CN212413132U - 上电复位保护电路、控制装置及家用电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种上电复位保护电路、控制装置及家用电器，该上电复位保护电路包括：控制电路和稳压电路；稳压电路与电源连接；稳压电路与电源、控制电路的电源输入端口，以及，控制电路的M个输入输出端口分别连接；M个输入输出端口在控制电路上电后的第一预设时间内处于断开状态。该上电复位保护电路提高了控制电路上电复位的可靠性。

Description

上电复位保护电路、控制装置及家用电器

技术领域

本实用新型涉及电路技术，尤其涉及一种上电复位保护电路、控制装置及家用电器。

背景技术

为了保证电控系统的稳定可靠工作，目前，很多电控系统的控制芯片采用内置的微分型复位电路进行上电复位。

电控系统若瞬间有大电流消耗时，需要在电源两端并联一个大电容来进行缓冲，增加电源电压的稳定性。若电控系统的控制芯片采用微分型复位电路且电源带大电容，在系统上电时，由于大电容的充电缓冲，导致控制芯片的电源电压缓慢上升。然而控制芯片上电后，内置的复位电路需要立即执行复位，在复位完成后时钟信号稳定，开始运行程序。若控制芯片的电源电压缓慢上升，则会导致内置的复位电路无法正常执行复位，寄存器不能复位，且会导致在时钟信号不稳定时控制芯片开始运行程序，使系统进入死锁状态。

因此，如何在满足系统稳定性的基础上保证上电复位的可靠性是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种上电复位保护电路、控制装置及家用电器，提高了上电复位的可靠性。

第一方面，本实用新型提供一种上电复位保护电路，包括：稳压电路和控制电路；

所述稳压电路与电源、所述控制电路的电源输入端口，以及，所述控制电路的M个输入输出端口分别连接；M大于或等于1

所述M个输入输出端口在所述控制电路上电后的第一预设时间内处于断开状态。

所述上电复位保护电路，通过将稳压电路连接至控制电路的IO口，并在上电初始时，控制IO口为断开状态，保证了上电初始时，稳压电路不会对电源电压进行缓冲，从而电源电压能够直接输入至控制电路的电源输入端，使得芯片能够正常上电复位，提高了可靠性。同时在控制电路上电复位完成以后的正常工作阶段，通过将IO口设置为输出状态，使得稳压电路能够进行正常充放电，从而实现对电源电压的缓冲，提高电源稳定性。

在一种可行的实现方式中，所述稳压电路包括电容C1；

所述电容C1的第一端与所述电源和所述电源输入端口电源输入端口分别连接；所述电容C1的第二端与所述M个输入输出端口分别连接。

该上电复位保护电路，在上电复位完成以后的正常工作阶段，通过将IO口设置为输出状态，使得电容C1能够进行正常充放电，通过C1的充放电来实现对电源电压的缓冲，提高了系统的稳定性。

在一种可行的实现方式中，所述M个输入输出端口在上电后的第一预设时间至第二预设时间内处于输入高阻态。

在一种可行的实现方式中，所述M个输入输出端口中的N个输入输出端口在上电后的第二预设时间至第三预设时间内处于输出状态，N小于或等于M。

在一种可行的实现方式中，所述N个输入输出端口的电流小于第一预设电流。

在一种可行的实现方式中，所述M个输入输出端口在上电后的第三预设时间之后处于输出状态。

在一种可行的实现方式中，所述M个输入输入输出端口的电流小于第二预设电流。

该上电复位保护电路，在上电复位完成之后，控制电路通过将与稳压电路连接的部分或全部IO口设置为输出状态来对稳压电路进行充电，并在充电完成之后，将与稳压电路连接的所有IO口设置为输出状态，从而保证在控制电路有大电流消耗时，稳压电路能够作为缓冲，避免电源电压被大幅拉低，提高了系统的稳定性。

