车电瓶是否掉电。

所述车载终端掉电检测电路还包括稳压管二极管D5；所述稳压管二极管D5的阳极与整流二极管D4的阳极相连接，另一端与整流二极管D4的阴极相连接。所述用于钳制电压，防止三极管Q1的基级击穿。

所述车载终端掉电检测电路还包括滤波电容C5；所述滤波电容C5一端与整流二极管D4的阳极相连接，另一端与整流二极管D4的阴极相连。

所述车载终端掉电检测电路还包括限流电阻R9；所述限流电阻R9连接于所述整流二极管D3和所述第二电阻R2之间。

所述限流电阻R9连接于所述整流二极管D4和所述滤波电容C5之间。

所述三极管Q1为NPN三极管。

所述MCU模块的供电电源与低压差线性稳压器LDO的输出端相连接；所述低压差线性稳压器LDO的输入端与车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端电源及备用电源分别相连接。当车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端电源和备用电池battery之一有电时，所述MCU模块即可正常工作。

本发明一种车载终端掉电检测电路的检测原理如下：

假设车载终端DC-DC电源模块U1的开关信号输出端SW的脉冲幅值为V1，稳压管二极管D5的稳压值为V2，车载终端DC-DC电源模块的SW端通过取样电容C6取样，根据电容通交流阻直流的特性，在所述电容C6后端产生一个幅值为V1的交流信号；然后通过整流二极管D3和整流二极管D4的整流作用，在整流二极管D3的后端产生一个幅值为(V1)/2的正脉冲信号；然后经过限流电阻R9的限流保护、滤波电容C5的储能与滤波以及稳压管二极管D5的稳压作用，将在限流电阻R9后端极产生一个(V1)/2(若(V1)/2>V2，则此时电压为V2)的稳定电压。

若输入电源(汽车电瓶)正常，车载终端DC-DC电源模块U1的SW正常输出，SW信号经过取样及整形与滤波后，产生稳定电压，驱动三极管Q1导通，所述三级管Q1的集电极电压为0V。

若输入电源(汽车电瓶)掉电，则车载终端DC-DC电源模块U1的SW将迅速停止输出，三极管Q1截止，Q1的集电极电压为VCC_MCU。

所述MCU模块MCU通过判断三极管Q1的集电极的高低电平来判断输入电源是否掉电。具体的，所述MCU模块判断MCU模块输入端的值，如果输入端的值为低电平(等于0)，判断出汽车电瓶未掉电；如果输入端的值为高电平(等于MCU模块的供电电源)，判断出汽车电瓶掉电。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种车载终端掉电检测电路，其特征在于，包括：车载终端DC-DC电源模块、取样电容C6、整流二极管D3和整流二极管D4、三极管开关电路和MCU模块；所述三极管开关电路包括三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；所述车载终端DC-DC电源模块的输入端与汽车电瓶相连接；所述车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端与所述电容C6一端相连接；所述电容C6的另一端与整流二级端D3的阳极相连接；所述整流二级端D3的阴极与整流二极管D4的阴极相连接；所述整流二极管D4的阳极接地；所述整流三极管D3的阴极通过所述第二电阻R2与所述三极管Q1的基极相连接；所述三极管Q1的集电极通过所述第一电阻R1与所述MCU模块的供电电源相连接；所述第三电阻R3一端与所述三极管Q1的基极相连接，另一端与所述三极管Q1的发射极相连接且接地；所述MCU模块的输入端与所述三极管Q1的集电极相连接以检测汽车电瓶是否掉电。

2.根据权利要求1所述的车载终端掉电检测电路，其特征在于，还包括稳压管二极管D5；所述稳压管二极管D5的阳极与整流二极管D4的阳极相连接，另一端与整流二极管D4的阴极相连接。

3.根据权利要求1所述的车载终端掉电检测电路，其特征在于，还包括滤波电容C5；所述滤波电容C5一端与整流二极管D4的阳极相连接，另一端与整流二极管D4的阴极相连。

4.根据权利要求3所述的车载终端掉电检测电路，其特征在于，还包括限流电阻R9；所述限流电阻R9连接于所述整流二极管D3和所述第二电阻R2之间。

5.根据权利要求4所述的车载终端掉电检测电路，其特征在于，所述限流电阻R9连接于所述整流二极管D4和所述滤波电容C5之间。

6.根据权利要求1所述的车载终端掉电检测电路，其特征在于，所述三极管Q1为NPN三极管。

7.根据权利要求1所述的车载终端掉电检测电路，其特征在于，所述MCU模块的供电电源与低压差线性稳压器LDO的输出端相连接；所述低压差线性稳压器LDO的输入端与车载终端DC-DC电源模块的开关信号输出端电源及备用电源分别相连接。

8.一种车载终端掉电检测方法，其特征在于，基于权利要求1至7中任意一项所述的车载终端掉电检测电路，包括：

所述MCU模块判断MCU模块输入端的值，如果输入端的值为低电平，判断出汽车电瓶未掉电；如果输入端的值为高电平，判断出汽车电瓶掉电。

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