CN112269149A - 微电流负载断路检测电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种微电流负载断路检测电路及终端设备；电路包括比较模块和报警单元；比较模块连接主电池和微小电流负载终端，主电池为微小电流负载终端供电，比较模块位于主电池和微小电流负载终端的通路上；报警单元与比较模块和主电池连接，主电池为报警单元供电；当通路导通时，比较模块发送第一信号至报警单元；当通路断开时，比较模块发送第二信号至报警单元；报警单元接收到第二信号时，根据设定发出警报。在通路断开时，报警单元根据设定发出警报；比较模块通过检测通路的通断，判别发送的信号，检测结果更准确；不必依赖无线通信，可以降低成本，在通路断开时，能够及时发现，不易被人为规避。

Description

微电流负载断路检测电路及终端设备

技术领域

本发明涉及到检测电路技术领域，特别是涉及到一种微电流负载断路检测电路及终端设备。

背景技术

物联网或防盗设备终端或模块在待机时一般功耗很低，为了省电这类终端模块一般交替工作在周期性的睡眠和接收状态，待机时睡眠最低电流甚至低于一微安(1uA)，通常情况下此类终端模块会自带一颗小电池，以保证在断电时终端模块还能靠自带的小电池维持一段时间的基本工作，但是对于驱动声音报警器这类需要大电流的场合，小电池则无能为力，需要主电池端供电来实现，终端模块供电端的断电检测是比较容易实现的，如果终端模块检测到断电后再通知主电池端，则需要通过无线通信的方式，增加了系统的复杂性和成本，也有一定的不可靠性，例如终端模块被人为切断电源并被快速扔到离主电池较远的地方；而主电池端检测微小电流负载断路则因为变化过于细微容易被忽略，检测有一定难度。因此，如何实现主电池端接微小电流负载(通常是物联网或防盗终端模块)被人为或意外断路后的快速检测是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种微电流负载断路检测电路及终端设备，旨在解决现有对微小电流负载终端断路直接检测困难，以及通过无线检测导致成本高易被人为规避的问题。

本发明提出一种微电流负载断路检测电路，包括：

比较模块，连接主电池和微小电流负载终端，主电池为微小电流负载终端供电，比较模块位于主电池和微小电流负载终端的通路上；

报警单元，与比较模块和主电池连接，主电池为报警单元供电；

当通路导通时，比较模块发送第一信号至报警单元；当通路断开时，比较模块发送第二信号至报警单元；报警单元接收到第二信号时，根据设定发出警报。

进一步地，比较模块包括：

比较器；

第一二极管，设于通路上，第一二极管的阳极连接主电池，第一二极管的阴极连接微小电流负载终端，第一二极管的阴极连接比较器的同相端；

第一电阻，与第一二极管并联；

第二二极管，第二二极管的阳极连接主电池，第二二极管的阴极连接比较器的反相端；

第二电阻，第二电阻一端接地，另一端连接第二二极管的阴极；

第二电阻的阻抗比微小电流负载终端睡眠时的阻抗大；

比较器的输出端与报警单元连接，报警单元为高电平触发。

进一步地，比较模块包括：

比较器；

第一二极管，设于通路上，第一二极管的阳极连接主电池，第一二极管的阴极连接微小电流负载终端，第一二极管的阴极连接比较器的反相端；

第一电阻，与第一二极管并联；

第二二极管，第二二极管的阳极连接主电池，第二二极管的阴极连接比较器的同相端；

第二电阻，第二电阻一端接地，另一端连接第二二极管的阴极；

第二电阻的阻抗比微小电流负载终端睡眠时的阻抗大；

比较器的输出端与报警单元连接，报警单元为低电平触发。

进一步地，第一二极管和第二二极管为同型号的肖特基二极管。

进一步地，主电池包括控制芯片，比较器的输出端与控制芯片连接；控制芯片用于控制主电池为微小电流负载终端供电。

进一步地，报警单元包括喇叭。

进一步地，报警单元还包括无线通信模块，无线通信模块用于向设定终端发送报警信息。

本申请还提出了一种终端设备，包括主电池、微小电流负载终端和上述微电流负载断路检测电路，微电流负载断路检测电路连接主电池和微小电流负载终端。

本发明微电流负载断路检测电路及终端设备，微电流负载断路检测电路当通路导通时，比较模块发送第一信号至报警单元，报警单元不激活，不会发出警报；在通路断开时，比较模块发送第二信号至报警单元；报警单元接收到第二信号时，根据设定发出警报；比较模块通过检测通路的通断，判别发送的信号，检测结果更准确；不必依赖无线通信，可以降低成本，在通路断开时，能够及时发现，不易被人为规避。

