CN116381556A - 外部电源检测电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种外部电源检测电路及方法，涉及电子电路技术领域，其中，外部电源检测电路由分立电子元件和MCU模块组成，并被集成于电池类监控摄像机等同时支持外部电源和内部电池供电的设备中，通过MCU模块的I/O口检测到的电平高低，来判断外部电源是否接入外部检测电路，从而快速、有效地对外部电源的接入状态做出判断，提高了电池类监控摄像机系统的电源管理效率。
Description
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域，具体涉及一种外部电源检测电路及方法。
背景技术
随着监控产品不断地发展，电池类监控摄像机应用越来越广泛。现有电池类监控摄像机具备同时支持外部电源(适配器供电)和内部电池供电的优点，在外部电源断电的情况下也能够继续工作，不至于关机导致出现监控时间盲区的情况。
目前市面上的电池类监控摄像机在纯电池供电的情况下容易出现续航不足，不能长时间工作的问题，这种情况下需要外部电源接入来给电池类监控摄像机供电，但现有的电池类监控摄像机缺少能快速并有效判断外部电源是否接入的检测电路，一定程度上限制电池类监控摄像机进行电源管理的效率。
发明内容
本申请的目的在于提供一种外部电源检测电路及方法，可以有效快速地判断外部电源是否接入供电，提高了电源管理效率。
第一方面，本申请实施例首先提供了一种外部电源检测电路，包括：外部电源输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、内部电源、MCU模块，所述外部电源输入端用于与外部电源相连，所述第一电阻的第一端与所述外部电源输入端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与地端相连，所述第三电阻的第二端与所述三极管的控制端相连，所述三极管的第一受控端分别与所述内部电源、所述MCU模块的I/O口相连，所述三极管的第二受控端与地端相连。
可选的，所述三极管为NPN型三极管，所述控制端为NPN型三极管的基极，所述第一受控端为NPN型三极管的集电极，所述第二受控端为NPN型三极管的发射极。
可选的，所述三极管为PNP型三极管，所述控制端为PNP型三极管的基极，所述第一受控端为PNP型三极管的发射极，所述第二受控端为PNP型三极管的集电极。
可选的，所述外部电源检测电路还包括：电容器，所述电容器的第一端与所述第二电阻的第一端相连，所述电容器的第二端与所述第二电阻的第二端相连。
可选的，所述外部电源检测电路还包括：第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述内部电源相连，所述第四电阻的第二端与所述三极管的第一受控端相连。
可选的，所述内部电源的电压为1.8V或3.3V或5V。
可选的，所述外部电源输入端为二芯座子或DC圆孔插头。
第二方面，本申请实施例首先提供了一种用于外部电源检测电路的检测方法，包括：根据MCU模块I/O口检测到的电平高低，来判断外部电源是否接入外部检测电路，当所述I/O口检测到第一电平时，所述外部电源接入所述外部检测电路，当所述I/O口检测到第二电平时，所述外部电源未接入所述外部检测电路。
可选的，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。
可选的，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平。
综上所述，本申请实施例的有益效果在于：
本申请实施例提供了一种外部电源检测电路及方法，外部电源检测电路由分立电子元件和MCU模块组成并被集成于电池类监控摄像机中，通过MCU模块的I/O口检测到的电平高低，判断外部电源是否接入外部检测电路，从而快速、有效地对外部电源的接入状态做出判断，提高了电池类监控摄像机系统的电源管理效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请一实施例提供的外部电源检测电路的电路示意图之一；
图2为本申请一实施例提供的外部电源接入时外部电源检测电路的部分等效电路示意图之一；
图3为本申请一实施例提供的外部电源断开时外部电源检测电路的部分等效电路示意图之一；
图4为本申请一实施例提供的外部电源检测电路的电路示意图之二；
图5为本申请一实施例提供的外部电源接入时外部电源检测电路的部分等效电路示意图之二；
图6为本申请一实施例提供的外部电源断开时外部电源检测电路的部分等效电路示意图之二。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例对本申请作进一步详细描述。
