CN219201753U - 迟滞电压监控电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种迟滞电压监控电路及电子设备。所述迟滞电压监控电路包括：电压输入端、电阻组件、限流电阻、基准电压源、迟滞开关模块、输出开关模块、控制输出端；电压输入端经电阻组件中依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻接地，基准电压源的参考端与第二电阻、第三电阻之间的串联点电连接；基准电压源的阳极接地，基准电压源的阴极分别与限流电阻的一端、迟滞开关模块的控制端、输出开关模块的控制端电连接，限流电阻的另一端与电压输入端电连接；迟滞开关模块的输入输出端与第一电阻并联，电压输入端经输出开关模块的输入输出端与控制输出端电连接。该结构能够精准地配置迟滞区间，配置灵活简单，并且易受到环境影响、成本低。

Description

迟滞电压监控电路及电子设备

技术领域

本申请涉及电压监控技术领域，特别是涉及一种迟滞电压监控电路及电子设备。

背景技术

随着电子设备的发展，对于电压的要求越来越高，例如，在汽车电子设备中的ADAS摄像机，其对上电启动电压和硬件关断电压都有明确的要求，现有车厂一般要求相机输出报文的电压为6.5V，对应上电启动电压则需要在6.3V左右，而对应电路关断电压则需要在6V左右。

现有技术中，一般通过简单的电阻分压方式结合迟滞比较器来控制一级电源的使能端，以实现电源开启与关闭的迟滞，然而，该电压控制十分不准确，启动和关闭的迟滞区间很难设置到合理的区间，可调性与精准性差，而且该电压控制受到器件温度特性等参数影响非常大，容易受到环境影响，电气特性稳定性差，此外，还存在电路结构复杂、成本高的问题。

因此，需要一种具有迟滞功能的电压监控技术方案。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电压控制精准、成本低、配置灵活、电气特性稳定的的迟滞电压监控电路及电子设备。

第一方面，提供了一种迟滞电压监控电路，包括：电压输入端、电阻组件、限流电阻、电压基准源、迟滞开关模块、输出开关模块、控制输出端；

电阻组件至少包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，电压输入端经依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻接地，电压基准源的参考端与第二电阻、第三电阻之间的串联点电连接；

电压基准源的阳极接地，电压基准源的阴极分别与限流电阻的一端、迟滞开关模块的控制端、输出开关模块的控制端电连接，限流电阻的另一端与电压输入端电连接；

迟滞开关模块的输入输出端与第一电阻并联，电压输入端经输出开关模块的输入输出端与控制输出端电连接。

在其中一个实施例中，迟滞开关模块包括第一开关、第四电阻，电压基准源的阴极经第四电阻与第一开关的控制端电连接，第一开关的输入输出端与第一电阻并联。

在其中一个实施例中，第一开关为三极管或场效应管。

在其中一个实施例中，输出开关模块包括第二开关、第五电阻，其中，电压基准源的阴极经第五电阻与第二开关的控制端电连接，第二开关的输入输出端分别与电压输入端、控制输出端电连接。

在其中一个实施例中，输出开关模块还包括第六电阻，第二开关的控制端还经第六电阻与电压输入端电连接。

在其中一个实施例中，还包括下拉电阻，控制输出端经下拉电阻接地。

在其中一个实施例中，第二开关为三极管或场效应管。

在其中一个实施例中，电压基准源为可调分流基准源。

在其中一个实施例中，第一电阻、第二电阻、第三电阻为可调电阻。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：如上述任意一项实施例中的迟滞电压监控电路，其中，电子设备的电源使能端与迟滞电压监控电路的控制输出端电连接，电子设备的电源供电端与迟滞电压监控电路的电压输入端电连接。

上述迟滞电压监控电路及电子设备，通过电阻组件分压控制电压基准源的状态，并通过电压基准源控制迟滞开关模块、输出开关模块的开与关，进一步，通过迟滞开关模块控制第一电阻的短路，通过输出开关模块控制控制输出端的输出，其中，在第一电阻不短路情况下，电压输入端的电压需达到上门限电压，并经第一电阻、第二电阻、第三电阻分压，才能使得电压基准源阴阳极之间导通，同时也使得第一电阻也被短路，在此情况下，电压输入端的电压需到达下门限电压，并经过第二电阻、第三电阻分压，才能使得电压基准源阴阳极之间断开，以此实现了电压监控的迟滞控制功能，如此，一方面，通过第一电阻、第二电阻、第三电阻可以精准地配置电压输入端的上下门限电压，大大提高了迟滞区间的精准性，并且参数配置灵活简单，另一方面，整体结构简单，大大提高了电气特性稳定性，不易受到环境影响，并且降低了电路成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中迟滞电压监控电路的整体结构图；

