CN203772938U - 一种直流电源的掉电检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直流电源的掉电检测电路，包括：分压单元，连接直流电源；开关单元，连接分压单元，并根据分压单元输出的分压电压而确定是否导通；隔离检测单元，连接开关单元，并根据开关单元的导通状态而输出不同的检测信号。通过上述方式，本实用新型能够在不需要额外的基准电路时，就能实现对直流电源掉电进行隔离检测，可以有效的避免干扰，保证检测系统可靠运行；并且电路结构简洁，成本低廉，可靠性高，适用电压范围广。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子领域，特别是涉及一种直流电源的掉电检测电路。
背景技术
现代通讯和工业技术的发展，对设备工作的可靠性要求越来越高，尤其在MCU(Micro Control Unit，微控制器)电路系统中，掉电检测电路是至关重要的一部分。掉电检测电路的作用是时刻检测电源的电压，当电源的电压下降到一定范围时，掉电检测电路的输出信号发生改变，MCU电路系统检测到这个输出信号后，就进行相应的一系列的动作，例如在极短时间内保存好所需的数据、复位等。
在现有技术中，可以应用比较器或者电压检测IC进行掉电检测。如图1所示，VCC1为第一供电电源正端，VCC2为MCU的供电电源正端，也即第二供电电源的正端，GND为MCU的供电电源负端，也即第一供电电源的负端和第二供电电源的负端。比较器U1A的负端接一参考电压Vref，比较器U1A的正端接电源VCC1到地GND的分压电路。如果电源VCC1电压降低，则由于电阻R1和电阻R2的分压关系，节点X的电位也会降低。当节点X的电位低于参考电压Vref时，输出端out则由高变低，从而实现电源掉电检测的目的。如果正负端接对调，则节点X的电位与参考电压Vref的关系也对调。
但是，用比较器构成的掉电检测电路，需要额外的参考基准电路来提供参考电压，占用较大的PCB面积，成本较高，且不能隔离检测。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种直流电源的掉电检测电路，在不需要额外的基准电路时，就能实现对直流电源掉电进行隔离检测，可以有效的避免干扰，保证检测系统可靠运行；并且电路结构简洁，成本低廉，可靠性高，适用电压范围广。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直流电源的掉电检测电路，包括：分压单元，连接直流电源；开关单元，连接分压单元，并根据分压单元输出的分压电压而确定是否导通；隔离检测单元，连接开关单元，并根据开关单元的导通状态而输出不同的检测信号。
其中，隔离检测单元为光耦继电器，其包括：发光元件，连接开关单元，并根据开关单元的导通状态而确定是否发光；光耦开关，与发光元件相耦合，并根据发光元件的发光状态而确定是否导通从而输出不同的检测信号。
其中，发光元件和开关单元所组成的支路并联在直流电源的正负极之间；光耦开关的控制端与发光元件相耦合以根据发光元件的发光状态而确定光耦开关是否导通，光耦开关的第一通路端连接一个高电压，而光耦开关的第二通路端通过第一电阻接地，且光耦开关的第二通路端作为隔离检测单元的输出端以输出不同的检测信号。
其中，发光元件和开关单元所组成的支路进一步包括第二电阻，其设置在发光元件和开关单元所组成的支路上，以限制流经发光元件的驱动电流。
其中，分压单元包括：稳压二极管；和第三电阻，连接稳压二极管；其中，稳压二极管和第三电阻所组成的支路并联在直流电源的正负极之间，且稳压二极管和第三电阻之间的节点作为分压单元的输出端以输出分压电压至开关单元。
其中，稳压二极管和第三电阻之间的节点通过第四电阻连接至开关单元。
其中，开关单元为NPN晶体管或者NMOS场效应管。
其中，掉电检测电路进一步包括一个电容，其并联在直流电源的正负极之间以在直流电源掉电时提供电能。
其中，隔离检测单元进一步连接一个微控制器，微控制器根据隔离检测单元所输出的不同的检测信号而执行对应的操作。
其中，隔离检测单元所输出的检测信号为低电平触发信号或者下降沿触发信号。
