CN112531876A - 一种掉电告警控制电路 - Google Patents

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CN112531876A CN202011354012.6A CN202011354012A CN112531876A CN 112531876 A CN112531876 A CN 112531876A CN 202011354012 A CN202011354012 A CN 202011354012A CN 112531876 A CN112531876 A CN 112531876A
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Abstract

本发明实施例公开了一种掉电告警控制电路，其中，掉电告警控制电路，包括：电压判断电路，升压储能电路，主供电电路和备用供电电路；电压判断电路分别与主供电电路和备用供电电路相连，升压储能电路与备用供电电路相连。本发明实施例的技术方案，在电源掉电时，主供电电路断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接，备用供电电路通过升压储能电路为用电单元集合中的掉电告警单元供电，可以通过较小的储能电容实现延迟断电的效果，提高掉电告警发送的可靠性。

Description

一种掉电告警控制电路
技术领域
本发明实施例涉及电源领域，尤其涉及一种掉电告警控制电路。
背景技术
随着电子行业的发展，在后台统一管理前端设备的场景越来越普遍，因此，后台需要实时获取前端设备的工作状态、电源状态和告警信息等，以便于及时针对突发问题作出响应，其中，掉电告警是一种最重要的告警信息之一。
当前端设备检测到电源掉电后，需要依靠前端设备上存储的电量将掉电告警信息发送至后台，但由于前端设备中的一些组件功耗较大，很容易导致掉电告警信息发送成功之前电量耗尽，进而后台无法收到告警信息也无法根据告警信息做出响应。
发明内容
本发明实施例提供一种掉电告警控制电路，通过设计一种掉电告警控制电路，将各用电单元分组，提高掉电告警发送的可靠性。
第一方面，本发明实施例提供了一种掉电告警控制电路，所述电路包括：电压判断电路，升压储能电路，主供电电路和备用供电电路；所述电压判断电路分别与所述主供电电路和所述备用供电电路相连，所述升压储能电路与所述备用供电电路相连；
所述电压判断电路，用于在电源掉电时，输出掉电指示信号提供给所述主供电电路和备用供电电路；
所述升压储能电路，用于在电源正常供电时，对储能元件进行充电储能，以及，在电源掉电时，使用储能元件向所述备用供电电路进行供电；
所述主供电电路，用于根据所述掉电指示信号，断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接；
所述备用供电电路，用于根据所述掉电指示信号，建立与所述用电单元集合中目标用电单元子集的供电连接，所述目标用电单元子集中包括掉电告警单元。
本发明实施例的技术方案，掉电告警控制电路包括电压判断电路，升压储能电路，主供电电路和备用供电电路，电压判断电路分别与主供电电路和备用供电电路相连，升压储能电路与备用供电电路相连。在电源掉电时，主供电电路断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接，备用供电电路通过升压储能电路为用电单元集合中的掉电告警单元供电，可以通过较小的储能电容实现延迟断电的效果，提高掉电告警发送的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种掉电告警控制电路的结构示意图；
图2是本发明实施例二中的一种掉电告警控制电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一中的一种掉电告警控制电路的结构示意图，本实施例的技术方案适用于将各用电单元分组进行供电的情况，该掉电告警控制电路包括：电压判断电路1，升压储能电路2，主供电电路3和备用供电电路4；电压判断电路1分别与主供电电路3和备用供电电路4相连，所述升压储能电路2与所述备用供电电路4相连。
本实施例中，提供了掉电告警控制电路的结构，包括电压判断电路1、升压储能电路2、主供电电路3和备用供电电路4，其中，电压判断电路1分别与主供电电路3和备用供电电路4相连，为主供电电路3和备用供电电路4提供控制信号，升压储能电路2与备用供电电路4相连，能够在电源断电时，为备用供电电路4供电，以使备用供电电路4能够使用存储电能为掉电告警单元供电，实现掉电告警。
电压判断电路1，用于在电源掉电时，输出掉电指示信号提供给主供电电路3和备用供电电路4。
其中，电压判断电路1，能够判断电源是否发生掉电，当电源掉电时，向主供电电路3和备用供电电路4输出掉电指示信号。示例性的，当电源的输入电压低于标称值的80％时，电压判断电路1输出掉电指示信号，以指示主供电电路3和备用供电电路4进行工作模式切换。其中，电压判断电路1中可以通过电压比较器来进行电压判断。
升压储能电路2，用于在电源正常供电时，对储能元件进行充电储能，以及，在电源掉电时，使用储能元件向备用供电电路4进行供电。
