CN204706353U - 一种数据存储保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数据存储保护电路，包括一用于将市电交流电压转换成直流低电压的AC/DC模块，所述AC/DC模块经一电芯与一MCU芯片连接，所述MCU芯片与一存储单元连接；还包括一用于判断直流低电压是否异常的判断单元，所述判断单元的一输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该判断单元的另一输入端与所述电芯的输出端电连接，所述判断单元的输出端与所述MCU芯片电连接。本实用新型的有益效果在于：不仅减少了对数据存储单元FLASH的擦写次数，延长了数据存储单元FLASH的使用寿命，而且对数据存储单元FLASH的擦写次数减少，有效地提高系统资源的利用效率，保证系统的实时性。

Description

一种数据存储保护电路

技术领域

本实用新型涉及数据存储领域，尤其涉及一种数据存储保护电路。

背景技术

充电桩在充电过程中，有可能会发生输入电源跳闸或断电现象。当输入电源切断后，充电桩主控部分MCU将会停止工作，但相关的充电数据无法及时保存，其中包括一些重要的消费信息包括：充电卡号和充电金额。这样会导致结算无法正常进行，造成运营损失和客户争议。

在目前市面上的充电桩产品中，大部分产品为了弥补该部分的漏洞，采取了间隔一定时间对FLASH进行擦写来保存记录（比如5分钟），这种方式存在以下三个弊端：第一，定时擦写FLASH会对FLASH造成损坏或提前报废，因为FLASH的擦写次数是有限制的；第二，.擦写FLASH的时间相对实时系统来说，占时较长，消耗系统资源；第三，因为间隔一段时间才会擦写记录，所以在充电功率较大的情况下，会存在计量误差，造成损失。在无电池供电的情况下，MCU通过一个I/O口检测电平，判断交流充电桩掉电瞬间，将动态数据保存到FLASH或外部存储器中。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种数据存储保护电路，实现对充电桩中存储数据的保护。

本实用新型解决技术问题所采用的方案是：一种数据存储保护电路，包括一用于将市电交流电压转换成直流低电压的AC/DC模块，所述AC/DC模块经一电芯与一MCU芯片连接，所述MCU芯片与一存储单元连接；还包括一用于判断直流低电压是否异常的判断单元，所述判断单元的一输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该判断单元的另一输入端与所述电芯的输出端电连接，所述判断单元的输出端与所述MCU芯片电连接。

进一步的，所述判断单元包括一第一电压采样电路和第二电压采样电路，所述第一电压采样的输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该第一电压采样的输出端连接至一电压比较电路的负输入端；所述第二电压采样电路的输入端与所述电芯的输出端相连，该第二电压采样的输出端连接至所述电压比较电路的正输入端；所述电压比较电路的输出端与所述MCU芯片电连接。

进一步的，所述第一电压采样电路由第一电阻R1、第二电阻R2串联而成，所述第一电阻R1的一端接至所述AC/DC模块的输出端，所述第一电阻R1的另一端接至电压比较电路的负输入端，所述第二电阻R2的一端接地；所述第二电压采样电路由第三电阻R3、第四电阻R4串联而成，所述第三电阻R3的一端接至所述电芯的输出端，该第三电阻R3的另一端接至电压比较电路的正输入端，所述第四电阻R4的一端接地。

进一步的，所述电压比较电路由第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、比较器IC1构成；所述第五电阻R5的一端与所述第三电阻R3相连，另一端接至比较器IC1的正输入端；所述第七电阻R7的一端与所述比较器IC1的正输入端相连，另一端与经所述第八电阻R8与所述比较器IC1的输出端相连；所述第六电阻R6的一端与所述第一电阻R1相连，另一端接至所述比较器IC1的负输入端。

进一步的，所述存储单元为FLASH闪存。

进一步的，所述电芯为BUCK降压电芯。

进一步的，所述AC/DC模块输出电压值为12V，所述电芯的输出电压值为3.3V。

进一步的，所述AC/DC模块的输出端还并接一电解电容。

与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：本实用新型电路通过所述判断单元，时时检测供电给MCU的主电压值（主电压值经过所述电芯后得到MCU的输入电压，通过与MCU的输入电压进行时时比较，当出现主电压值下降时，判断单元电平实现反转时，则输出一个相反的电平到MCU的I/O口，通知MCU进行数据的存储，为充电桩掉电后，对实时数据的保存提供控制逻辑依据。