在一种可行的实现方式中，所述控制电路为微控制单元MCU。

第二方面，本实用新型提供一种控制装置，包括如第一方面中任一项所述的上电复位保护电路。

第三方面，本实用新型提供一种家用电器，包括如第二方面所述的控制装置。

本实用新型提供一种上电复位保护电路、控制装置及家用电器，该上电复位保护电路包括控制电路和稳压电路；稳压电路与电源、控制电路的电源输入端口，以及，控制电路的M个输入输出端口分别连接；M大于或等于1；M个输入输出端口在控制电路上电后的第一预设时间内处于断开状态。该上电复位保护电路，通过将稳压电路连接至控制电路的IO口，并在上电初始时，控制IO口为断开状态，保证了上电初始时，稳压电路不会对电源电压进行缓冲，从而电源电压能够直接输入至控制电路的电源输入端，使得芯片能够正常上电复位，提高了可靠性。同时在控制电路上电复位完成以后的正常工作阶段，通过将IO口设置为输出状态，使得稳压电路能够进行正常充放电，从而实现对电源电压的缓冲，提高电源稳定性。此外，该上电复位保护电路无需采用额外的芯片和器件，不会提高控制电路的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的控制电路稳压示意图；

图2为本申请提供的一种上电复位保护电路一；

图3为本申请提供的一种上电复位保护电路二；

图4为本申请提供的一种上电复位保护电路三；

图5为本申请提供的一种上电复位保护电路四。

附图标记说明：

10-控制电路；20-稳压电路；30-电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，以电控系统的控制电路为微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)为例进行说明，在MCU的电源B1两端并联一个电容C0，以保证MCU的电源输入端口VDD端电压稳定。电控系统的控制芯片采用微分型复位电路进行上电复位，如图1中所示的MCU，在其内部VDD端连接一微分型复位电路(图中未示意)，该复位电路在MCU上电时输出复位信号对MCU进行上电复位。

在MCU上电时，由于大电容C0的充电缓冲，导致MCU的VDD端电压缓慢上升。然而MCU上电后，内置的复位电路需要立即执行复位，在复位完成后时钟信号稳定，开始运行程序。若MCU的VDD端电压缓慢上升，则会导致内置的复位电路无法正常输出复位信号，寄存器不能复位，且会导致在时钟信号不稳定时MCU开始运行程序，使系统进入死锁状态。在一些应用中，可以在电源和MCU之前增加电源芯片，电源芯片在输入电压足够大时，才输出电压给MCU，从而保证复位的可靠性，然而，由于电源芯片成本较高，因此应用较少。

为了解决上述问题，本申请提出将控制电路的稳压电路连接至控制电路的输入输出端口(IO口)，通过控制IO口的状态使得在上电初始阶段稳压电路不进行充放电，保证电源电压能够直接输入至电源输入端口，从而使得复位电路在上电初始阶段能够正常输出复位信号，保证控制电路正常复位。另一方面，在上电复位完成之后，通过控制IO口的状态，使得稳压电路可以正常充放电，保证其对电源电压的缓冲作用。

以下结合具体实施例对本申请提供的上电复位保护电路进行详细说明。可以理解的是，下面这几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本申请提供的一种上电复位保护电路一。如图2所示，该上电复位保护电路，包括：控制电路10和稳压电路20。

稳压电路20与电源30、控制电路10的电源输入端口，以及，控制电路10的M个IO口分别连接；M大于或等于1，M的具体数值可以根据实际需要进行设置。控制电路10可以为MCU。

控制电路10用于在控制电路10上电后的第一预设时间内，控制M个输入输出端口处于断开状态；

稳压电路20用于在M个输入输出端口处于输出状态时，稳定电源30输入至控制电路10的电源输入端口的电压。

本实施例中，控制电路10在上电初始时的第一预设时间内控制IO口处于断开状态，从而使得稳压电路20断路，稳压电路20对电源30不具有缓冲作用，电源30的电压直接输入至控制电路10的电源输入端口，这样，电源30输出的电压能够保证控制电路10的复位电路产生正常的复位信号，对控制电路10进行上电复位，保证控制电路10正常上电成功。

在控制电路10上电复位完成之后，控制电路10控制IO口为输出状态，从而稳压电路20可以进行充放电，对电源30输入至控制电路10的电源输入端口的电压进行缓冲，保证电源电压的稳定性。