附图说明

图1本发明终端设备一实施例的结构示意图；

图2为1A肖特基二极管的正向导通电压～电流特性曲线示意图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“”“上述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、单元、模块、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

参照图1，本发明微电流负载断路检测电路一实施例，包括比较模块和报警单元31；比较模块连接主电池1和微小电流负载终端2，主电池1为微小电流负载终端2供电，比较模块位于主电池1和微小电流负载终端2的通路上；报警单元31与比较模块和主电池1连接，主电池1为报警单元31供电；当通路导通时，比较模块发送第一信号至报警单元31；当通路断开时，比较模块发送第二信号至报警单元31；报警单元31接收到第二信号时，根据设定发出警报。

具体的，当通路导通时，比较模块发送第一信号至报警单元31，报警单元31不激活，不会发出警报；在通路断开时，比较模块发送第二信号至报警单元31；报警单元31接收到第二信号时，根据设定发出警报；比较模块通过检测通路的通断，判别发送的信号，检测结果更准确；，不必依赖无线通信，可以降低成本，在通路断开时，能够及时发现，不易被人为规避。

进一步地，参照图1，在一些实施例中，比较模块包括比较器32、第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2和第二电阻R2；第一二极管D1设于通路上，第一二极管D1的阳极连接主电池1，第一二极管D1的阴极连接微小电流负载终端2，第一二极管D1的阴极连接比较器32的同相端；第一电阻R1与第一二极管D1并联；第二二极管D2的阳极连接主电池1，第二二极管D2的阴极连接比较器32的反相端；第二电阻R2一端接地，另一端连接第二二极管D2的阴极；第二电阻R2的阻抗比微小电流负载终端2睡眠时的阻抗大；比较器32的输出端与报警单元31连接，报警单元31为高电平触发。

具体的，主电池1通过并联的第一二极管D1和第一电阻R1给微小电流负载终端2供电，第一二极管D1和第二二极管D2相邻放置(D1和D2也可采用同一封装内的双肖特基二极管，一致性更好)，二者具有相同的环境温度，在本实施例中，第一电阻R1为1兆～10兆欧范围的电阻，当微小电流负载终端2正常连接并工作时，第一电阻R1消耗电流十分微小可以忽略不计，第一二极管D1的压降常温下为0.05～0.4V范围，第二电阻R2为比微小电流负载终端2睡眠时阻抗略大的电阻，例如，若微小电流负载终端2的睡眠电流最小为0.5uA,供电电压为3.3V，则负载睡眠时的等效电阻为6.6兆欧，R2可取10兆欧；因第一二极管D1的阴极接比较器32的同相端，第二二极管D2的阴极接比较器32的反相端，当微小电流负载终端2正常连接并工作时，流过第一二极管D1的电流比流过第二二极管D2的电流略大，第一二极管D1的压降比流过第二二极管D2的压降略大，因此比较器32同相端的输入电压比反相端略低，比较器32输出低电平，报警单元31不工作；当微小电流负载终端2人为或意外断开与主电池1的连接时，第一电阻R1起到上拉作用，使第一二极管D1两端的压降为0，而第二二极管D2的压降不变，比较器32同相端的输入电压比反相端略高，比较器32输出高电平，触发报警器产生报警动作；在通路断开时，能够及时发现，不易被人为规避，且比较模块结构简单，成本低。

