CN210776579U - 掉电保护电路与电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种掉电保护电路与电子装置。该掉电保护电路包括：第一保护单元，包括第一单向导通器件；第二保护单元，包括第二单向导通器件和储能部。第一单向导通器件和第二单向导通器件起到隔离MCU和其他耗电器件的作用，从而保证了在掉电时储能部放电供MCU消耗，从而保证了MCU的正常工作，保证了RAM数据得以保存。本电路无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将MCU和其他耗电器件隔离，就实现了电路的掉电保护，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

Description

掉电保护电路与电子装置

技术领域

本申请涉及掉电保护领域，具体而言，涉及一种掉电保护电路与电子装置。

背景技术

随着社会的发展，电子产品的使用越来越普及，在电子产品测量、控制等领域的应用中，为了防止RAM中的数据在电源掉电时不丢失，在重新加电时使得RAM中的数据能够保存下来，恢复正常的功能，通常要求单片机具备掉电保护的功能。

目前，针对此类问题基本都是用芯片内置的EEPROM配合外部电路，进行掉电记忆延时处理。但是，这些处理方式的成本较高，不能满足竞争激烈的家电行业对成本的要求。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种掉电保护电路与电子装置，以解决现有技术中掉电保护电路成本高的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种掉电保护电路，包括：第一保护单元，包括第一单向导通器件，其中，所述第一单向导通器件的正极与电源输出端电连接，所述第一单向导通器件的负极与耗电器件的电源输入端电连接；第二保护单元，包括第二单向导通器件和储能部，其中，所述第二单向导通件的正极与所述电源输出端电连接，所述第二单向导通器件的负极与单片机的电源输入端电连接，所述储能部一端电连接在所述第二单向导通器件的负极和所述单片机的电源输入端之间，所述储能部的另一端接地。

本方案中，掉电保护电路中的第一保护单元中的第一单向导通器件具有降压功能，电源输出端的电压通过第一单向导通器件降压，使得耗电器件的电源输入端电压符合耗电器件的工作电压；上述第一单向导通器件具有隔离功能，可隔离第一保护单元和第二保护单元，从而不影响第二电容的放电速度。上述第一单向导通器件和上述第二单向导通器件起到隔离MCU和其他耗电器件的作用，从而保证了在掉电时储能部放电供MCU消耗，从而保证了MCU的正常工作，保证了RAM数据得以保存。本电路无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将MCU和其他耗电器件隔离，就实现了电路的掉电保护，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

进一步地，所述储能部包括并联的第二电容组和第一电阻，所述第二电容组包括至少一个第二电容。

本方案中，位于第二保护单元中的第一电阻可延缓掉电时间。

进一步地，所述第一保护单元还包括第一电容组，所述第一电容组的一端电连接在所述第一单向导通件的负极和所述耗电器件的电源输入端之间，所述第一电容组的另一端接地，所述第一电容组包括至少一个第一电容。

本方案中，在电源掉电时，第一电容组放电供耗电器件工作，从而可保证耗电器件的正常运行。

进一步地，所述第一电容有两个，且两个所述第一电容并联，其中的一个所述第一电容为电解电容。

本方案中，在掉电时电解电容上的电量可以被耗电器件消耗，从而保证了耗电器件的正常运行。

进一步地，所述第二电容有两个，且两个所述第二电容并联，其中的一个所述第二电容为电解电容。

本方案中，在掉电时电解电容放电供MCU工作，从而保证了MCU的正常运行，进一步保证了RAM数据得以保存下来。

进一步地，所述掉电保护电路还包括：第三保护单元，包括第三电容组，所述第三电容组的一端与所述电源输出端电连接，所述第三电容组的另一端接地，所述第三电容组包括至少一个所述第三电容。

本方案中，第三电容组起到稳压以及滤波等功能。

进一步地，所述第一单向导通器件和所述第二单向导通器件均为二极管，二极管起到单向导通的作用。

进一步地，所述耗电器件的工作电压为5V，所述电源输出端输出的电压为5.6伏。

本方案中，可以保证MCU和耗电器件的正常工作电压范围。

进一步地，所述第一电阻的阻值100KΩ～1MΩ之间。

本方案中，第二保护单元中的第一电阻可延缓掉电时间，第一电阻阻值的设定不同，相应的延缓的掉点时间的也不同，将上述第一电阻的阻值设置在上述的范围内，能够进一步延缓掉电时间，即使得电压下降变慢，从而能够进一步保证RAM数据得以保存。