本实施例提供的上电复位保护电路，通过将稳压电路连接至控制电路的IO口，并在上电初始时，控制IO口为断开状态，保证了上电初始时，稳压电路不会对电源电压进行缓冲，从而电源电压能够直接输入至控制电路的电源输入端，使得芯片能够正常上电复位，提高了可靠性。同时在控制电路上电复位完成以后的正常工作阶段，通过将IO口设置为输出状态，使得稳压电路能够进行正常充放电，从而实现对电源电压的缓冲，提高电源稳定性。此外，本实施例的上电复位保护电路无需采用额外的芯片和器件，不会提高控制电路的成本。

在上述实施例的基础上，结合具体示例做进一步说明。

图3为本申请提供的一种上电复位保护电路二。如图3所示，稳压电路20包括电容C1。

电容C1的第一端与电源30和控制电路10的电源输入端口分别连接；电容C1的第二端与控制电路10的IO口分别连接。图3中以电容C1的第二端与控制电路10的一个IO口连接为例进行说明。

本实施例中，控制电路10在上电初始时的第一预设时间内控制IO口处于断开状态，从而使得电容C1断路，电容C1不进行充放电，从而对电源30不具有缓冲作用，电源30的电压直接输入至控制电路10的电源输入端口，这样，电源30输出的电压能够保证控制电路10的复位电路产生正常的复位信号，对控制电路10进行上电复位，保证在上电后的第一预设时间至第二预设时间内IO口被复位成输入高阻态。

在上电后的第二预设时间至第三预设时间内，即在控制电路10上电复位完成之后，控制电路10控制IO口为输出状态，从而使得电源30对电容C1进行充电。在电容C1充满之后，即上电后的第三预设时间之后，控制电路10控制IO口仍保持输出状态，从而当控制电路10有大电流消耗时，电容C1作为缓冲向控制电路10供电，避免电源30的电压被大幅拉低，保证系统的稳定性。

本实施例提供的上电复位保护电路，通过将电容C1连接至控制电路的IO口，并在上电初始时，控制IO口为断开状态，保证了上电初始时，电容C1不会对电源电压进行缓冲，从而电源电压能够直接输入至控制电路的电源输入端，使得芯片能够正常上电复位，提高了可靠性。在上电复位完成以后的正常工作阶段，通过将IO口设置为输出状态，使得电容C1能够进行正常充放电，通过C1的充放电来实现对电源电压的缓冲，提高了系统的稳定性。

图4为本申请提供的一种上电复位保护电路三。与图3中类似的，稳压电路20包括电容C1，电容C1的第一端与电源30和控制电路10的电源输入端口分别连接；电容C1的第二端与控制电路10的IO口分别连接。图4中以电容C1的第二端与控制电路10的三个IO口连接为例进行说明。

本实施例中，控制电路10在上电初始时的第一预设时间内控制IO1口处于断开状态，从而使得电容C1断路，电容C1不进行充放电，从而对电源30不具有缓冲作用，电源30的电压直接输入至控制电路10的电源输入端口，这样，电源30输出的电压能够保证控制电路10的复位电路产生正常的复位信号，对控制电路10进行上电复位，保证在上电后的第一预设时间至第二预设时间内IO1、IO2和IO3均被复位成输入高阻态。

在上电后的第二预设时间至第三预设时间内，即在控制电路10上电复位完成之后，控制电路10控制IO1、IO2和IO3中的一个或多个为输出状态，例如控制IO1为输出状态，从而使得电源30对电容C1进行充电。在电容C1充满之后，即上电后的第三预设时间之后，控制电路10控制IO1、IO2和IO3均为输出状态，从而当控制电路10有大电流消耗时，电容C1作为缓冲向控制电路10供电，避免电源30的电压被大幅拉低，保证系统的稳定性。