其中，升压储能电路2能够在电源正常供电时，对储能元件进行充电储能，例如，储能元件为电容。另外，升压储能电路2主要用于在电源掉电时，利用储能元件向备用供电电路4进行供电。其中，备用供电电路4可以与掉电告警单元连接，实现在电源掉电时，为掉电告警单元供电。
主供电电路3，用于根据掉电指示信号，断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接。
其中，主供电电路3能够根据电压判断电路1输出的掉电指示信号，断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接。其中，用电单元集合中可以包括CPU(centralprocessing unit，中央处理器)、掉电告警单元，以及一些其他的大功率器件等用电单元。
备用供电电路4，用于根据掉电指示信号，建立与用电单元集合中目标用电单元子集的供电连接，目标用电单元子集中包括掉电告警单元。
其中，目标用电单元子集是用电单元集合中，最小系统CPU或者ARM芯片、主要逻辑控制电路及后台传输接口等，其中，掉电告警单元通过后台传输接口向后台发送掉电告警信息。
本实施例中，备用供电电路4在收到电源判断电路1输出的掉电告警提示信号后，通过升压储能电路2为用电单元集合中目标用电单元子集进行供电，以保证在电源掉电后，掉电告警控制电路彻底断电前，使目标用电单元子集中的掉电告警单元将掉电告警信息成功发送至后台。
本发明实施例的技术方案，掉电告警控制电路包括电压判断电路，升压储能电路，主供电电路和备用供电电路，电压判断电路分别与主供电电路和备用供电电路相连，升压储能电路与备用供电电路相连。在电源掉电时，主供电电路断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接，备用供电电路通过升压储能电路为用电单元集合中的掉电告警单元供电，可以通过较小的储能电容实现延迟断电的效果，提高掉电告警发送的可靠性。
实施例二
图2为本发明实施例二中的一种掉电告警控制电路的结构示意图，该掉电告警控制电路包括：电压判断电路1，升压储能电路2，主供电电路3和备用供电电路4；电压判断电路1分别与主供电电路3和备用供电电路4相连，升压储能电路2与备用供电电路4相连；
电压判断电路1，用于在电源掉电时，输出掉电指示信号提供给主供电电路3和备用供电电路4；
升压储能电路2，用于在电源正常供电时，对储能元件进行充电储能，以及，在电源掉电时，使用储能元件向备用供电电路4进行供电；
主供电电路3，用于根据掉电指示信号，断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接；
备用供电电路4，用于根据掉电指示信号，建立与用电单元集合中目标用电单元子集的供电连接，目标用电单元子集中包括掉电告警单元。
可选的，电压判断电路1，还用于在电源正常供电时，输出正常工作指示信号提供给主供电电路3和备用供电电路4；
主供电电路3，还用于根据正常工作指示信号，建立与用电单元集合中各用电单元的供电连接；
备用供电电路4，还用于根据正常工作指示信号，断开与用电单元集合中目标用电单元子集的供电连接。
本实施例中，电压判断电路1还用于在电源正常工作时，向主供电电路3和备用供电电路4输出正常工作指示信号，主供电电路3还用于在电压判断电路1输出正常工作指示信号时，建立与用电单元集合中各用电单元的供电连接，正常供电；备用供电电路4还用于在电压判断电路1输出的是正常工作指示信号时，断开与目标用电单元子集的供电连接。
可选的，电压判断电路1包括：电压基准U2、第一电阻R1、第二电阻R2和电压比较器U1；第一电阻R1的第一连接端和第二连接端分别与电源PWR1和第二电阻R2的第一连接端连接，第二电阻R2的第二连接端接地；电压比较器U1的第一输入端1A和第二输入端1B分别与电压基准U2和第二电阻R2的第一连接端相连；
电压比较器U1用于，当第一输入端1A的电压值大于第二输入端1B的电压值时，输出掉电指示信号；当第一输入端1A的电压值小于或者等于第二输入端1B的电压值时，输出正常工作指示信号。
其中，第一电阻R1和第二电阻R2起分压作用，电压比较器U1的第二输入端1B的电压值时第二电阻R2所分的电压值。
可选的，电压判断电路1中第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值为固定比值，用于在电源PWR1正常供电时，使电压比较器U1第一输入端1A的电压值小于或者等于第二输入端1B的电压值；在电源PWR1掉电时，使电压比较器U1第一输入端1A的电压值大于第二输入端1B的电压值。