根据本申请的另一方面，提供了一种电子装置，包括单片机、耗电器件与掉电保护电路，所述掉电保护电路为任一种所述的掉电保护电路。

本方案中，该电子装置中无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将单片机和其他耗电器件隔离，就实现了电路的掉电保护，保证了RAM中的数据得以保存，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

应用本申请的技术方案，本申请涉及一种掉电保护电路与电子装置，该掉电保护电路中的第一保护单元中的第一单向导通器件具有降压功能，电源输出端的电压通过第一单向导通器件降压，使得耗电器件的电源输入端电压符合耗电器件的工作电压；上述第一单向导通器件具有隔离功能，可隔离第一保护单元和第二保护单元，从而不影响第二电容的放电速度。上述第一单向导通器件和上述第二单向导通器件起到隔离MCU和其他耗电器件的作用，从而保证了在掉电时储能部放电供MCU消耗，从而保证了MCU的正常工作，保证了RAM数据得以保存。本电路无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将MCU和其他耗电器件隔离，就实现了电路的掉电保护，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本申请的一种包括掉电保护电路的电子装置的实施例的结构示意图；以及

图2示出了根据本申请的实施例的电子装置的控制方法的执行流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一保护单元；20、第二保护单元；30、第三保护单元；40、耗电器件；50、单片机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。

正如背景技术所介绍的，现有技术中公开了一种掉电保护电路，该掉电保护电路需要检测单片机一引脚的端电压，当引脚的端电压为低电平时，关闭所有的不相关耗电模块，然后让电路进入省电模式，该掉电保护电路需要配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块的操作，操作复杂，为解决以上技术问题，本申请提出了一种掉电保护电路与电子装置。

图1是根据本实施例一种包括掉电保护电路的电子装置的实施例的结构示意图。该掉电保护电路包括：

第一保护单元10，包括第一单向导通器件，其中，上述第一单向导通器件的正极与电源输出端电连接，上述第一单向导通器件的负极与耗电器件40的电源输入端电连接；

第二保护单元20，包括第二单向导通器件、第二电容组和第一电阻，其中，上述第二单向导通器件的正极与上述电源输出端电连接，上述第二单向导通器件的负极与单片机50的电源输入端电连接，上述第二电容组的一端电连接在上述第二单向导通器件的负极和上述单片机50的电源输入端之间，上述第二电容组的另一端接地。

如图1所示，上述方案中，第一保护单元10中的第一单向导通器件D1具有降压功能，电源输出端的电压通过第一单向导通器件降压，使得耗电器件40的电源输入端电压符合耗电器件40的工作电压；上述第一单向导通器件D1具有隔离功能，可隔离第一保护单元10和第二保护单元20，从而不影响储能部的放电速度。上述第一单向导通器件D1和上述第二单向导通器件D2起到隔离MCU和其他耗电器件40的作用，从而保证了在掉电时储能部放电供MCU消耗，从而保证了MCU的正常工作，保证了RAM数据得以保存。本电路无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，控制精准，不存在延时的问题，只需要两个单向导通器件将MCU和其他耗电器件40隔离，就实现了电路的掉电保护，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

根据本申请的一种实施例，如图1所示，上述储能部包括并联的第二电容组和第一电阻R1，上述第二电容组包括至少一个第二电容，位于第二保护单元中的第一电阻可延缓掉电时间。

为使得耗电器件40的正常运行，根据本申请的一种实施例，如图1所示，上述第一保护单元10还包括第一电容组，上述第一电容组的一端电连接在上述第一单向导通器件D1的负极和上述耗电器件40的电源输入端之间，上述第一电容组的另一端接地，上述第一电容组包括至少一个第一电容。在电源掉电时，第一电容组放电供耗电器件40工作，从而可保证耗电器件40的正常运行。

根据本申请的一种实施例，如图1所示，上述第一电容有两个，且两个上述第一电容并联，其中的一个上述第一电容为电解电容，也称为第一电解电容EC1。如图1所示，在掉电时电解电容EC1上的电量可以被耗电器件40消耗，从而保证了耗电器件40的正常运行。