本实施例提供的上电复位保护电路，通过将电容C1连接至控制电路的多个IO口，并在上电初始时，控制多个IO口为断开状态，保证了上电初始时，电容C1不会对电源电压进行缓冲，从而电源电压能够直接输入至控制电路的电源输入端，使得芯片能够正常上电复位，提高了可靠性。在上电复位完成以后的正常工作阶段，通过将多个IO口中的部分或全部设置为输出状态，使得电容C1能够进行充电，并在充电完成之后，将多个IO口中的全部设置为输出状态，从而实现了通过电容C1的充放电来实现对电源电压的缓冲，提高了系统的稳定性。

可以理解的是，图3和图4所示的实施例中分别是以稳压电路20与控制电路10的一个和三个IO口连接为例进行说明，在实际应用中，IO口的数量可以根据需要进行选择设置。

以下再结合控制电路10中的IO模块对本申请的上电复位保护电路进行说明。图5为本申请提供的一种上电复位保护电路四。图5中以稳压电路20与控制电路10的三个IO口连接为例进行说明。

如图5所示，控制电路10上电初始时，控制电路10中的控制模块产生清零信号，对IO模块中的触发器进行清零，使触发器输出低电平到IO输出MOS，从而使得MOS管截止，IO口均处于断开状态，电容C1断路，不进行充放电，即保证了上电的第一预设时间内，IO口为断开状态。

在控制电路10的时钟模块稳定之前，时钟模块不会输出信号给控制电路10的各模块，同时由于电容C1断路，不会对电源30进行缓冲，电源20的电压直接输入至控制电路10的电源输入端口，因此，控制模块中的复位电路可以在上电时正常产生上电复位信号给控制电路10的各模块，使控制电路10的寄存器复位，IO口均被复位成输入口模式，即IO1口、IO2口和IO3口为输入高阻态。当时钟模块稳定后输出时钟信号，复位信号停止，控制电路10才开始正常工作，控制电路10开始正常工作的时间为上电后的第二预设时间。在第一预设时间至第二预设时间内，IO口保持被复位的输入高阻态。

控制电路10正常上电成功后，即上电后的第二预设时间之后，控制电路10设置IO1口为输出状态，输出低电平，使电源30对电容C1进行充电。同时，控制电路10可以对IO1口的电流模式进行设置，例如，将IO1口的电流模式设置为一个较小的电流模式，使得IO1口的电流模式为能够使得电容C1缓慢充电的电流，从而避免将电源30的电压拉低到控制电路10的正常电压范围外。

需要说明的是，控制电路10正常上电成功后，即上电后的第二预设时间之后，控制电路10可以设置IO1，IO2和IO3口中的任一个或多个为输出状态，输出低电平，使电源30对电容C1进行充电。例如，控制电路可以设置IO1口和IO2口为输出低电平状态，通过IO1口和IO2口对电容C1进行充电。同时，控制电路10可以对IO1口，IO2口和IO3口中的任一个或多个的电流模式进行设置，例如，将IO1口，IO2口和IO3口中的任一个或多个的电流模式设置为一个较小的电流模式，使得IO1口，IO2口和IO3口中的任一个或多个的电流模式为能够使得电容C1缓慢充电的电流，从而避免将电源30的电压拉低到控制电路10的正常电压范围外。

在上电后的第三预设时间之后，电容C1充满电，控制电路10再设置IO1口，IO2口和IO3口都为输出状态，输出低电平，从而将电容C1作为缓冲，对电源电压进行稳定。同样的，控制电路10可以对IO1口，IO2口和IO3口的电流模式进行设置，例如，将IO1口，IO2口和IO3口的电流模式设置为大电流模式，这样，当MCU系统瞬间有大电流消耗时，电容C1作为缓冲，能够避免电源30的电压被大幅拉低，增加系统稳定性。

需要说明的是，本实施例中，控制电路10将IO口设置为输出状态时，对于IO口的电流模式可以根据实际需要进行设置，只要IO口的电流满足控制电路10的正常工作电流即可。示例的，控制电路10在上电后的第二预设时间至第三预设时间内控制M个IO口中的N个IO口处于输出状态，N小于或等于M，N个IO口的电流小于第一预设电流，以使得N个IO口的电流满足控制电路10的正常工作电流。