   （1）本实用新型的数据存储保护电路，减少了对数据存储单元FLASH的擦写次数，延长了数据存储单元FLASH的使用寿命。

   （2）对数据存储单元FLASH的擦写次数减少，有效地提高系统资源的利用效率，保证系统的实时性。

   （3）采用本实用新型的数据存储保护电路的充电桩掉电后，相关实时记录会得到较完整的保存，不存在计量误差；

    (4)本实用新型的数据存储保护电路采用交流电给所述MCU芯片供电，避免纽扣电池供电给MCU，电池寿命不可控且功耗较大、成本较高；

(5)本实用新型的数据存储保护电路利用比较器实现电平翻转，温度特性、可靠性及传输性优于光耦的方式。

附图说明

下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。

图1为本实用新型实施例的电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例的判断单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的判断单元的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1～3所示，本实施例的一种数据存储保护电路，包括一用于将市电交流电压转换成直流低电压的AC/DC模块，所述AC/DC模块经一电芯与一MCU芯片连接，所述MCU芯片与一存储单元连接；还包括一用于判断直流低电压是否异常的判断单元，所述判断单元的一输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该判断单元的另一输入端与所述电芯的输出端电连接，所述判断单元的输出端与所述MCU芯片电连接。所述AC/DC模块将市电交流电压转换成第一直流低电压，并作为电芯的输入端；所述电芯将第一直流低电压转换成MCU芯片所需的供电电压VCC；所述判断单元分别接至AC/DC模块的输出端、电芯的输出端，用于当市电电压由正常突变为异常时，将其输出端电平发生翻转，即高电平跳变为低电平或者低电平跳变为高电平；所述MCU芯片与存储单元相连接，当市电电压由正常突变为异常时所述MCU芯片根据判断单元发送的信号，对存储单元进行数据的存储。

从上述可知，本实用新型的数据存储保护电路采用交流电给所述MCU芯片供电，避免纽扣电池供电给MCU，电池寿命不可控且功耗较大、成本较高；本实用新型的数据存储保护电路利用比较器实现电平翻转，温度特性、可靠性及传输性优于光耦的方式。

在本实施例中，所述判断单元包括一第一电压采样电路和第二电压采样电路，所述第一电压采样的输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该第一电压采样的输出端连接至一电压比较电路的负输入端；所述第二电压采样电路的输入端与所述电芯的输出端相连，该第二电压采样的输出端连接至所述电压比较电路的正输入端；所述电压比较电路的输出端与所述MCU芯片电连接。

在本实施例中，所述第一电压采样电路由第一电阻R1、第二电阻R2串联而成，所述第一电阻R1的一端接至所述AC/DC模块的输出端，所述第一电阻R1的另一端接至电压比较电路的负输入端，所述第二电阻R2的一端接地；所述第二电压采样电路由第三电阻R3、第四电阻R4串联而成，所述第三电阻R3的一端接至所述电芯的输出端，该第三电阻R3的另一端接至电压比较电路的正输入端，所述第四电阻R4的一端接地。

在本实施例中，所述电压比较电路由第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、比较器IC1构成；所述第五电阻R5的一端与所述第三电阻R3相连，另一端接至比较器IC1的正输入端；所述第七电阻R7的一端与所述比较器IC1的正输入端相连，另一端与经所述第八电阻R8与所述比较器IC1的输出端相连；所述第六电阻R6的一端与所述第一电阻R1相连，另一端接至所述比较器IC1的负输入端。

在本实施例中，所述存储单元为FLASH闪存。

在本实施例中，所述电芯为BUCK降压电芯。

在本实施例中，所述AC/DC模块输出电压值为12V，所述电芯的输出电压值为3.3V。

在本实施例中，所述AC/DC模块的输出端还并接一电解电容。所述电解电容为大电解电容，当主电压值下降时，持续足够的时间供电给MCU,保证数据的有效存储。

下面结合图1～3对本实施例的工作原理作进一步的解释。

如图3所示，令第一电压采样电路的输出电压值为Ua，第二电压采样电路的输出电压值Ub，UA为AC/DC模块输出端的电压，其中UA在供电正常时是一个稳定的值；UB为电芯输出端即MCU芯片输入端的电压，当UA电压降至UA’时表示供电异常，此时Ua为一个逐渐减少的值，当Ua＜Ub，比较器IC1动作；知会MCU芯片电源异常需要进行数据储存；而Ub 是一个稳定的值。