进一步地，在另一些实施例中，比较模块包括比较器32、第一二极管D1、第一电阻R1、第二二极管D2和第二电阻R2；第一二极管D1设于通路上，第一二极管D1的阳极连接主电池1，第一二极管D1的阴极连接微小电流负载终端2，第一二极管D1的阴极连接比较器32的反相端；第一电阻R1与第一二极管D1并联；第二二极管D2的阳极连接主电池1，第二二极管D2的阴极连接比较器32的同相端；第二电阻R2一端接地，另一端连接第二二极管D2的阴极；第二电阻R2的阻抗比微小电流负载终端2睡眠时的阻抗大；比较器32的输出端与报警单元31连接，报警单元31为低电平触发。

具体的，主电池1通过并联的第一二极管D1和第一电阻R1给微小电流负载终端2供电，第一二极管D1和第二二极管D2相邻放置，二者具有相同的环境温度，在本实施例中，第一电阻R1为1兆～10兆欧范围的电阻，当微小电流负载终端2正常连接并工作时，第一电阻R1消耗电流十分微小可以忽略不计，第一二极管D1的压降常温下为0.05～0.4V范围，第二电阻R2为比微小电流负载终端2睡眠时阻抗略大的电阻，例如，若微小电流负载终端2的睡眠电流最小为0.5uA,供电电压为3.3V，则负载睡眠时的等效电阻为6.6兆欧，R2可取10兆欧；因第一二极管D1的阴极接比较器32的反相端，第二二极管D2的阴极接比较器32的同相端，当微小电流负载终端2正常连接并工作时，流过第一二极管D1的电流比流过第二二极管D2的电流略大，第一二极管D1的压降比流过第二二极管D2的压降略大，因此比较器32同相端的输入电压比反相端略高，比较器32输出高电平，报警单元31不工作；当微小电流负载终端2断开与主电池1的连接时，第一电阻R1起到上拉作用，使第一二极管D1两端的压降为0，而第二二极管D2的压降不变，比较器32同相端的输入电压比反相端略低，比较器32输出低电平，触发报警器产生报警动作，相比于上一实施例，可以在比较器32输出端连线断开时发出报警；在通路断开时，能够及时发现，不易被人为规避，且比较模块结构简单，成本低。

应当说的是，在一些实施例中，比较模块还可以是低输入失调电压的运放电路。

进一步地，在一些实施例中，第一二极管D1和第二二极管D2为同型号的肖特基二极管或同一封装内的双肖特基二极管。结构简单，在工作环境相同时，第一二极管D1和第二二极管D2在不同的电流流过时，压降更容易区分，方便在比较器32中比较；图2为1A肖特基二极管的正向导通电压～电流特性曲线，从图中可知，微电流时，在一段小范围内，正向电流与电压近似为直线关系，所以当两只特性一致的肖特基二极管在相同的温度环境下，导通电流大的导通压降也高，具有可比较性，但微电流时压降差异也很小，常温下正向压降可能不到50毫伏，其压降差异可能不到5毫伏，环境温度40度以上会更低，所以要求所用的比较器32也具有很低的输入失调电压，最好在3mV以内。

进一步地，在一些实施例中，主电池1包括控制芯片和稳压单元，比较器32的输出端与控制芯片连接，稳压单元为微小电流负载终端提供合适的供电电压；控制芯片用于控制主电池1为微小电流负载终端2供电。控制芯片在接收到代表通路断开的第二信号时，控制主电池1断开为微小电流负载终端2供电，可以节约电能。

进一步地，在一些实施例中，报警单元31包括喇叭。可以在接收到代表通路断开的第二信号时，按照预设，发出提示音，提醒用户做出防范，多用于防盗设备中。

进一步地，在一些实施例中，报警单元31还包括无线通信模块，无线通信模块用于向设定终端发送报警信息。可以将微小电流负载终端2异常断开的信息发送到设定终端中，设定终端可以是手机等移动终端，也可以是其他固定终端，例如，微小电流负载终端2是汽车的具有特定功能的单元，设定终端可以是汽车的处理器，在微小电流负载终端2断开时，报警单元31可以发送包含用于识别微小电流负载终端2位置的信息给设定终端，方便用户检查并排除故障。

