CN206481097U - 一种应用于安全平台的sd卡掉电保持电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于安全平台的SD卡掉电保持电路，包括电源监控芯片、功率电阻、boost电源、CPU、buck电源、SD卡、储能电容；所述功率电阻与储能电容串联连接，且功率电阻和储能电容与电源监控芯片、boost电源并联连接，功率电阻和储能电容的另一端分别连接至外部电源的两端，电源监控芯片、boost电源的两端分别连接至外部电源的两端，所述电源监控芯片、boost电源均与CPU电性连接，SD卡与CPU通讯连接，所述boost电源还通过buck电源与SD卡连接。该应用于安全平台的SD卡掉电保持电路设计简单，成本较低，可有效滤除外部电源的波动和短时掉电对CPU和SD卡之间的通信造成的干扰；且当储能电容电压很低时，电路可长时间为CPU和SD卡供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电路，具体是一种应用于安全平台的SD卡掉电保持电路。
背景技术
在安全平台(包括但不限于地铁、有轨电车的车载设备)中，日志的记录是排查故障、预防故障、保证系统安全的重要部分，当平台出现故障(包括但不限于异常掉电，电源抖动等)，能够正确的保持日志的完整、准确性变得非常重要。
目前，使用SD卡进行日志管理的安全平台中，主要采用三种方法保证掉电时SD卡正常工作：一是加接不间断电源；二是采用备用电源，保证主电源和备用电源的无缝切换；三是采用软硬件结合方式实现掉电保护功能。但是仍然存在以下缺陷：在安全平台(包括但不限于地铁、有轨电车的车载设备)中，由于车辆等外部环境的不确定性，方法一很难保证；方法二如果采用主备电源的方法，体积大，成本高；方法三不能保证正在写入瞬间掉电时，数据的完整性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种应用于安全平台的SD卡掉电保持电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种应用于安全平台的SD卡掉电保持电路，包括电源监控芯片、功率电阻、boost电源、CPU、buck电源、SD卡、储能电容；所述功率电阻与储能电容串联连接，且功率电阻和储能电容与电源监控芯片、boost电源并联连接，功率电阻和储能电容的另一端分别连接至外部电源的两端，电源监控芯片、boost电源的两端分别连接至外部电源的两端，所述电源监控芯片、boost电源均与CPU电性连接，SD卡与CPU通讯连接，所述boost电源还通过buck电源与SD卡连接。
作为本实用新型进一步的方案：所述电源监控芯片检测外部电源的状态，并将外部电源的状态信息传送至CPU，若外部电源的状态为逻辑高‘1’，则外部电源通过功率电阻给储能电容供电，外部电源通过boost电源、buck电源分别给CPU和SD卡供电；若外部电源的状态为逻辑低‘0’，储能电容给CPU和SD卡供电。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
a.当储能电容电压很低时，由于boost电源的升压作用，电路可长时间为CPU和SD卡供电；
b.电路设计简单，只采用少数种类的元件，成本较低；
c.电路的供电电压可根据具体情况进行调整；
d.该电路可以有效滤除外部电源的波动和短时掉电对CPU和SD卡之间的通信造成的干扰；
e.电路已较好的应用在SIL4安全平台中，为软件提供足够的时间完成数据的读写和存储功能。
附图说明
图1为应用于安全平台的SD卡掉电保持电路的结构示意图。
图2为应用于安全平台的SD卡掉电保持电路的正常工作的示意图。
图3为应用于安全平台的SD卡掉电保持电路的掉电状态的示意图。
其中：1-电源监控芯片；2-功率电阻；3-boost电源；4-CPU；5-buck电源；6-SD卡；7-储能电容；8-外部电源。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1，一种应用于安全平台的SD卡掉电保持电路，包括电源监控芯片1、功率电阻2、boost电源3、CPU4、buck电源5、SD卡6、储能电容7；所述功率电阻2与储能电容7串联连接，且功率电阻2和储能电容7与电源监控芯片1、boost电源3并联连接，功率电阻2和储能电容7的另一端分别连接至外部电源8的两端，电源监控芯片1、boost电源3的两端分别连接至外部电源8的两端，所述电源监控芯片1、boost电源3均与CPU4电性连接，SD卡6与CPU4通讯连接，电源监控芯片1用于检测外部电源8的状态，所述boost电源3还通过buck电源5与SD卡6连接。由于目前新的材料工艺和芯片的高集成度，该电路体积非常小，并且通过改变芯片类型为不同类型的CPU4和SD卡6供电；为了保证储能电容7的充电速率，其中功率电阻2选择阻值小的功率电阻；电源监控范围可根据电源的具体情况进行设置。
