CN209372947U - 一种掉电检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施方式涉及电路检测技术领域，特别是涉及一种掉电检测电路，该电路包括：控制器、存储器、二极管、第一电容、第一分压电路、第一开关电路、第二开关电路、稳压电路，控制器分别与存储器、二极管、第一开关电路、第二开关电路和稳压电路连接，二极管的输出端、第二开关电路的输出端均分别与第一电容的一端、第一分压电路的一端连接，第一开关电路的输入端与第二开关电路的控制端连接，第一开关电路的输出端、第一电容的另一端以及第一分压电路的另一端均接地。系统掉电时，第一电容通过第一分压电路放电，系统上电时，控制器获取第一电容的电压值来确定掉电时长，不必设置大容量的电容来维持控制器的运行，降低器件成本。

Description

一种掉电检测电路

技术领域

本实用新型实施方式涉及电路检测技术领域，特别是涉及一种掉电检测电路。

背景技术

目前在我们的日常生活或者生产中，经常会遇见当家用电器及其他电子产品由于非正常断电某一段时间后，重新上电时，机器依然能够按之前设定的参数、模式继续运行。该功能其实是系统的掉电时间保护功能。该功能免去了当用户非正常断电之后重新上电时，需要通过繁琐的设定才能继续进入到系统非正常断电之前运行的状态的烦恼。

现在实现该功能主要是通过储能电容来实现，当市电进入现有的掉电检测电路后，市电经过整流桥整流及大电容滤波后，交流电变成较平滑的直流电。当系统非正常断电时，大电容储存的电压依然能维持电源系统的继续运行，此时过零信号由原来的“有”变“无”，单片机控制系统判断市电已断开，然后立即控制负载断开，节约电能。现有技术主要是利用电容的储能作用，让整个系统的电源电压依然能维持单片机正常工作一段时间，其他所有负载全部关闭，节约电能，当系统再次来电后，整个机器恢复原来的状态继续运行。

但是发明人在实现本实用新型的过程中，发现现有技术中存在以下问题：在现有技术中，大部分电器会要求在非正常断电2分钟内，系统之前设置的参数与实时时钟时间不能重新上电后还需要重新设置，当掉电大于2分钟小于5分钟内重新上电，系统实时时钟时间需要重新上电后继续能在掉电时刻的时间点开始运行。为了维持此种情况，就需要大容量电容储存电能，在一定时间内依然能维持单片机正常工作。由于市电220V电压输入滤波电容需要选用耐压较高的电容，所以这样就会导致选用的滤波电容既要满足大容量又要满足高耐压，这样的电容体积较大，同时价格也昂贵。

实用新型内容

本实用新型实施方式主要解决的技术问题是提供一种掉电检测电路和方法，旨在解决目前的掉电检测系统需要采用大容量高耐压的电容而导致电容体积较大、价格昂贵的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型实施方式采用的一个技术方案是：提供一种掉电检测电路，包括：

控制器，其设置有第一端口、第二端口和第三端口；

存储器，其与所述控制器连接；

二极管，其输入端与所述第一端口连接；

第一电容，其一端与所述二极管的输出端连接，所述第一电容的另一端接地；

第一分压电路，其一端与所述第一电容的一端连接，所述第一分压电路的另一端与所述第一电容的另一端连接；

第一开关电路，其控制端与所述第二端口连接，所述第一开关电路的输出端接地；

第二开关电路，其输入端与所述第三端口连接，所述第二开关电路的控制端与所述第一开关电路的输入端连接，所述第二开关电路的输出端分别与所述第一分压电路、所述第一电容的一端连接；

当所述掉电检测电路所在的系统上电时，所述控制器通过所述第一端口为所述第一电容充电，当所述系统掉电时，所述第一电容通过所述第一分压电路放电，当所述系统恢复供电时，所述控制器控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以获取所述第一电容的电压值，并根据所述电压值确定系统的掉电时长，再根据所述掉电时长从所述存储器中获取掉电前的工作参数并恢复。

可选的，所述第一分压电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接。

可选的，所述掉电检测电路还包括稳压电路，所述稳压电路与所述第三端口连接。

可选的，所述稳压电路包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的一端和第二电容的一端均与所述第三端口连接，所述第二电阻的另一端和所述第二电容的另一端均接地。

可选的，所述第一开关电路包括第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述第二端口连接，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的输入端与所述第二开关电路的控制端连接。

可选的，所述第一开关管包括NPN型三极管。

可选的，所述第二开关电路包括第二开关管和第三电阻，第二开关管的输入端与所述第三端口连接，所述第二开关管的控制端和所述第三电阻的一端均与所述第一开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端和所述第三电阻的另一端均与所述第一分压电路、所述第一电容的一端连接。