其中：Ua=(UA*R2)/(R1+R2)； Ub=(UB*R4)/(R3+R4)；

正常供电时Ua＞Ub，此时(UA*R2)/(R1+R2) ＞(UB*R4)/(R3+R4) ；

异常供电时Ua＜Ub，此时(UA’*R2)/(R1+R2) ＜(UB*R4)/(R3+R4) ；

如图1所示，从交流零火线输入端取电通过AC/DC模块转换，得到一个稳定的直流低电压，所述电解电容为大电解电容，当主电压值下降时，持续足够的时间供电给MCU,保证数据的有效存储。本实施例优选产生12V直流低电压，正常供电的情况下，12V主电压值固定，则通过电芯的转换，本实施例优先BUCK降压电源芯片，MCU芯片的输入电压为3.3V是稳定的；通过R1、R2和R3、R4的分压，电压点a数值始终大于电压点b，故正常情况下，比较器IC1输出的是一个低电平的信号；MCU芯片不进行数据的存储。

在L、N掉电情况下，所述AC/DC模块并接的大电解电容开始缓慢放电，此时所述电芯仍持续供电给MCU工作。

当大电解电容上电压降低至电芯的下限电压时，则MCU也停止工作；触发比较器IC1电平进行翻转；因3.3V在12V电压缓慢下降过程中始终不变，故电压点b通过电阻R3与R4的分压后，是一个固定的数值；

而电压点a则随着12V缓慢下降，当电压点a的数值小于电压点b数值时，则通过比较器IC1实现电平的翻转（由低电平翻转至高电平）；当MCU芯片检测到I/O口信号从低到高跳变时，那么系统会立即切断输出接触器的输出，并且停止充电。于此同时，系统会立即保存充电记录，防止记录丢失。其中，所述AC/DC模块的输出端并接一电解电容，用于保证异常后的电路供电及数据存储时间。

综上所述，本实用新型提供的一种数据存储保护电路，通过简单的比较器电路，时时比较主电压值与MCU芯片的输入电平，当主电压值异常时，则实现电平的翻转，通知MCU芯片发现电平的变化，防止存储数据的丢失。

上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种数据存储保护电路，其特征在于：包括一用于将市电交流电压转换成直流低电压的AC/DC模块，所述AC/DC模块经一电芯与一MCU芯片连接，所述MCU芯片与一存储单元连接；还包括一用于判断直流低电压是否异常的判断单元，所述判断单元的一输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该判断单元的另一输入端与所述电芯的输出端电连接，所述判断单元的输出端与所述MCU芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述判断单元包括一第一电压采样电路和第二电压采样电路，所述第一电压采样的输入端与所述AC/DC模块的输出端电连接，该第一电压采样的输出端连接至一电压比较电路的负输入端；所述第二电压采样电路的输入端与所述电芯的输出端相连，该第二电压采样的输出端连接至所述电压比较电路的正输入端；所述电压比较电路的输出端与所述MCU芯片电连接。

3.根据权利要求2所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述第一电压采样电路由第一电阻R1、第二电阻R2串联而成，所述第一电阻R1的一端接至所述AC/DC模块的输出端，所述第一电阻R1的另一端接至电压比较电路的负输入端，所述第二电阻R2的一端接地；所述第二电压采样电路由第三电阻R3、第四电阻R4串联而成，所述第三电阻R3的一端接至所述电芯的输出端，该第三电阻R3的另一端接至电压比较电路的正输入端，所述第四电阻R4的一端接地。

4.根据权利要求3所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述电压比较电路由第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、比较器IC1构成；所述第五电阻R5的一端与所述第三电阻R3相连，另一端接至比较器IC1的正输入端；所述第七电阻R7的一端与所述比较器IC1的正输入端相连，另一端与经所述第八电阻R8与所述比较器IC1的输出端相连；所述第六电阻R6的一端与所述第一电阻R1相连，另一端接至所述比较器IC1的负输入端。

5.根据权利要求1所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述存储单元为FLASH闪存。

6.根据权利要求1所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述电芯为BUCK降压电芯。

7.根据权利要求6所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述AC/DC模块输出电压值为12V，所述电芯的输出电压值为3.3V。

8.根据权利要求1所述的一种数据存储保护电路，其特征在于：所述AC/DC模块的输出端还并接一电解电容。