请参阅图2，当设备供电正常时，电源监控芯片1检测到外部电源8的状态为逻辑高‘1’，此时外部电源通过功率电阻2给储能电容7供电，外部电源通过boost电源3、buck电源5分别给CPU4和SD卡6供电，电路正常工作。
请参阅图3，当电源掉电时，电源监控芯片1检测到外部电源8的状态为逻辑低‘0’，储能电容7给CPU4和SD卡6供电，根据boost电源3的快速响应时间，当储能电容7的电压降到很低时，依然能够产生出适合CPU4工作的电压，其中保持时间为：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)](其中V0为储能电容7的初始电压值；V1为储能电容7最终可充到或放到的电压值；Vt为t刻储能电容7上的电压值)，保证CPU4和SD卡6长时间的正常工作。
本实用新型的工作原理是：当设备供电正常时，电源监控芯片1检测到外部电源8的状态为逻辑高‘1’，此时外部电源8通过功率电阻2给储能电容7供电，外部电源8通过boost电源3、buck电源5分别给CPU4和SD卡6供电，电路正常工作；当外部电源8掉电时，电源监控芯片1检测到外部电源8的状态为逻辑低‘0’，储能电容7给CPU4和SD卡6供电，根据boost电源3的快速响应时间，当储能电容7的电压降到很低时，依然能够产生出适合CPU4工作的电压，其中保持时间为：t＝RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)](其中V0为储能电容7的初始电压值；V1为储能电容7最终可充到或放到的电压值；Vt为t刻储能电容7上的电压值)，保证CPU4和SD卡6长时间的正常工作；根据应用状况的不同，适当更换芯片型号，可以灵活调整保持时间，供电电压，为不同组合的CPU4和SD卡6供电。在使用SD卡6进行数据存贮的系统中，该电路可以有效滤除外部电源8的波动和短时掉电对CPU4和SD卡6之间的通信造成的干扰；Boost电源3的存在，使得储能电容7的内阻不是关键因素，芯片选型范围大大扩大。
该应用于安全平台的SD卡掉电保持电路具有以下优点：
a.当储能电容7电压很低时，由于boost电源3的升压作用，电路可长时间为CPU4和SD卡6供电；
b.电路设计简单，只采用少数种类的元件，成本较低；
c.电路的供电电压可根据具体情况进行调整；
d.该电路可以有效滤除外部电源8的波动和短时掉电对CPU4和SD卡6之间的通信造成的干扰；
e.电路已较好的应用在SIL4安全平台中，为软件提供足够的时间完成数据的读写和存储功能。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (2)
1.一种应用于安全平台的SD卡掉电保持电路，其特征在于，包括电源监控芯片(1)、功率电阻(2)、boost电源(3)、CPU(4)、buck电源(5)、SD卡(6)、储能电容(7)；所述功率电阻(2)与储能电容(7)串联连接，且功率电阻(2)和储能电容(7)与电源监控芯片(1)、boost电源(3)并联连接，功率电阻(2)和储能电容(7)的另一端分别连接至外部电源(8)的两端，电源监控芯片(1)、boost电源(3)的两端分别连接至外部电源(8)的两端，所述电源监控芯片(1)、boost电源(3)均与CPU(4)电性连接，SD卡(6)与CPU(4)通讯连接，所述boost电源(3)还通过buck电源(5)与SD卡(6)连接。
2.根据权利要求1所述的应用于安全平台的SD卡掉电保持电路，其特征在于，所述电源监控芯片(1)检测外部电源(8)的状态，并将外部电源(8)的状态信息传送至CPU(4)，若外部电源(8)的状态为逻辑高‘1’，则外部电源通过功率电阻(2)给储能电容(7)供电，外部电源通过boost电源(3)、buck电源(5)分别给CPU(4)和SD卡(6)供电；若外部电源(8)的状态为逻辑低‘0’，储能电容(7)给CPU(4)和SD卡(6)供电。
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Assignee: SUZHOU FUXIN INTELLIGENT TRANSPORTAION SOLUTIONS CO.,LTD. Assignor: SHANGHAI FUXIN INTELLIGENT TRANSPORTATION SOLUTIONS Co.,Ltd. Contract record no.: X2023310000152 Denomination of utility model: A SD card power-off holding circuit applied to security platforms Granted publication date: 20170908 License type: Common License Record date: 20231011 |