示例性的，电源PWR1输入标准值为24V，正常浮动范围在标准值上下各10％，电压基准U2提供的基准电压值为2.5V，为了保证电压比较器U1在电源PWR1正常供电时，第一输入端1A的电压值小于或者等于第二输入端1B的电压值，输出端1C输出高电平，且电源PWR1电压低于标称电压的80％时，第一输入端1A的电压值大于第二输入端1B的电压值，输出端1C输出低电平，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值配比设定为固定比值，例如，电阻R1阻值：电阻R2阻值＝6.68：1，当电阻R1阻值为66.8KΩ时，电阻R2的阻值为10KΩ。第一电阻R1和第二电阻R2的阻值在1KΩ到3000KΩ之间。其中，电压比较器U1输出端1C输出为指示信号PWR_alm，当指示信号PWR_alm＝“1”时，对应正常工作指示信号，当指示信号PWR_alm＝“0”时，对应掉电指示信号，指示信号用于控制主供电电路3和备用供电电路4的工作状态。
可选的，目标用电单元子集包括：逻辑控制电路及后台传输接口。
本可选的实施例中，限定了目标用电单元子集中包括逻辑控制电路及后台传输接口，其中，掉电告警单元能够通过后台传输接口向后台传输掉电告警信息，逻辑控制电路用于为逻辑控制器供电。
可选的，主供电电路3包括第一三极管V5、第一MOS管V3和第一二极管V7；
备用供电电路4包括反相器V2、第二三极管V6、第二MOS管V4和第二二极管V8，反相器V2的输入端与电压判断电路1连接；
第一二极管V7和第二二极管V8，用于防止反向放电；
反相器V2，用于在电压判断电路1输出掉电指示信号后，控制第二三极管V6和第二MOS管V4导通；以及，在电压判断电路1输出正常工作指示信号后，控制所述第二三极管V6和第二MOS管V4截止。
其中，反相器V2的两端分别与电压判断电路1和备用供电电路4相连，用于根据电压判断电路1输出的指示信号，控制备用供电电路4的工作状态，具体的，当电压判断电路1输出掉电指示信号(即输出低电平，PWR_alm＝“0”)时，低电平经过反相器V2取反，变为高电平，从而导通第二三极管V6和第二MOS管V4，使得备用供电电路4通过升压储能电路2提供的电源PWR2为目标用电单元子集进行供电；当电压判断电路1输出正常工作指示信号(即输出高电平，PWR_alm＝“1”)时，高电平经过反相器V2取反，变为低电平，从而使第二三极管V6和第二MOS管V4截止，使得备用供电电路4断开对目标用电单元子集的供电。
可选的，在主供电电路3和备用供电电路4向用电单元集合中各供电单元供电时，还需要经过降压器件进行降压处理，以达到各用电单元需要的电压，其中降压器件可以是DCDC转换器。
当电压判断电路1输出正常工作指示信号时，第一三极管V5和第一MOS管V3导通，第二三极管V6和第二MOS管V4截止，通过电源PWR1为用电单元集合中的各用电单元供电；
当电压判断电路1输出掉电指示信号时，第二三极管V6和第二MOS管V4导通，第一三极管V5和第一MOS管V3截止，通过升压储能电路2为用电单元集合中的目标用电单元子集供电。
本实施例中，当电压判断电路1输出正常工作指示信号时，第一三极管V5高电平导通，向第一MOS管V3的栅极输入高电平，进一步的第一MOS管V3高电平导通，从而经过第一二极管V7和各DCDC转换器(如图2中所示，U4、U5和U6)为各用电单元(如图2中所示，PWR_s1、PWR_s2和PWR_s3)供电，与此同时，第二三极管V6和第二MOS管V4截止，备用供电电路4没有进行供电；当电压判断电路1输出掉电指示信号时，低电平经过反相器V2取反，并将高电平输入至第二三极管V6的基极，从而第二三极管V6高电平导通，向第二MOS管V4的栅极输入高电平，进一步的第二MOS管V4高电平导通，从而经过第二二极管V8和DCDC转换器(如图2中所示，U4)为目标用电单元子集供电，与此同时，第一三极管V5和第一MOS管V3截止截止，主供电电路3断开对各用电单元的供电。
可选的，升压储能电路2包括升压器件U3、第三二极管V1和至少一个电容C1；升压器件U3的第一连接端和第二连接端分别与电源PWR1和第三二极管V1的输入端连接，第三二极管V1的输出端与至少一个电容C1连接；
升压器件U3，用于对电源PWR1进行升压；
第三二极管V1，用于在电源PWR1掉电时，阻止至少一个电容C1反向放电；
至少一个电容C1，用于在电源PWR1正常供电时，进行充电储能，以及，在电源PWR1掉电时，为备用供电电路4供电。
本可选的实施例中，提供了一种升压储能电路2的具体结构，包括升压器件U3、第三二极管V1和至少一个电容C1，其中，升压器件U3用于对电源PWR1进行升压，变为PWR2，并经过第三二极管V1为至少一个电容C1充电，第三二极管V1在这里主要用于防止电源PWR1掉电时，电容C1反向放电。其中，至少一个电容C1在电源PWR1正常供电时进行储能，并在电源PWR1掉电时，为备用供电电路4供电。示例性的，升压储能电路2包括三个电容C1，取值在0.1UF到1000UF之间，例如，取值为22UF。本实施例中，在电源PWR1掉电时，仅为目标用电单元子集供电，实现了用较小容量的电容，实现延时断电的效果。
可选的，第一MOS管V3和第二MOS管V4是P沟道MOS管。
可选的，第一三极管和所述第二三极管V6是NPN型三极管。
可选的，升压器件U3为DCDC转换器。
上述两个可选的实施例中，第一MOS管V3和第二MOS管V4是高电平导通的P沟道MOS管，第一三极管V3和第二三极管V6为NPN型三极管，升压器件U3为DCDC转换器。
