CN213181752U - 一种直流电压掉电检测电路及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直流电压掉电检测电路及终端设备，直流电压掉电检测电路具有直流电压检测回路，所述直流电压检测回路包括二极管、电容和电阻，二极管的正极连接终端设备的主路用电回路，电容的正极连接二极管的负极，电容的负极连接接地端；电阻的第一端连接电容的正极，电阻的第二端连接接地端，且电阻的第一端连接该直流电压检测回路的直流电压检测输出端，该直流电压检测输出端通过分压电阻连接终端设备内MCU处理芯片的电压检测口。该直流电压掉电检测电路不仅可以提升直流电压检测掉电电路的抗干扰能力，实现直流检测电路的快速检测掉电功能，而且还避免了交流检测电路高成本问题。

Description

一种直流电压掉电检测电路及终端设备

技术领域

本实用新型涉及电能表领域，尤其涉及一种直流电压掉电检测电路及终端设备。

背景技术

一套完善的电源系统除了需要具备输出带载稳定的电源电路以外，还需要包含一系列诸如辅助电源输出及电网质量检测等附加辅助功能。其中，针对电网波动、中断以及掉电的电网质量检测对于电能表这类计量设备尤为重要。

当电网交流出现高压掉电时，电能表检测系统需要快速地完成掉电检测动作，以便保留充分的时间来存储当前电能表的电量和结算等计量数据。一旦没有快速高效完成掉电检测，将会导致电量和结算等计量数据出现丢失，增加了电力局和电网管理单位的数据管理的复杂度。

当前的传统电压掉电检测电路主要分为交流电压掉电检测电路和直流电压掉电检测电路。其中，在传统的交流电压掉电检测电路中，当电网掉电时，计量芯片通过电压采样形式检测交流电压幅值变化，依靠计量芯片自身即可实时反映出电网掉电情况，该检测方案快速但需使用专用计量芯片完成检测；参见图1所示，在传统的直流电压掉电检测电路中，其主路用电回路和直流电压掉电检测回路不是分开的，而是设计在同一个回路中，主路用电回路N2包括有二极管VD0、电容C2和电容C3，即主路用电回路也兼具成为直流电压掉电检测回路。当电网掉电时，电源系统中的开关电源输入电压降低，电源带载能力下降直至停止工作，开关电源供给电表工作的主路用电回路N2的直流输出电压下降。直流电压掉电检测回路与主路用电回路N2是共用的，直流电压掉电检测回路的信号来自于直流电压通过电阻分压，分压后的信号给到终端设备的MCU处理芯片检测口，当直流电压下降时，MCU处理芯片检测口的电平也跟随下降，最终触发MCU 处理芯片检测掉电阈值。其中，图1中的N0为终端设备的开关电源主回路。

但是，采用传统的交流电压掉电检测电路时，需要使用专用的具备掉电检测功能的计量芯片，无疑增加了成本；采用传统的直流电压检测掉电电路时，会出现因直流输出电压的高低波动而导致MCU处理芯片容易错误触发掉电检测事件，抗干扰能力差，最终导致MCU处理芯片无法快速检测到掉电事件。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种直流电压掉电检测电路。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种具有上述直流电压掉电检测电路的终端设备。

本实用新型解决第一个技术问题所采用的技术方案为：一种直流电压掉电检测电路，其特征在于，具有直流电压检测回路，所述直流电压检测回路包括：

二极管，该二极管的正极连接终端设备的主路用电回路；

电容，该电容的正极连接二极管的负极，电容的负极连接接地端；

电阻，该电阻的第一端连接电容的正极，电阻的第二端连接接地端；其中，所述电阻的第一端连接该直流电压检测回路的直流电压检测输出端，该直流电压检测回路的直流电压检测输出端通过分压电阻连接终端设备内MCU处理芯片的电压检测口。

改进地，所述直流电压掉电检测电路还包括有连接直流电压检测回路的输出回路。

进一步地，在所述直流电压掉电检测电路中，所述电容为电解电容。

再改进地，在所述直流电压掉电检测电路中，所述MCU处理芯片为计量芯片。

进一步地，在所述直流电压掉电检测电路中，所述终端设备为电能表。

本实用新型解决第二个技术问题所采用的技术方案为：终端设备，具有MCU处理芯片，其特征在于，还具有所述的直流电压掉电检测电路。

具体地，所述终端设备为电能表。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：该直流电压掉电检测电路不仅可以提升直流电压检测掉电电路的抗干扰能力，实现直流检测电路的快速检测掉电功能，而且还避免了交流检测电路高成本问题。

