CN201887418U - 电能计量芯片的电源管理模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电能计量芯片的电源管理模块，包括：电源电路、控制电路及管理MCU；以管理MCU从计量芯片管理接口得到的数据异常为判定依据，当出现数据异常，或者数据不更新的发生，管理MCU将通过控制电路切断计量芯片的工作电源，延时一段时间后由控制电路接通计量芯片的工作电源，使芯片重新复位运行。本实用新型提供的计量芯片电源管理模块，可以保证计量芯片工作正常，不会出现死锁，且具有电路模块简单，方案成本低的优点。

Description

电能计量芯片的电源管理模块

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及电能计量芯片的电源管理电路。

背景技术

电能计量芯片作为电能表采集检测数据的基础，其计量和采样数据的正确性直接关系到电能表计量特性的稳定性。现有计量芯片采用自有的电源监控电路和系统复位两种方式管理芯片的复位。

电源监控电路连续对模拟电源进行监控，当电源电压低于设定复位门槛电压时，芯片将被复位，这有利于电路上电和掉电时芯片的正确启动和正常工作，并且电源监控电路一般位于延时和滤波环节中，有效的防止电源噪声引发的错误。

系统复位包括硬件复位和软件复位两种方式：硬件复位通过外部引脚RESET完成，当RESET引脚出现规定的宽度的低电平时，计量芯片进入复位状态，当REST引脚变为高电平时，计量芯片从复位状态进入正常工作状态。

软件复位是通过特定的时序，通过管理接口写入特定命令，实现系统的复位。

虽然以上有三种复位的管理方式，在特殊的应用场合(强静电电干扰)，仍然会使芯片进入锁死状态，不能正常工作，以上三种复位方法都无法将芯片从死锁状态推出，因为芯片本身不能正常工作。

发明内容

本实用新型的目的是，解决电能计量芯片在强静电干扰的情况下，计量芯片出现死锁，不能够正常监测、输出计量数据的问题。

本实用新型的技术方案如下：一种电能计量芯片的电源管理模块，其特征在于，包括：电源电路、控制电路及管理MCU；电源电路为计量芯片提供所需电源，管理MCU检测计量芯片管理接口的数据，判断数据或数据的更新是否异常，发送控制信号给控制电路，控制电路根据控制信号管理电源电路对计量芯片的供电或断电。

所述控制电路由电阻R8、R9、R10、R11、电容C8、三极管Q3、Q4、电源输入端VDD、电源输出端VCC构成，电源输入端VDD经电阻R9及电容C8接地，电阻R8一端接电阻R9与电容C8的节点，另一端接管理MCU的控制信号输出端，三极管Q4基极经电阻R10接电阻R9与电容C8的节点，Q4发射极接地、集电极经电阻R11接三极管Q3基极，三极管Q3发射极接电源输入端VDD、集电极接电源输出端VCC。

本实用新型是以管理MCU从计量芯片管理接口得到的数据异常为判定依据，当出现数据异常，或者数据不更新的发生，管理MCU将通过控制电路切断计量芯片的工作电源，延时一段时间后由控制电路接通计量芯片的工作电源，使芯片重新复位运行。本实用新型提供的计量芯片电源管理模块，可以保证计量芯片工作正常，不会出现死锁，且具有电路模块简单，方案成本低的优点。

附图说明

图1是本实用新型基本原理框图。

图2是本实用新型实施例提供的计量芯片的电路原理图。

图3是本实用新型实施例提供的管理MCU的电路原理图。

图4是本实用新型实施例提供的控制电路的电路原理图。

具体实施方式

解决计量芯片锁死(CMOS的可控硅效应)，只有通过计量芯片的电源管理才可以使计量芯片重新开始正常工作。参见图1所示，本实施例提供的电能计量芯片电源管理模块包括：电源电路、控制电路及管理MCU。其中，电源电路用于为计量芯片提供所需电源，可以由常用整流滤波电路实现，此处不再赘述，下面详细描述其他主要部分。