本发明实施例的技术方案，掉电告警控制电路包括电压判断电路，升压储能电路，主供电电路和备用供电电路，电压判断电路分别与主供电电路和备用供电电路相连，升压储能电路与备用供电电路相连。在电源掉电时，主供电电路断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接，备用供电电路通过升压储能电路为用电单元集合中的掉电告警单元供电，可以通过较小的储能电容实现延迟断电的效果，提高掉电告警发送的可靠性。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其它等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种掉电告警控制电路，其特征在于，包括：电压判断电路，升压储能电路，主供电电路和备用供电电路；所述电压判断电路分别与所述主供电电路和所述备用供电电路相连，所述升压储能电路与所述备用供电电路相连；
所述电压判断电路，用于在电源掉电时，输出掉电指示信号提供给所述主供电电路和备用供电电路；
所述升压储能电路，用于在电源正常供电时，对储能元件进行充电储能，以及，在电源掉电时，使用储能元件向所述备用供电电路进行供电；
所述主供电电路，用于根据所述掉电指示信号，断开与用电单元集合中各用电单元的供电连接；
所述备用供电电路，用于根据所述掉电指示信号，建立与所述用电单元集合中目标用电单元子集的供电连接，所述目标用电单元子集中包括掉电告警单元。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述电压判断电路，还用于在电源正常供电时，输出正常工作指示信号提供给所述主供电电路和备用供电电路；
所述主供电电路，还用于根据所述正常工作指示信号，建立与用电单元集合中各用电单元的供电连接；
所述备用供电电路，还用于根据所述正常工作指示信号，断开与所述用电单元集合中目标用电单元子集的供电连接。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压判断电路包括：电压基准、第一电阻、第二电阻和电压比较器；所述第一电阻的第一连接端和第二连接端分别与所述电源和所述第二电阻的第一连接端连接，所述第二电阻的第二连接端接地；所述电压比较器的第一输入端和第二输入端分别与所述电压基准和所述第二电阻的第一连接端相连；
所述电压比较器用于，当所述第一输入端的电压值大于所述第二输入端的电压值时，输出掉电指示信号；当所述第一输入端的电压值小于或者等于所述第二输入端的电压值时，输出正常工作指示信号。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述目标用电单元子集包括：逻辑控制电路及后台传输接口。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述主供电电路包括第一三极管、第一MOS管和第一二极管；
所述备用供电电路包括反相器、第二三极管、第二MOS管和第二二极管，所述反相器的输入端与所述电压判断电路连接；
所述第一二极管和第二二极管，用于防止反向放电；
所述反相器，用于在所述电压判断电路输出掉电指示信号后，控制所述第二三极管和第二MOS管导通；以及，在所述电压判断电路输出正常工作指示信号后，控制所述第二三极管和第二MOS管截止；
当所述电压判断电路输出正常工作指示信号时，所述第一三极管和第一MOS管导通，所述第二三极管和第二MOS管截止，通过电源为所述用电单元集合中的各用电单元供电；
当所述电压判断电路输出掉电指示信号时，所述第二三极管和第二MOS管导通，所述第一三极管和第一MOS管截止，通过所述升压储能电路为所述用电单元集合中的目标用电单元子集供电。
6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述升压储能电路包括升压器件、第三二极管和至少一个电容；所述升压器件的第一连接端和第二连接端分别与所述电源和第三二极管的输入端连接，所述第三二极管的输出端与所述至少一个电容连接；
所述升压器件，用于对电源进行升压；
所述第三二极管，用于在电源掉电时，阻止所述至少一个电容反向放电；
所述至少一个电容，用于在电源正常供电时，进行充电储能，以及，在电源掉电时，为所述备用供电电路供电。
7.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压判断电路中第一电阻和第二电阻的电阻值为固定比值，用于在所述电源正常供电时，使所述电压比较器第一输入端的电压值小于或者等于所述第二输入端的电压值；在所述电源掉电时，使所述电压比较器第一输入端的电压值大于所述第二输入端的电压值。
8.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管是P沟道MOS管。
9.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第二三极管是NPN型三极管。
10.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述升压器件为DCDC转换器。
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