根据本申请的一种实施例，上述第二电容有两个，且两个上述第二电容并联，其中的一个上述第二电容为电解电容，也称为第二电解电容EC2。如图1所示，在掉电时电解电容EC2放电供MCU工作，从而保证了MCU的正常运行，进一步保证了RAM数据得以保存下来。

为使得电源输出端电压的稳定，根据本申请的一种实施例，如图1所示，上述掉电保护电路还包括第三保护单元30，第三保护单元30包括第三电容组，上述第三电容组的一端与上述电源输出端电连接，上述第三电容组的另一端接地，上述第三电容组包括至少一个上述第三电容。如图1所示，第三电容组起到稳压以及滤波等功能。

根据本申请的一种实施例，上述第三电容有两个，两个上述第三电容并联，其中的一个上述第三电容为电解电容，也称为第三电解电容EC3。如图1所示，通过这两个电容可以滤除低频噪声和高频噪声。

根据本申请的一种实施例，第一单向导通器件和第二单向导通器件均为二极管，二极管起到单向导通的作用。

根据本申请的一种实施例，上述耗电器件的工作电压为5V，上述电源输出端输出的电压为5.6V。通过将电源输出端输出的电压为5.6V，可以保证MCU和耗电器件的正常工作电压范围。

根据本申请的一种实施例，上述第一电阻的阻值在100KΩ～1MΩ之间。位于第二保护单元中的第一电阻可延缓掉电时间，第一电阻阻值的设定不同，相应的延缓的掉点时间的也不同，将上述第一电阻的阻值设置在上述的范围内，能够进一步延缓掉电时间，即使得电压下降变慢，从而能够进一步保证RAM数据得以保存。

根据本申请的另一种典型的实施例，提供了一种电子装置，该电子装置包括单片机(MCU)、耗电器件与掉电保护电路，上述掉电保护电路为任一种上述的掉电保护电路。

如图1所示，上述电子装置中，由于包括上述的掉电保护电路，使得该电子装置中无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将单片机50和其他耗电器件40隔离，就实现了电路的掉电保护，保证了RAM中的数据得以保存，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

实施例1

如图1所示，该实施例提供了一种电子装置，该电子装置包括掉电保护电路、单片机50和耗电器件40，还包括其它的图中未示出的器件，单片机50和耗电器件40的工作电压为5V。

本实施例的掉电保护电路如图1所示，掉电保护电路由以下结构组成：

第一保护单元10，包括第一二极管D1和第一电容组，上述第一二极管D1的正极与电源输出端电连接，上述第一二极管D1的负极与耗电器件40的电源输入端VDD电连接，耗电器件40的电源输入端与VDD1电连接；上述第一电容组的一端电连接在上述第一二极管D1的负极和上述耗电器件40的电源输入端之间，上述第一电容组的另一端接地，上述第一电容有两个，且两个上述第一电容并联，其中的一个上述第一电容为电解电容，也称为第一电解电容EC1，另一个电容为第一电容C1。上述第一电容组可实现稳压、滤波的功能，从而可保证耗电器件40的正常运行。如图1所示，在掉电时，第一电解电容EC1上的电量供耗电器件40工作，从而保证了耗电器件40的正常运行；

第二保护单元20，包括第一二极管D2、第二电容组和第一电阻R1，其中，上述第一二极管D2的正极与上述电源输出端电连接，上述第一二极管D2的负极与单片机50的电源输入端电连接，单片机50的电源输入端与VDD2电连接，上述第二电容组的一端电连接在上述第一二极管D2的负极和上述单片机50的电源输入端之间，上述第二电容组的另一端接地，上述第一电阻R1的一端电连接在上述第一二极管D2的负极和上述单片机50的电源输入端之间，上述第一电阻R1的另一端接地。上述第二电容有两个，且两个上述第二电容并联，其中的一个上述第二电容为电解电容，也称为第二电解电容EC2，另一个电容为第二电容C2。如图1所示，在掉电时，第二电解电容EC2上的电量可以供MCU工作，从而保证了MCU的正常运行，进一步保证了RAM数据的保存时间。上述第一电阻R1的阻值为300KΩ，这样可以延缓掉电时间，即使得电压下降变慢，从而能够进一步保证RAM数据得以保存；

第三保护单元30，包括第三电容组，上述第三电容组的一端与上述电源输出端电连接，上述第三电容组的另一端接地。上述第三电容有两个，两个上述第三电容并联，其中的一个上述第三电容为第三电解电容EC3，另一个电容为第三电容C3。如图1所示，通过第三电解电容EC3和第三电容C3实现滤波和稳压的作用。