可选的，所述第二开关管包括PMOS管。

可选的，所述掉电检测电路还包括第四电阻，所述第一电容和所述二极管之间通过所述第四电阻连接。

可选的，所述第四电阻的一端与所述二极管的输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一电容的一端连接。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，在本实用新型实施方式中，掉电检测电路包括：控制器，其包括第一端口、第二端口和第三端口；存储器，其与所述控制器连接；二极管，其输入端与所述第一端口连接；第一电容，其一端与所述二极管的输出端连接，所述第一电容的另一端接地；第一分压电路，其一端与所述第一电容的一端连接，所述第一分压电路的另一端与所述第一电容的另一端连接；第一开关电路，其控制端与所述第二端口连接，所述第一开关电路的输出端接地；第二开关电路，其输入端与所述第三端口连接，所述第二开关电路的控制端与所述第一开关电路的输入端连接，所述第二开关电路的输出端分别与所述第一分压电路、所述第一电容的一端连接；其中，所述控制器用于为所述第一电容充电，当系统掉电时，所述第一电容通过所述第一分压电路放电，当系统恢复供电时，所述控制器控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以获取所述第一电容的电压值，并根据所述电压值确定系统的掉电时长，再根据所述掉电时长恢复至掉电前的工作参数。由此，在系统掉电的时候，第一电容将通过第一分压电路放电，当系统再次上电时，控制器获取第一电容电压值来确定掉电时长即可，所以不必设置大容量、高耐压的电容来维持控制器的运行，降低了器件成本。

附图说明

一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施方式掉电检测电路的一结构示意图；

图2是本实用新型本实用新型实施方式掉电检测电路的另一结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和2，图1是本实用新型实施方式掉电检测电路的一结构示意图，图2是本实用新型实施方式掉电检测电路的另一结构示意图，本实用新型实施方式的掉电检测电路100包括：控制器10、存储器20、二极管D1、第一电容C1、第一分压电路30、第一开关电路40、第二开关电路50、稳压电路60，其中，控制器10分别与存储器20、二极管D1的输入端、第一开关电路40的控制端、第二开关电路50的输入端和稳压电路60连接，二极管D1的输出端、第二开关电路50的输出端均分别与第一电容C1的一端、第一分压电路30的一端连接，第一开关电路40的输入端与第二开关电路50的控制端连接，第一开关电路40的输出端、第一电容C1的另一端以及第一分压电路30的另一端均接地。进一步的，控制器10包括单片机，控制器10至少设置有第一端口Charge_Power、第二端口CONTROL和第三端口AD_VOLTAGE，第一端口Charge_Power与二极管D1的输入端连接，第二端口CONTROL与第一开关电路40的控制端连接，第三端口AD_VOLTAGE与第二开关电路50的输入端连接；控制器10用于为第一电容C1充电，当掉电检测电路100所在的系统掉电时，第一电容C1通过第一分压电路30放电，当系统恢复供电时，控制器10控制第一开关电路40和第二开关电路50导通，以获取第一电容C1的电压值，并根据电压值确定系统的掉电时长，再根据掉电时长从存储器20中获取掉电前的工作参数并恢复。

具体的，当系统上电时，控制器10通过第一端口Charge_Power、二极管D1快速给第一电容C1充电，快速充满后，控制器10的第三端口AD_VOLTAGE维持高电平，当系统突然掉电时，由于第一开关电路40和第二开关电路50均断开、以及二极管D1的限制，第一电容C1上的电压不会通过控制器10的第三端口AD_VOLTAGE和第一端口Charge_Power放电，从而保护控制器10，同时，第一电容C1将通过第一分压电路30放电；可选的，第一分压电路30包括第一电阻R1，第一电阻R1的一端与第一电容C1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第一电容C1的另一端连接。

经过一段时间，当系统重新上电时，控制器10的第二端口CONTROL将首先给第一开关电路40的控制端输入一个导通信号，第一开关电路40导通后将再作用于第二开关电路50的控制端至第二开关电路50导通，此时控制器10将通过第三端口AD_VOLTAGE获取当前第一电容C1的电压值，控制器10将根据所获取的第一电容C1的电压值，推断出系统的掉电时长，再根据相应的掉电时长从存储器20中获取掉电前的工作参数并恢复，系统的工作参数都会实时存储于存储器20中，其中，存储器20为一种掉电后数据不丢失的存储芯片，EEPROM可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。例如，存储器20包括EEPROM(Electrically Erasable Programmable read only memory，带电可擦可编程只读存储器)。由此，在系统掉电的时候，第一电容C1将通过第一分压电路30放电，当系统再次上电时，控制器10获取第一电容C1的电压值来确定掉电时长即可，所以不必设置大容量、高耐压的电容来维持掉电时间内控制器10的运行，从而降低了器件成本。