示例的，控制电路10在上电后的第三预设时间之后，控制M个IO口处于输出状态，且M个IO口的电流小于第二预设电流，以使得M个IO口的电流满足控制电路10的正常工作电流。第一预设电流和第二预设电流的大小可以根据实际情况进行选择设置。

本实施例提供的上电复位保护电路，通过将稳压电路连接至控制电路的IO口，并在上电初始时，控制IO口为断开状态，保证了上电初始时，稳压电路不会对电源电压进行缓冲，从而电源电压能够直接输入至控制电路的电源输入端，使得芯片能够正常上电复位，提高了上电复位的可靠性。在上电复位完成之后，控制电路通过将与稳压电路连接的部分或全部IO口设置为输出状态来对稳压电路进行充电，并在充电完成之后，将与稳压电路连接的所有IO口设置为输出状态，从而保证在控制电路有大电流消耗时，稳压电路能够作为缓冲，避免电源电压被大幅拉低，提高了系统的稳定性。

本实用新型提供一种控制装置，该控制装置包括上述任一实施例中的上电复位保护电路。

本实施例中的控制装置中，上电复位保护电路用于保证控制电路上电复位的可靠性，其实现原理和技术效果与上述实施例中类似，此处不再赘述。

本实用新型还提供一种家用电器，该家用电器包括上述实施例中的控制装置。该控制装置在上电复位保护电路的作用下上电复位的可靠性较高，其实现原理和技术效果与上述实施例中类似，此处不再赘述。

以下再对本申请的控制电路的上电复位方法进行说明。该上电复位方法可以应用于上述任一实施例中的上电复位保护电路，该上电复位保护电路包括：稳压电路和控制电路；稳压电路与控制电路的电源、控制电路的电源输入端口，以及，控制电路的M个输入输出端口分别连接；M大于或等于1。该上电复位方法具体包括：

步骤1：在上电后的第一预设时间内，将M个输入输出端口设置为断开状态，以使控制电路接收电源输入至电源输入端口的电压信号而产生上电复位信号；

步骤2：根据上电复位信号进行上电复位，以将M个输入输出端口复位为输入高阻态。

在上电复位完成之后，为了使得稳压电路对电源电压进行稳定，本申请的上电复位方法还可以包括：

步骤3：在上电复位完成之后，将M个输入输出端口中的N个输入输出端口设置为输出状态，以使电源对稳压电路进行充电，N小于或等于M；

步骤4：在稳压电路充电完成之后，将M个输入输出端口均设置为输出状态，以使稳压电路稳定电源输入至控制电路的电源输入端口的电压。

本实施例中的上电复位方法可以应用于上述各实施例中的上电复位保护电路，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

在本申请中，术语“包括”及其变形可以指非限制性的包括；术语“或”及其变形可以指“和/或”。本本申请中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本申请中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种上电复位保护电路，其特征在于，包括：控制电路(10)和稳压电路(20)；

所述稳压电路(20)与电源(30)、所述控制电路(10)的电源输入端口，以及，所述控制电路(10)的M个输入输出端口分别连接；M大于或等于1；所述M个输入输出端口在所述控制电路(10)上电后的第一预设时间内处于断开状态。

2.根据权利要求1所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述稳压电路(20)包括电容C1；

所述电容C1的第一端与所述电源(30)和所述电源输入端口分别连接；所述电容C1的第二端与所述M个输入输出端口分别连接。

3.根据权利要求1或2所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述M个输入输出端口在所述控制电路(10)上电后的第一预设时间至第二预设时间内处于输入高阻态。

4.根据权利要求3所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述M个输入输出端口中的N个输入输出端口在所述控制电路(10)上电后的第二预设时间至第三预设时间内处于输出状态，N小于或等于M。

5.根据权利要求4所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述N个输入输出端口的电流小于第一预设电流。

6.根据权利要求4所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述M个输入输出端口在所述控制电路(10)上电后的第三预设时间之后处于输出状态。

7.根据权利要求6所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述M个输入输出端口的电流小于第二预设电流。

8.根据权利要求1或2所述的上电复位保护电路，其特征在于，所述控制电路(10)为微控制单元MCU。

9.一种控制装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的上电复位保护电路。

10.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求9所述的控制装置。

Images