图2为一个实施例中迟滞电压监控电路的电路原理图；

图3为一个实施例中迟滞电压监控电路的工作过程图；

图4为一个实施例中电子设备的整体结构图。

附图标记说明：

1、电压输入端；2、电阻组件；21、第一电阻；22、第二电阻；23、第三电阻；3、限流电阻；4、电压基准源；5、迟滞开关模块；51、第一开关；52、第四电阻；6、输出开关模块；61、第二开关；62、第五电阻；63、第六电阻；7、控制输出端；8、下拉电阻。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

本申请实施例提供的迟滞电压监控电路，可以应用于电源相关设备，通过监测供电电压来实现设备开启与关闭的迟滞控制，更为广泛地，本实施例还可以广泛应用于各种电子设备的电压控制相关技术中，通过监测电压来实现设备相关迟滞控制。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种迟滞电压监控电路，包括：电压输入端1、电阻组件2、限流电阻3、电压基准源4、迟滞开关模块5、输出开关模块6、控制输出端7；

电阻组件2至少包括第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23，电压输入端1经依次串联的第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23接地，电压基准源4的参考端与第二电阻22、第三电阻23之间的串联点电连接；

电压基准源4的阳极接地，电压基准源4的阴极分别与限流电阻3的一端、迟滞开关模块5的控制端、输出开关模块6的控制端电连接，限流电阻3的另一端与电压输入端1电连接；

迟滞开关模块5的输入输出端与第一电阻21并联，电压输入端1经输出开关模块6的输入输出端与控制输出端7电连接。

具体地，电压输入端为电路的监测端，用于输入需要监测的电压信号，控制输出端为电路的控制端，用于输出控制信号，该控制信号可以作为设备电源开关的使能信号，同样也可以作为设备其他控制的信号。

具体地，电阻组件至少包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，电阻之间串联，以实现对电压输入端的电阻分压，需要说明的是，上述电阻数量为本实施例的一种实施方式，在此基础上还可以串联或并联更多的电阻。

具体地，电压基准源通常用于稳压电路、数模转换电路、模数转换电路等电路，以提供基准电压，也还可以用于传感器的稳压供电源或激励源，而在本实施例中，电压基准源用于控制迟滞开关模块、输出开关模块的开与关。

其中，电压基准源一般有三个引脚，分别是阴级、阳极、参考端，并且提供有一绝对电压，即基准电压，当参考端的电压大于该基准电压，电压基准源阴阳极之间的阻抗将减小到其导通阻抗，相当于阴阳极之间导通状态，而参考端的电压小于该基准电压，电压基准源阴阳极之间的阻抗将趋近于无穷大，相当于阴阳极之间断开状态。

基于上述电压基准源的特性，将参考端和第二电阻、第三电阻之间的串联点电连接，电压基准源的阳极接地，电压基准源的阴极分别与迟滞开关模块的控制端、输出开关模块的控制端电连接，如此，当电压基准源阴阳极导通时，迟滞开关模块、输出开关模块的输入输出端导通，当电压基准源阴阳极断开时，迟滞开关模块、输出开关模块的输入输出端断开，实现了迟滞开关模块、输出开关模块的开关控制。

具体地，限流电阻与电压基准源串联，用于给电压基准源限流，以达到保护电压基准源的作用。

具体地，迟滞开关模块、输出开关模块均属于开关型器件或电路，通过控制端来控制器内部输入输出端之间的导通与断开，其中，具体模块可以基于各种常规的开关元器件或电路来实现。

其中，迟滞开关模块的输入输出端与第一电阻并联，用于控制第一电阻的短路，当迟滞开关模块输入输出端导通时，第一电阻被短路，反之则第一电阻正常。输出开关模块的输入输出端与电压输入端、控制输出端电连接，用于控制控制输出端的输出，当输出开关模块输入输出端导通时，控制输出端输出控制信号，反之则控制输出端关断控制信号，具体控制信号的形式可以为高低电平，也可以为有无信号的形式。

参看图1，对于上述电路的工作原理，本实施例具体通过电阻组件2、电压基准源4、迟滞开关模块5、输出开关模块6配合实现电压监控的迟滞控制功能：

在电压基准源4、迟滞开关模块5、输出开关模块6断开的情况下，第一电阻21不被短路，电压输入端1的电压需达到上门限电压后，并经第一电阻21、第二电阻22、第三电阻23分压，才能使得电压基准源4阴阳极之间导通，即迟滞开关模块5、输出开关模块6导通，此时，第一电阻21被短路，控制输出端7输出控制信号；在电压基准源4、迟滞开关模块5、输出开关模块6导通的情况下，第一电阻21被短路，电压输入端1的电压需达到下门限电压后，并经第二电阻22、第三电阻23分压，才能使得电压基准源4阴阳极之间断开，即迟滞开关模块5、输出开关模块6断开，此时，第一电阻21恢复正常，控制输出端7关断控制信号。