通过上述方案，本实用新型的有益效果是：通过分压单元对直流电源进行分压，开关单元根据分压单元输出的分压电压确定是否导通，隔离检测单元根据开关单元的导通状态输出不同的检测信号，如此，不需要额外的基准电路，就能实现对直流电源掉电进行隔离检测，可以有效的避免干扰，保证检测系统可靠运行；并且电路结构简洁，成本低廉，可靠性高，适用电压范围广。
附图说明
图1是现有技术中掉电检测电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例的直流电源的掉电检测电路的模块示意图；
图3是图2中的直流电源的掉电检测电路的电路示意图。
具体实施方式
请参阅图2，图2是本实用新型实施例的直流电源的掉电检测电路的模块示意图。如图2所示，本实用新型实施例的直流电源的掉电检测电路10包括分压单元11、开关单元12、隔离检测单元13。分压单元11连接直流电源。开关单元12连接分压单元11，并根据分压单元11输出的分压电压而确定是否导通。隔离检测单元13连接开关单元12，并根据开关单元12的导通状态而输出不同的检测信号。此外，本实用新型的掉电检测电路10中的隔离检测单元13还可以进一步连接至一个微控制器14，例如MCU电路系统，其可以根据隔离检测单元13所输出的不同的检测信号而执行对应的操作，例如在极短时间内保存好所需的数据、复位等。其中，直流电源的正极为VCC1，负极为PGND。隔离检测单元13所输出的检测信号可以为低电平触发信号或者下降沿触发信号。
图3为图2所示的直流电源的掉电检测电路10的电路示意图。如图3所示，隔离检测单元13为光耦继电器，其包括发光元件15和光耦开关16。其中，发光元件15连接开关单元12，光耦开关16与发光元件15相耦合。发光元件15和开关单元12所组成的支路并联在直流电源的正负极之间。发光元件15根据开关单元12的导通状态而确定是否发光。光耦开关16根据发光元件15的发光状态而确定是否导通从而输出不同的检测信号。
具体地，光耦开关16的控制端161与发光元件15相耦合，以根据发光元件15的发光状态而确定光耦开关16是否导通，光耦开关16的第一通路端162连接一个高电压VCC2，例如另一个供电电源的正极，而光耦开关16的第二通路端163通过第一电阻17接地GND，例如另一个供电电源的负极。在此，另一个供电电源可以是微控制器14所用的供电电源。也就是说，光耦开关16和第一电阻17可以并联在供电给微控制器14的供电电源的正负极之间。
此外，光耦开关16的第二通路端163作为隔离检测单元13的输出端以输出不同的检测信号。
发光元件15和开关单元12所组成的支路进一步包括第二电阻18，设置在发光元件15和开关单元12所组成的支路上，以限制流经发光元件15的驱动电流。本实用新型通过对直流电源掉电进行隔离检测，可以有效的避免干扰，保证检测系统可靠运行。
分压单元11包括稳压二极管19和第三电阻20。第三电阻20连接稳压二极管19。稳压二极管19和第三电阻20所组成的支路并联在直流电源的正负极之间(即VCC1与PGND之间)，且稳压二极管19和第三电阻20之间的节点Y作为分压单元11的输出端以输出分压电压至开关单元12的控制端。稳压二极管19和第三电阻20之间的节点Y可以通过第四电阻21连接至开关单元12。开关单元12为NPN晶体管或者NMOS场效应管。当开关单元12为NMOS场效应管时，第四电阻21可以省略。
在本实用新型实施例中，掉电检测电路10进一步包括一个电容22。电容22并联在直流电源的正负极之间，以在直流电源掉电时提供电能，并且能够旁路去耦，滤除干扰。可见，本实用新型的掉电检测电路10电路结构简洁，采用的电子元器件价格低廉，不会增加生产的成本，电路面积小、控制简单。
图3所示的隔离检测电路10的具体工作过程如下：
直流电源的正极VCC1与负极PGND之间的电压等于稳压二极管19的稳定电压VZ加上第三电阻20两端的电压UR1。当直流电源正常时，第三电阻20两端的电压UR1大于开关单元12的导通阈值电压，使得开关单元12受控导通，进而使得隔离控制单元13受控导通，即发光元件15发光，而光耦开关16受控导通，则掉电检测电路10的输出信号POWER_IRQ维持高电平。