附图说明

图1为传统的直流电压掉电检测电路示意图；

图2为本实用新型实施例中的直流电压掉电检测电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实施例提供一种直流电压掉电检测电路，适用于针对需要具备直流电压掉电检测的终端设备，终端设备内具有MCU处理芯片。其中，该实施例的终端设备采用的是电能表。参见图1所示，该直流电压掉电检测电路具有直流电压检测回路N1、主路用电回路N2以及连接直流电压检测回路N1的输出回路N3。其中，该直流电压检测回路 N1包括：

二极管VD1，该二极管VD1的正极连接终端设备的主路用电回路N2；

电容C1，该电容C1的正极连接二极管VD1的负极，电容C1的负极连接接地端 GND，电容C1为电解电容；

电阻R1，该电阻R1的第一端连接电容C1的正极，电阻R1的第二端连接接地端 GND；电阻R1的第一端连接该直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端 Output_Check，该直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check通过分压电阻连接电能表内MCU处理芯片的电压检测口。此处电能表内MCU处理芯片为计量芯片。

在该直流电压掉电检测电路中，额外增加了以二极管VD、电容C1和电阻R1所形成的直流电压检测回路N1，并且该直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端 Output_Check通过分压电阻R2和R3连接到电能表内计量芯片的电压检测口Power Fail Output。

当电网掉电时，电源系统中的开关电源输入电压降低，电源带载能力下降直至停止工作，开关电源供给电能表工作的主路用电回路N2的直流电压以及该直流电压检测回路的直流电压检测输出端Output_Check所输出电压同时下降；

该直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check的分压后信号在给到计量芯片的电压检测口Power Fail Output后，计量芯片的电压检测口Power FailOutput 所检测到的电压会跟随着直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check所输出的电压下降而下降，最终触发计量芯片的掉电电压检测阈值，实现针对掉电事件的快速检测。

由于直流电压检测回路N1与负载变化较大的主路用电回路N2是独立分开的，直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check所输出的直流电压无需具备大功率输出能力，从而使得该直流电压检测回路N1内电容C1的容值可减小至uF级别。

当主路用电回路N2的负载发生变化时，主路用电回路N2的直流输出电压波动较大；直流电压检测回路N1与主路用电回路N2是分开的，直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check所输出的电压不再受主路用电回路N2的负载变化而波动，因此直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check所输出的电压可以始终保持稳定不变，降低该直流电压检测输出端所输出的电压因主路用电回路的负载变化而错误触发掉电检测的风险，提升了抗干扰能力。

当交流输入真实掉电时，因直流电压检测回路N1内电容C1的容值较小，该直流电压检测回路N1通过电阻R1快速放电，实现针对掉电事件的快速检测，加速了掉电检测速度。同时，主路用电回路N2的直流输出电压依然保持高电压水平，主路用电回路N2的直流输出电压用于掉电存储的电容C2、C3能量足够，从而避免了因掉电检测动作慢而导致掉电存储电容的能量不够的问题。

Claims (7)

1.一种直流电压掉电检测电路，其特征在于，具有直流电压检测回路N1，所述直流电压检测回路N1包括：

二极管VD1，该二极管VD1的正极连接终端设备的主路用电回路N2；

电容C1，该电容C1的正极连接二极管VD1的负极，电容C1的负极连接接地端GND；

电阻R1，该电阻R1的第一端连接电容C1的正极，电阻R1的第二端连接接地端GND；其中，所述电阻R1的第一端连接该直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check，该直流电压检测回路N1的直流电压检测输出端Output_Check通过分压电阻连接终端设备内MCU处理芯片的电压检测口。

2.根据权利要求1所述的直流电压掉电检测电路，其特征在于，还包括有连接直流电压检测回路N1的输出回路N3。

3.根据权利要求1所述的直流电压掉电检测电路，其特征在于，所述电容C1为电解电容。

4.根据权利要求1～3任一项所述的直流电压掉电检测电路，其特征在于，所述MCU处理芯片为计量芯片。

5.根据权利要求1～3任一项所述的直流电压掉电检测电路，其特征在于，所述终端设备为电能表。

6.终端设备，具有MCU处理芯片，其特征在于，还具有权利要求1～3任一项所述的直流电压掉电检测电路。

7.根据权利要求6所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备为电能表。

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