结合图2及图3所示，电能计量芯片采用CS5460芯片，管理MCU采用UPD78F0362芯片，UPD78F0362的P31/INTP2/OCD1A管脚、P30/INTP1管脚、P17/TI50/TO50管脚、P16/TOH1/INTP5管脚、P15/TOH0管脚分别接CS5460芯片的CS管脚、SDI管脚、SDO管脚、SCLK管脚及REST管脚。

如图4所示，控制电路由电阻R8、R9、R10、R11、电容C8、三极管Q3、Q4、电源输入端VDD、电源输出端VCC构成。电源输入端VDD经电阻R9及电容C8接地，电阻R8一端接电阻R9与电容C8的节点，另一端接UPD78F0362芯片的P33/INTP4/TI51/TO51管脚(即POWER CON输出)，三极管Q4基极经电阻R10接电阻R9与电容C8的节点，Q4发射极接地、集电极经电阻R11接三极管Q3基极，三极管Q3发射极接电源输入端VDD、集电极接电源输出端VCC。

上述电能计量芯片电源管理模块总的工作原理是：以管理MCU从计量管理接口得到的数据异常，为判定依据，当出现数据异常，或者数据不更新的发生，管理MCU将通过IO口控制电源管理电路，切断计量芯片工作电源，延时一段时间，后输出控制电源管理电路，接通计量芯片工作电源，是芯片重新复位运行的管理模式。

控制电路控制供电或切断具体包括以下情形：正常工作：上电工作，管理MCU直接给控制信号给POWER CON输出高电平，使Q4由截止状态变为导通，Q4的集电极电流提供Q3的基极电流，控制Q3由截止状态变为饱和导通，电源电路输出VDD给计量芯片的VCC供电，使计量芯片开始复位运行；下电工作，管理MCU直接给控制信号给POWER CON输出低电平，使Q4由导通状态变为截止状态，Q4的集电极电流关断无法提供Q3的基极电流，Q3由饱和导通状态变为截止状态，电源电路输出VDD切断计量芯片的VCC供电，使计量芯片停止工作；异常工作：在上电状态，有管理MCU通过计量芯片管理接口，定时抄读计量芯片的监测数据，当出现检测数据异常，或者连续抄读数据20次以上相同(实际情况下不可能出现计量数据不更新)，启动电源管理操作，进入计量芯片下电管理操作，使计量芯片停止工作，再延时1秒时间，进入计量芯片的上电管理操作，使计量芯片重新上电工作，控制原理正常工作。

以上实施例仅为充分公开而非限制本实用新型，例如，计量芯片及管理MCU芯片型号的选取不应受限制；此外，虽然上述实施例给出了控制电路的一种较佳实施例，但是控制电路的主旨是根据管理MCU的触发信号控制供电的通或断，所以，实现同样功能的开关电路应当属于本实用新型揭露的范围。

Claims (2)

1.一种电能计量芯片的电源管理模块，其特征在于，包括：电源电路、控制电路及管理MCU；电源电路为计量芯片提供所需电源，管理MCU检测计量芯片管理接口的数据，判断数据或数据的更新是否异常，发送控制信号给控制电路，控制电路根据控制信号管理电源电路对计量芯片的供电或断电。

2.根据权利要求1所述的电能计量芯片的电源管理模块，其特征在于，所述控制电路由电阻R8、R9、R10、R11、电容C8、三极管Q3、Q4、电源输入端VDD、电源输出端VCC构成，电源输入端VDD经电阻R9及电容C8接地，电阻R8一端接电阻R9与电容C8的节点，另一端接管理MCU的控制信号输出端，三极管Q4基极经电阻R10接电阻R9与电容C8的节点，Q4发射极接地、集电极经电阻R11接三极管Q3基极，三极管Q3发射极接电源输入端VDD、集电极接电源输出端VCC。

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