当直流电源出现掉电时，直流电源正极VCC1与负极PGND之间的电压会下降，由于直流电源正极VCC1与负极PGND之间的电压等于稳压二极管19的稳定电压VZ加上第三电阻20两端的电压UR1，稳压二极管19的稳定电压VZ不变，因此第三电阻20两端的电压UR1会随着直流电源正极VCC1与负极PGND之间的电压的下降而下降，则当直流电源正极VCC1与负极PGND之间的电压下降到一定程度时，第三电阻20两端的电压UR1会小于开关单元12的导通阈值电压，使得开关单元12受控关断，进而隔离检测单元13受控关断，即发光元件15不发光，而光耦开关16受控关断，因此掉电检测电路10的输出信号POWER_IRQ翻转为低电平。而微控制器14检测到掉电检测电路10的输出信号POWER_IRQ为低电平即说明直流电源掉电，从而微控制器14进行一系列的动作，例如在极短时间内保存好所需的数据、复位等。这整个过程控制简单，可靠性高，适用范围广。
综上所述，本实用新型通过分压单元11对直流电源进行分压，开关单元12根据分压单元11输出的分压电压确定是否导通，隔离检测单元13根据开关单元12的导通状态输出不同的检测信号，如此，不需要额外的基准电路，就能实现对直流电源掉电进行隔离检测，可以有效的避免干扰，保证检测系统可靠运行；并且电路结构简洁，成本低廉，可靠性高，适用电压范围广。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种直流电源的掉电检测电路，其特征在于，所述掉电检测电路包括：
分压单元，连接所述直流电源；
开关单元，连接所述分压单元，并根据所述分压单元输出的分压电压而确定是否导通；
隔离检测单元，连接所述开关单元，并根据所述开关单元的导通状态而输出不同的检测信号。
2.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，所述隔离检测单元为光耦继电器，其包括：
发光元件，连接所述开关单元，并根据所述开关单元的导通状态而确定是否发光；
光耦开关，与所述发光元件相耦合，并根据所述发光元件的发光状态而确定是否导通从而输出不同的检测信号。
3.根据权利要求2所述的掉电检测电路，其特征在于，所述发光元件和所述开关单元所组成的支路并联在所述直流电源的正负极之间；所述光耦开关的控制端与所述发光元件相耦合以根据所述发光元件的发光状态而确定所述光耦开关是否导通，所述光耦开关的第一通路端连接一个高电压，而所述光耦开关的第二通路端通过第一电阻接地，且所述光耦开关的第二通路端作为所述隔离检测单元的输出端以输出不同的检测信号。
4.根据权利要求3所述的掉电检测电路，其特征在于，所述发光元件和所述开关单元所组成的支路进一步包括第二电阻，其设置在所述发光元件和所述开关单元所组成的支路上，以限制流经所述发光元件的驱动电流。
5.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，所述分压单元包括：
稳压二极管；和
第三电阻，连接所述稳压二极管；
其中，所述稳压二极管和所述第三电阻所组成的支路并联在所述直流电源的正负极之间，且所述稳压二极管和所述第三电阻之间的节点作为所述分压单元的输出端以输出所述分压电压至所述开关单元。
6.根据权利要求5所述的掉电检测电路，其特征在于，所述稳压二极管和所述第三电阻之间的节点通过第四电阻连接至所述开关单元。
7.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，所述开关单元为NPN晶体管或者NMOS场效应管。
8.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，所述掉电检测电路进一步包括一个电容，其并联在所述直流电源的正负极之间以在所述直流电源掉电时提供电能。
9.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，所述隔离检测单元进一步连接一个微控制器，所述微控制器根据所述隔离检测单元所输出的不同的检测信号而执行对应的操作。
10.根据权利要求9所述的掉电检测电路，其特征在于，所述隔离检测单元所输出的检测信号为低电平触发信号或者下降沿触发信号。
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