值得说明的是：在本实用新型实施方式中，使用合适的电容值大小的第一电容C1对第一电阻R1放电，根据RC放电特性，便可以推断出掉电时长，选用器件时可以尽量选用阻值、容值误差较小的器件。

稳压电路60与第三端口AD_VOLTAGE连接；可选的，稳压电路60包括第二电阻R2和第二电容C2，第二电阻R2的一端和第二电容C2的一端均与第三端口AD_VOLTAGE连接，第二电阻R2的另一端和第二电容C2的另一端均接地。

在一些实施例中，第一开关电路40包括第一开关管Q1，第一开关管Q1的控制端与第二端口CONTROL连接，第一开关管Q1的输出端接地，第一开关管Q1的输入端与第二开关电路50的控制端连接。可选的，第一开关管Q1包括NPN型三极管。

在一些实施例中，第二开关电路50包括第二开关管Q2和第三电阻R3，第二开关管Q2的输入端与第三端口AD_VOLTAGE连接，第二开关管Q2的控制端和第三电阻R3的一端均与第一开关管Q1的输入端连接，第二开关管Q2的输出端和第三电阻R3的另一端均与第一分压电路30、第一电容C1的一端连接。可选的，第二开关管Q2包括PMOS管。

在一些实施例中，掉电检测电路还包括第四电阻R4，第一电容C1和二极管D1之间通过第四电阻R4连接，进一步的，第四电阻R4的一端与二极管D1的输出端连接，第四电阻R4的另一端与第一电容C1的一端连接。

在本实用新型实施方式中，掉电检测电路100包括：控制器10、存储器20、二极管D1、第一电容C1、第一分压电路30、第一开关电路40、第二开关电路50、稳压电路60，其中，控制器10分别与存储器20、二极管D1的输入端、第一开关电路40的控制端、第二开关电路50的输入端和稳压电路60连接，二极管D1的输出端、第二开关电路50的输出端均分别与第一电容C1的一端、第一分压电路30的一端连接，第一开关电路40的输入端与第二开关电路50的控制端连接，第一开关电路40的输出端、第一电容C1的另一端以及第一分压电路30的另一端均接地。由此，在系统掉电的时候，第一电容C1将通过第一分压电路30放电，当系统再次上电时，控制器10获取第一电容C1的电压值来确定掉电时长即可，所以不必设置大容量、高耐压的电容来维持掉电时间内控制器10的运行，从而降低了器件成本。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，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)

1.一种掉电检测电路，其特征在于，包括：

控制器，其设置有第一端口、第二端口和第三端口；

存储器，其与所述控制器连接；

二极管，其输入端与所述第一端口连接；

第一电容，其一端与所述二极管的输出端连接，所述第一电容的另一端接地；

第一分压电路，其一端与所述第一电容的一端连接，所述第一分压电路的另一端与所述第一电容的另一端连接；

第一开关电路，其控制端与所述第二端口连接，所述第一开关电路的输出端接地；

第二开关电路，其输入端与所述第三端口连接，所述第二开关电路的控制端与所述第一开关电路的输入端连接，所述第二开关电路的输出端分别与所述第一分压电路、所述第一电容的一端连接；

当所述掉电检测电路所在的系统上电时，所述控制器通过所述第一端口为所述第一电容充电，当所述系统掉电时，所述第一电容通过所述第一分压电路放电，当所述系统恢复供电时，所述控制器控制所述第一开关电路和所述第二开关电路导通，以获取所述第一电容的电压值，并根据所述电压值确定系统的掉电时长，再根据所述掉电时长从所述存储器中获取掉电前的工作参数并恢复。

2.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述第一分压电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一电容的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的另一端连接。

3.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述掉电检测电路还包括稳压电路，所述稳压电路与所述第三端口连接。

4.根据权利要求3所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述稳压电路包括第二电阻和第二电容，所述第二电阻的一端和第二电容的一端均与所述第三端口连接，所述第二电阻的另一端和所述第二电容的另一端均接地。

5.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述第一开关电路包括第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述第二端口连接，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的输入端与所述第二开关电路的控制端连接。

6.根据权利要求5所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述第一开关管包括NPN型三极管。

7.根据权利要求5所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述第二开关电路包括第二开关管和第三电阻，第二开关管的输入端与所述第三端口连接，所述第二开关管的控制端和所述第三电阻的一端均与所述第一开关管的输入端连接，所述第二开关管的输出端和所述第三电阻的另一端均与所述第一分压电路、所述第一电容的一端连接。

8.根据权利要求7所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述第二开关管包括PMOS管。

9.根据权利要求1所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述掉电检测电路还包括第四电阻，所述第一电容和所述二极管之间通过所述第四电阻连接。

10.根据权利要求9所述的掉电检测电路，其特征在于，

所述第四电阻的一端与所述二极管的输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述第一电容的一端连接。