其中，第一电阻、第二电阻、第三电阻为整个电路的迟滞调参电阻，通过调整第一电阻、第二电阻、第三电阻的阻值可以精准配置整个电路迟滞控制的上门限电压，通过调整第二电阻、第三电阻的阻值可以精准配置整个电路迟滞控制的下门限电压。参看图1，以第一电阻21为R1、第二电阻22为R2、第三电阻23为R3，电压基准源4的基准电压为V_REF为例，具体公式如下：

上门限电压：V_上＝[(R1+R2+R3)/R3]*V_REF；

下门限电压：V_下＝[(R2+R3)/R3]*V_REF；

通过上述公式可知，V_上大于V_下，即可以实现电压监控的迟滞控制功能，从而可以基于监测的电压值来控制信号迟滞输出、迟滞关断。

上述迟滞电压监控电路，一方面，通过上述公式也可知，通过第一电阻、第二电阻、第三电阻可以精准调整电压输入端的上下门限电压，即迟滞区间，大大提高了迟滞区间的精准性，而且参数配置灵活简单，另一方面，整体结构简单，并上述电阻、开关、基准源等元器件，相比于迟滞比较器等元器件构成的电路，具有更好的电气特性稳定性，不易受到温度等环境影响，并且也大大降低了电路成本。

在一个实施例中，参看图2，迟滞开关模块5包括第一开关51、第四电阻52，电压基准源4的阴极经第四电阻52与第一开关51的控制端电连接，第一开关51的输入输出端与第一电阻21并联。

具体地，本实施例的第一开关可以采用三极管、场效应管等，第四电阻用于第一开关的限流，以保护第一开关，其中，第一开关以三极管为例，第一开关的基极经第四电阻与电压基准源的阴极电连接，第一开关的发射极与电压输入端电连接，第一开关的集电极与第一电阻和第二电阻之间的串联点电连接，以此实现第一电阻的短路控制。

在一个实施例中，参看图2，输出开关模块6包括第二开关61、第五电阻62，其中，电压基准源4的阴极经第五电阻62与第二开关61的控制端电连接，第二开关61的输入输出端分别与电压输入端1、控制输出端7电连接。

具体地，本实施例的第二开关可以采用三极管、场效应管等，第五电阻用于第二开关的限流，以保护第二开关，其中，第二开关以三极管为例，第二开关的基极经第五电阻与电压基准源的阴极电连接，第二开关的发射极与电压输入端电连接，第二开关的集电极与控制输出端电连接，以此实现控制输出端的输出控制。在一些实施例中，参看图2，第二开关61以三极管为例，输出开关模块6还包括第六电阻63，第二开关61的控制端还经第六电阻63与电压输入端1电连接，其中，通过第五电阻62和第六电阻63的阻值可以设置第二开关61的基极电压，以满足第二开关61的工作需求。

在一个实施例中，参看图2，还包括下拉电阻8，控制输出端7经下拉电阻8接地。

具体地，控制输出端经下拉电阻接地，一方面，该下拉电阻可以配合控制输出端实现高低电平的信号输出，当输出开关模块导通时，控制输出端因接通电压输入端而呈高电平，当输出开关模块断开时，控制输出端因下拉电阻接地而呈低电平，另一方面，当输出开关模块采用三极管或场效应管时，三极管或场效应管与控制输出端电连接的一端经该下拉电阻接地，以满足三极管或场效应管的正常工作需要。

在一个实施例中，电压基准源为可调分流基准源，具体可以采用可调精密分流调节器TL431，其为2.5V的电压基准源，当参考端(2号管脚)大于2.5V时候，阳极(3号管脚)和阴极(1号管脚)的阻抗减小到0.2Ω，相当于导通，当参考端(2号管脚)小于2.5V时候，阳极(3号管脚)和阴极(1号管脚)的的阻抗将趋近于无穷大，相当于断开。

在一个实施例中，第一电阻、第二电阻、第三电阻中部分或全部为可调电阻，其中，为了便于调参，以适配各种不同的应用场景，第一电阻、第二电阻、第三电阻可以为可调电阻，以便于调节上下门限电压。

现结合一应用场景对本实施例进行介绍，但不仅限于此。

参看图2和图3，现以设备电源开启与关闭的迟滞控制为例对上述实施例进行工作过程说明，其中，设备电源由外部电源供电，电压输入端1接外部电源，控制输出端7接设备电源使能端，进而控制设备电源的开启和关闭。具体如下：

当外部电源上电时，输入电压VIN由0V上升到B点对应的开启电压，即上门限电压，经过第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3分压，电压基准源U1的阴阳极导通，使得迟滞开关模块中的三极管Q1导通、输出开关模块中的三极管Q2导通，第一电阻R1被三极管Q1短路，控制输出端EN_OUT输出为高电平，设备电源打开；