第一保护单元10中的第一二极管D1具有降压功能，电源输出端的电压通过第一二极管D1降压，使得耗电器件40的电源输入端电压符合耗电器件40的工作电压；上述第一二极管D1具有隔离功能，可隔离第一保护单元10和第二保护单元20，从而不影响EC2的放电速度。上述第一二极管D1和上述第一二极管D2起到隔离MCU和其他耗电器件40的作用，从而保证了在掉电时，第二电解电容EC2放电供MCU消耗，使MCU快速补充电量，从而保证了MCU的正常工作，保证了RAM数据的保存时间。本电路无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个二极管将MCU和其他耗电器件40隔离，就实现了电路的掉电保护，本电路操作简单且得到了较好的掉电保护效果。

图2示出了根据本申请的实施例的电子装置的控制方法的执行流程图，该电子装置的控制方法包括：

首先给整机(即电子装置)上电，使MCU、耗电器件及掉电电路的其余各部分均处于工作状态；

再进行单片机初始化，使得单片机处于初始写入状态；

判断RAM是否已经乱掉，即判断RAM数据是否正确，若RAM数据正确则按芯片中的RAM数据运行，若RAM数据不正确则清除RAM数据，对固定地址RAM进行常数赋值，进而进入主循环。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

1)、本申请中的掉电保护电路中的第一保护单元中的第一单向导通器件具有降压功能，电源输出端的电压通过第一单向导通器件降压，使得耗电器件的电源输入端电压符合耗电器件的工作电压；上述第一单向导通器件具有隔离功能，可隔离第一保护单元和第二保护单元，从而不影响第二电容的放电速度。上述第一单向导通器件和上述第二单向导通器件起到隔离MCU和其他耗电器件的作用，从而保证了在掉电时储能部放电供MCU消耗，从而保证了MCU的正常工作，保证了RAM数据得以保存。本电路无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将MCU和其他耗电器件隔离，就实现了电路的掉电保护，即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

2)、本申请的电子装置中，包括单片机(MCU)、耗电器件与掉电保护电路，上述掉电保护电路为任一种上述的掉电保护电路。上述电子装置中，由于包括上述的掉电保护电路，使得该电子装置中无需配合软件判断端电压的值以及关闭不相关耗电模块，只需要两个单向导通器件将MCU和其他耗电器件隔离，就实现了电路的掉电保护，保证了RAM中的数据得以保存。即本电路操作简单且实现了较好的掉电保护效果。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种掉电保护电路，其特征在于，包括：

第一保护单元，包括第一单向导通器件，其中，所述第一单向导通器件的正极与电源输出端电连接，所述第一单向导通器件的负极与耗电器件的电源输入端电连接；

第二保护单元，包括第二单向导通器件和储能部，其中，所述第二单向导通器件的正极与所述电源输出端电连接，所述第二单向导通器件的负极与单片机的电源输入端电连接，所述储能部的一端电连接在所述第二单向导通器件的负极和所述单片机的电源输入端之间，所述储能部的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述储能部包括并联的第二电容组和第一电阻，所述第二电容组包括至少一个第二电容。

3.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一保护单元还包括第一电容组，所述第一电容组的一端电连接在所述第一单向导通器件的负极和所述耗电器件的电源输入端之间，所述第一电容组的另一端接地，所述第一电容组包括至少一个第一电容。

4.根据权利要求3所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一电容有两个，且两个所述第一电容并联，其中的一个所述第一电容为电解电容。

5.根据权利要求2所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第二电容有两个，且两个所述第二电容并联，其中的一个所述第二电容为电解电容。

6.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路还包括：

第三保护单元，包括第三电容组，所述第三电容组的一端与所述电源输出端电连接，所述第三电容组的另一端接地，所述第三电容组包括至少一个所述第三电容。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一单向导通器件和所述第二单向导通器件均为二极管。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的掉电保护电路，其特征在于，所述耗电器件的工作电压为5V，所述电源输出端输出的电压为5.6伏。

9.根据权利要求2所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值100KΩ～1MΩ之间。

10.一种电子装置，包括单片机、耗电器件与掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路为权利要求1至9中任一项所述的掉电保护电路。

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