本申请实施例首先提供了一种外部电源检测电路，该外部电源检测电路被集成于电池类监控摄像机等同时支持外部电源(适配器供电)和内部电池供电的设备中，用来判断外部电源的接入状态，进一步提高系统的电源管理效率。
请参考图1，为本申请一实施例提供的外部电源检测电路的电路示意图之一，该外部电源检测电路包括：外部电源输入端J1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、三极管Q1、内部电源V_GPIO、MCU模块。
其中，外部电源输入端J1可以是二芯座子、DC圆孔插头等连接器件，外部电源输入端J1用来与外部电源相连接，外部电源V_IN可以通过外部电源输入端J1接入到该外部电源检测电路，并给电池类监控摄像机的其他需电模块供电。
第一电阻R1、第二电阻R2为分压电阻，用于对外部电源V_IN进行分压处理，以使第二电阻R2的第一端的电压U1满足三极管Q1的导通条件。
一般情况下，外部电源V_IN为5V、12V等数值，相应的，第一电阻以及第二电阻的阻值在1K～10KΩ范围内，具体可根据不同的外部电源V_IN，对第一电阻R1以及第二电阻R2的阻值进行相应的调整，在此不再赘述。
具体的，第一电阻R1的第一端与外部电源输入端J1相连接，第一电阻R1的第二端与第二电阻R2的第一端相连接，第二电阻R2的第二端与地端相连。
一实施例中，第二电阻R2两端还设置有电容器C1，该电容器C1的第一端与第二电阻R2的第一端相连，电容器C1的第二端与第二电阻R2的第二端相连，在第二电阻R2两端设置电容器C1避免了电压U1产生波动，使电压U1更稳定。
第三电阻R3为限流电阻，第三电阻R3的第一端与第二电阻R2的第一端相连，第三电阻R3的第二端与三极管Q1的控制端相连，第三电阻R3起到限流作用，防止外部电源V_IN接入后，在三极管Q1支路上产生的电流过大，以致于将三极管Q1烧坏。
请参考图1，在本实施例中，三极管Q1为NPN型三极管，该NPN型三极管的基极作为控制端，集电极作为第一受控端，发射极作为第二受控端。NPN型三极管的基极与第三电阻R3的第二端相连，NPN型三极管的集电极分别与内部电源V_GPIO、MCU模块的I/O口相连，NPN型三极管的发射极与地端相连。
一实施例中，在内部电源V_GPIO与NPN型三极管的集电极之间还设有第四电阻R4，第四电阻R4的第一端与内部电源V_GPIO相连，第四电阻R4的第二端与NPN型三极管的集电极相连，起到限流作用，防止内部电源V_GPIO在三极管Q1上的电流过大，烧坏三极管Q1。
需要说明的是，该内部电源V_GPIO通过电池电压转换得到，不会随外部电源V_IN断开而消失。内部电源V_GPIO的电压一般为1.8V、3.3V、5V，与MCU模块的I/O口的电压一致，并用于给电池类监控摄像机等设备供电。
本申请实施例接着提供了一种检测方法，用于对外部电源V_IN是否接入外部电源检测电路进行检测。
本申请实施例提供的检测方法是在上述实施例提供的外部电源检测电路的基础上实现的，下面对该方法进行进一步解释说明。
请参考图1，当外部电源V_IN通过外部电源输入端J1接入外部电源检测电路时，外部电源V_IN在第一电阻R1、第二电阻R2的分压作用下产生电压U1，电压U1>电压UBE满足NPN型三级管导通条件，NPN型三级管导通。
请参考图2，为外部电源接入时外部电源检测电路的部分等效电路示意图之一，由于NPN三级管处于导通状态，与NPN型三级管的集电极相连的MCU模块的I/O口类似于接地状态，约为0V，此时MCU模块的I/O口检测到的电平为低电平。
请参考图1，当外部电源V_IN从外部电源检测电路断开时，第二电阻R2第一端的电压U1重新变为0V，电压U1<电压UBE，不满足NPN型三级管的导通条件，NPN型三级管处于截止状态。
请参考图3，为外部电源断开时外部电源检测电路的部分等效电路示意图之一，由于NPN三级管处于断开状态，与NPN型三级管的集电极相连的MCU模块的I/O口直接与内部电源V_GPIO相连，此时MCU模块的I/O口检测到的电平为高电平。
本申请实施例提供了一种外部电源检测电路以及与之对应的检测方法，通过MCU模块I/O口检测到的电平高低，来判断外部电源是否接入外部检测电路，当I/O口检测到低电平时，外部电源接入，当I/O口检测到高电平时，外部电源断开，从而快速、有效地对外部电源的接入状态做出判断，提高了系统的电源管理效率。
请参考图4，为本申请一实施例提供的外部电源检测电路的电路示意图之二，该外部电源检测电路包括：外部电源输入端J1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、三极管Q1、内部电源V_GPIO、MCU模块。
其中，本实施例的外部电源检测电路与图1所示外部电源检测电路的区别在于：在本实施例中，三极管Q1为PNP型三极管，而在图1所示的外部电源检测电路中三极管Q1为NPN型三极管。