当外部电源关断或下降时，输入电压VIN由C点下降到D点对应的关断电压，即下门限电压，经过第二电阻R2、第三电阻R3分压，电压基准源U1的阴阳极断开，使得三极管Q1断开、三极管Q2断开，控制输出端EN_OUT输出为低电平，设备电源关闭。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于上述所涉及的迟滞电压监控电路的电子设备。该电子设备所提供的解决问题的实现方案与上述迟滞电压监控电路中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电子设备实施例中的具体限定可以参见上文中对于迟滞电压监控电路的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，参看图4，还提供一种电子设备，包括：如上述任意一项实施例中的迟滞电压监控电路，其中，其中，电子设备的电源使能端EN与迟滞电压监控电路的控制输出端EN_OUT电连接，电子设备的电源供电端与迟滞电压监控电路的电压输入端VIN电连接；

迟滞电压监控电路至少包括：电压输入端、电阻组件、限流电阻、基准电压源、迟滞开关模块、输出开关模块、控制输出端；电阻组件至少包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，电压输入端经依次串联的第一电阻、第二电阻、第三电阻接地，基准电压源的参考端与第二电阻、第三电阻之间的串联点电连接；基准电压源的阳极接地，基准电压源的阴极分别与限流电阻的一端、迟滞开关模块的控制端、输出开关模块的控制端电连接，限流电阻的另一端与电压输入端电连接；迟滞开关模块的输入输出端与第一电阻并联，电压输入端经输出开关模块的输入输出端与控制输出端电连接。

在一个实施例中，迟滞开关模块包括第一开关、第四电阻，基准电压源的阴极经第四电阻与第一开关的控制端电连接，第一开关的输入输出端与第一电阻并联。

在一个实施例中，第一开关为三极管或场效应管。

在一个实施例中，输出开关模块包括第二开关、第五电阻，其中，基准电压源的阴极经第五电阻与第二开关的控制端电连接，第二开关的输入输出端分别与电压输入端、控制输出端电连接。

在一个实施例中，输出开关模块还包括第六电阻，第二开关的控制端还经第六电阻与电压输入端电连接。

在一个实施例中，还包括下拉电阻，控制输出端经下拉电阻接地。

在一个实施例中，第二开关为三极管或场效应管。

在一个实施例中，基准电压源为可调分流基准源。

在一个实施例中，第一电阻、第二电阻、第三电阻为可调电阻。

上述电子设备，一方面，通过第一电阻、第二电阻、第三电阻可以精准地配置设备电源的开启电压、关闭电压，大大提高了迟滞区间的精准性，并且参数配置灵活简单，另一方面，整体结构简单，大大提高了电气特性稳定性，不易受到环境影响，并且降低了电路成本。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特5征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

0以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，

但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种迟滞电压监控电路，其特征在于，包括：电压输入端、电阻组件、限流电阻、电压基准源、迟滞开关模块、输出开关模块、控制输出端；

所述电阻组件至少包括第一电阻、第二电阻、第三电阻，所述电压输入端经依次串联的所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻接地，所述电压基准源的参考端与所述第二电阻、所述第三电阻之间的串联点电连接；

所述电压基准源的阳极接地，所述电压基准源的阴极分别与所述限流电阻的一端、所述迟滞开关模块的控制端、所述输出开关模块的控制端电连接，所述限流电阻的另一端与所述电压输入端电连接；

所述迟滞开关模块的输入输出端与所述第一电阻并联，所述电压输入端经所述输出开关模块的输入输出端与所述控制输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述迟滞开关模块包括第一开关、第四电阻，所述电压基准源的阴极经所述第四电阻与所述第一开关的控制端电连接，所述第一开关的输入输出端与所述第一电阻并联。

3.根据权利要求2所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述第一开关为三极管或场效应管。

4.根据权利要求1所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述输出开关模块包括第二开关、第五电阻，其中，所述电压基准源的阴极经所述第五电阻与所述第二开关的控制端电连接，所述第二开关的输入输出端分别与所述电压输入端、所述控制输出端电连接。

5.根据权利要求4所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述输出开关模块还包括第六电阻，所述第二开关的控制端还经所述第六电阻与所述电压输入端电连接。

6.根据权利要求4所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，还包括下拉电阻，所述控制输出端经所述下拉电阻接地。

7.根据权利要求4所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述第二开关为三极管或场效应管。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述电压基准源为可调分流基准源。

9.根据权利要求8所述的迟滞电压监控电路，其特征在于，所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻为可调电阻。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1至9任意一项所述的迟滞电压监控电路，其中，电子设备的电源使能端与迟滞电压监控电路的控制输出端电连接，电子设备的电源供电端与迟滞电压监控电路的电压输入端电连接。

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