进一步地，在一些实施例中，报警单元31还包括摄像模块，在微小电流负载终端2断开时，摄像模块可以按照设定进行拍摄，摄像模块可以是微型摄像头，避免在人为破坏时，被一并破坏。

本申请还提出了一种终端设备，包括主电池1、微小电流负载终端2和上述微电流负载断路检测电路，微电流负载断路检测电路连接主电池1和微小电流负载终端2。具体的终端设备通常是电动车、汽车、监控设备等设有微小电流负载终端2的设备，能够使主电池1端可靠的检测到微电流负载的连接和断开情况，例如微小电流负载终端2为电动车等上的防盗定位模块，当被人为断开主电池1与防盗定位模块间的供电时，主电池1连接的报警单元31能快速报警，且不会消耗定位模块上的电，从而保证模块上的备用电池在断电后能使用更长时间，且该方案成本也很低。

本发明微电流负载断路检测电路及终端设备，微电流负载断路检测电路当通路导通时，比较模块发送第一信号至报警单元31，报警单元31不激活，不会发出警报；在通路断开时，比较模块发送第二信号至报警单元31；报警单元31接收到第二信号时，根据设定发出警报；比较模块通过检测通路的通断，判别发送的信号，检测结果更准确；不必依赖无线通信，可以降低成本，在通路断开时，能够及时发现，不易被人为规避。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种微电流负载断路检测电路，其特征在于，包括：

比较模块，连接主电池和微小电流负载终端，所述主电池为所述微小电流负载终端供电，所述比较模块位于所述主电池和微小电流负载终端的通路上；

报警单元，与所述比较模块和所述主电池连接，所述主电池为所述报警单元供电；

当所述通路导通时，所述比较模块发送第一信号至所述报警单元；当所述通路断开时，所述比较模块发送第二信号至所述报警单元；所述报警单元接收到所述第二信号时，根据设定发出警报。

2.根据权利要求1所述的微电流负载断路检测电路，其特征在于，所述比较模块包括：

比较器；

第一二极管，设于所述通路上，所述第一二极管的阳极连接所述主电池，所述第一二极管的阴极连接所述微小电流负载终端，所述第一二极管的阴极连接所述比较器的同相端；

第一电阻，与所述第一二极管并联；

第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述主电池，所述第二二极管的阴极连接所述比较器的反相端；

第二电阻，所述第二电阻一端接地，另一端连接所述第二二极管的阴极；

所述第二电阻的阻抗比所述微小电流负载终端睡眠时的阻抗大；

所述比较器的输出端与所述报警单元连接，所述报警单元为高电平触发。

3.根据权利要求1所述的微电流负载断路检测电路，其特征在于，所述比较模块包括：

比较器；

第一二极管，设于所述通路上，所述第一二极管的阳极连接所述主电池，所述第一二极管的阴极连接所述微小电流负载终端，所述第一二极管的阴极连接所述比较器的反相端；

第一电阻，与所述第一二极管并联；

第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述主电池，所述第二二极管的阴极连接所述比较器的同相端；

第二电阻，所述第二电阻一端接地，另一端连接所述第二二极管的阴极；

所述第二电阻的阻抗比所述微小电流负载终端睡眠时的阻抗大；

所述比较器的输出端与所述报警单元连接，所述报警单元为低电平触发。

4.根据权利要求2-3中任一项所述的微电流负载断路检测电路，其特征在于，所述第一二极管和所述第二二极管为同型号的肖特基二极管。

5.根据权利要求2-3中任一项所述的微电流负载断路检测电路，其特征在于，所述主电池包括控制芯片，所述比较器的输出端与所述控制芯片连接；所述控制芯片用于控制所述主电池为所述微小电流负载终端供电。

6.根据权利要求1所述的微电流负载断路检测电路，其特征在于，所述报警单元包括喇叭。

7.根据权利要求6所述的微电流负载断路检测电路，其特征在于，所述报警单元还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于向设定终端发送报警信息。

8.一种终端设备，其特征在于，包括主电池、微小电流负载终端和权利要求1-7中任一项所述的微电流负载断路检测电路，所述微电流负载断路检测电路连接所述主电池和微小电流负载终端。

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