本实施例中，PNP型三极管的基极作为控制端，发射极作为第一受控端，集电极作为第二受控端。PNP型三极管的基极与第三电阻R3的第二端相连，PNP型三极管的发射极分别与内部电源V_GPIO、MCU模块的I/O口相连，PNP型三极管的集电极与地端相连。
一实施例中，在内部电源V_GPIO与PNP型三极管的发射极之间还设有第四电阻R4，第四电阻R4的第一端与内部电源V_GPIO相连，第四电阻R4的第二端与PNP型三极管的发射极相连，起到限流作用，防止内部电源V_GPIO在三极管Q1上的电流过大，以致于烧坏三极管Q1。
在图4的外部电源检测电路的基础上，本申请实施例提供了一种检测方法，下面对该方法进行进一步解释说明。
请参考图4，当外部电源V_IN通过外部电源输入端J1接入外部电源检测电路时，外部电源V_IN在第一电阻R1、第二电阻R2的分压作用下产生电压U1，电压UEB小于0.7V，不满足PNP型三极管导通条件，PNP型三极管截止。
请参考图5，为外部电源接入时，外部电源检测电路的部分等效电路示意图之二，由于PNP型三极管处于截至状态，与NPN型三级管的集电极相连的MCU模块的I/O口直接与内部电源V_GPIO相连，此时MCU模块的I/O口检测到的电平为高电平。
请参考图4，当外部电源V_IN从外部电源检测电路断开时，第二电阻R2第一端的电压U1重新变为0V，电压UEB大于0.7V，满足PNP型三极管的导通条件，PNP型三极管处于导通状态。
请参考图6，为外部电源断开时，外部电源检测电路的部分等效电路示意图之二，由于PNP型三极管处于导通状态，与PNP型三极管的发射极相连的MCU模块的I/O口类似于接地状态，约为0V，此时MCU模块的I/O口检测到的电平为低电平。
本申请实施例提供的一种检测方法，与图4的外部电源检测电路对应，根据MCU模块的I/O口检测到的电平高低，判断外部电源是否接入外部检测电路，当I/O口检测到高电平时，外部电源接入外部检测电路，当I/O口检测到低电平时，外部电源未接入外部检测电路。
在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的电路和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种外部电源检测电路，其特征在于，包括：
外部电源输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、三极管、内部电源、MCU模块，所述外部电源输入端用于与外部电源相连，所述第一电阻的第一端与所述外部电源输入端相连，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与地端相连，所述第三电阻的第二端与所述三极管的控制端相连，所述三极管的第一受控端分别与所述内部电源、所述MCU模块的I/O口相连，所述三极管的第二受控端与地端相连。
2.根据权利要求1所述的外部电源检测电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管，所述控制端为NPN型三极管的基极，所述第一受控端为NPN型三极管的集电极，所述第二受控端为NPN型三极管的发射极。
3.根据权利要求1所述的外部电源检测电路，其特征在于，所述三极管为PNP型三极管，所述控制端为PNP型三极管的基极，所述第一受控端为PNP型三极管的发射极，所述第二受控端为PNP型三极管的集电极。
4.根据权利要求1所述的外部电源检测电路，其特征在于，所述外部电源检测电路还包括：电容器，所述电容器的第一端与所述第二电阻的第一端相连，所述电容器的第二端与所述第二电阻的第二端相连。
5.根据权利要求1所述的外部电源检测电路，其特征在于，所述外部电源检测电路还包括：第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述内部电源相连，所述第四电阻的第二端与所述三极管的第一受控端相连。
6.根据权利要求1所述的外部电源检测电路，其特征在于，所述内部电源的电压为1.8V或3.3V或5V。
7.根据权利要求1所述的外部电源检测电路，其特征在于，所述外部电源输入端为二芯座子或DC圆孔插头。
8.一种用于根据权利要求1所述的外部电源检测电路的检测方法，其特征在于，包括：
根据MCU模块I/O口检测到的电平高低，来判断外部电源是否接入外部检测电路，当所述I/O口检测到第一电平时，所述外部电源接入所述外部检测电路，当所述I/O口检测到第二电平时，所述外部电源未接入所述外部检测电路。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述第一电平为低电平，所述第二电平为高电平。
10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，所述第一电平为高电平，所述第二电平为低电平。
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