CN219420548U - 一种设备检测电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子电路技术领域，公开一种设备检测电路及电子设备。设备检测电路包括分压限流电路、隔离电路、稳压电路及开关电路，分压限流电路与外部电源电连接，隔离电路包括第一隔离节点与第二隔离节点，第一隔离节点可被施加检测信号，隔离电路、分压限流电路及稳压电路共同连接于第二隔离节点，第二隔离节点的电压受控于检测信号的电压及外部电源的电压，开关电路与稳压电路电连接，开关电路包括输出节点，当检测信号的电压落入不同电压范围时，稳压电路在第二隔离节点的电压作用下，可触发开关电路在输出节点处输出不同类型的电平信号。因此，本实施例在检测信号的电压波动的情况下，也能够对检测信号进行可靠检测。

Description

一种设备检测电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种设备检测电路及电子设备。

背景技术

目前，需要检测信号的电平，以便后续根据电平检测结果对信号进行解析时，传统作法通常是将待检测信号的电压与一个固定电压进行比较，再根据比较结果检测待检测信号的电平，然而，当待检测信号的电平不稳定时，例如，固定电压设置在2V，当低电平可在0-4V范围内波动，低电平诸如为1V、2V、3V等，假设低电平为3V，则该低电平会被误认为是高电平，因此，传统作法容易导致电平检测错误。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的旨在提供一种设备检测电路及电子设备，以解决传统技术存在的缺陷。

在第一方面，本实用新型实施例提供一种设备检测电路，包括：分压限流电路，用于与外部电源电连接；

隔离电路，包括第一隔离节点与第二隔离节点，所述第一隔离节点可被施加检测信号，所述隔离电路在所述第二隔离节点上与所述分压限流电路电连接；

稳压电路，在所述第二隔离节点上分别与所述分压限流电路和所述隔离电路电连接，所述第二隔离节点的电压受控于所述检测信号的电压及所述外部电源的电压；

开关电路，与所述稳压电路电连接，所述开关电路包括输出节点，当所述检测信号的电压落入不同电压范围时，所述稳压电路在所述第二隔离节点的电压作用下，可触发所述开关电路在所述输出节点处输出不同类型的电平信号。

可选的，所述稳压电路包括：

下拉电路；

稳压二极管，所述稳压二极管的阴极电连接于所述第二隔离节点，所述稳压二极管的阳极分别与所述下拉电路及所述开关电路电连接，所述下拉电路、所述稳压二极管及所述分压限流电路可形成回路，流经所述回路上的电流可使得所述稳压二极管处于反向击穿状态。

可选的，所述下拉电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端分别与所述稳压二极管的阳极及所述开关电路电连接，所述第一电阻的另一端接地。

可选的，所述稳压电路还包括限流电路，所述限流电路分别与所述稳压二极管的阴极及所述第二隔离节点电连接。

可选的，所述限流电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述电连接于所述第二隔离节点，所述第二电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极电连接。

可选的，所述开关电路包括：

开关管，与所述稳压电路连接，当所述检测信号的电压落入第一电压范围时，所述稳压电路可触发所述开关管进入截止状态或不完全导通状态；当所述检测信号的电压落入第二电压范围时，所述稳压电路可触发所述开关管进入完全导通状态；

上拉电路，所述上拉电路分别与所述开关管及所述外部电源电连接，用于当所述开关管进入截止状态或不完全导通状态时，所述输出节点输出第一电平，当所述开关管进入完全导通状态，所述输出节点输出第二电平，所述第一电平信号的类型与所述第二电平信号的类型相反。

可选的，所述开关管包括NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与所述稳压电路电连接，所述NPN型三极管的集电极在所述输出节点处与所述上拉电路电连接，所述NPN型三极管的发射极接地。

可选的，所述隔离电路包括二极管，所述二极管的阴极用于被施加所述检测信号，所述二极管的阳极电连接于所述第二隔离节点，当所述检测信号的电压小于所述外部电压与所述二极管的导通压降之差时，所述第二隔离节点的电压为所述检测信号与所述二极管的导通压降之和，当所述检测信号的电压大于或等于所述外部电压与所述二极管的导通压降之差时，所述第二隔离节点的电压等于所述外部电压。

可选的，所述分压限流电路包括第三电阻，所述第三电阻的一端用于与外部电源电连接，所述第三电阻的另一端电连接在所述第二隔离节点。

在第二方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，包括如上所述的设备检测电路。

本实用新型实施例的设备检测电路中，分压限流电路被施加外部电源的电压，隔离电路的第一隔离节点可被施加检测信号，隔离电路、分压限流电路及稳压电路共同连接于第二隔离节点，第二隔离节点的电压受控于检测信号的电压及外部电源的电压，当检测信号的电压落入不同电压范围时，稳压电路在第二隔离节点的电压作用下，可触发开关电路在输出节点处输出不同类型的电平信号。因此，本实施例能够根据检测信号落入不同电压范围来对检测信号的电平信号类型进行检测，有利于在检测信号的电压波动的情况下，也能够对检测信号进行可靠检测。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片仅作为示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，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是本实用新型实施例提供的一种设备检测电路的结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的一种设备检测电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种设备检测电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，本实用新型实施例提供的一种设备检测电路100包括分压限流电路11、隔离电路12、稳压电路13及开关电路14。

分压限流电路11与外部电源V1连接，分压限流电路11可被施加外部电源V1的电压。

隔离电路12包括第一隔离节点12A与第二隔离节点12B，第一隔离节点12A可被施加检测信号，隔离电路12在第二隔离节点12B上与分压限流电路11电连接。其中，检测信号可以为PWM(pulse width modulation，脉冲宽度调制)波形信号，该PWM波形信号为高低电平变化的信号，用以表示检测信号的相关信息。

在一些实施例中，请参阅图3，分压限流电路11包括第三电阻R3。

第三电阻R3的一端与外部电源V1电连接，第三电阻R3的另一端电连接在第二隔离节点12B。

在本实施例中，由于隔离电路12的隔离作用，当检测信号的电压过大时，第二隔离节点12B的电压可由外部电源V1的电压决定，举例而言，当检测信号的电压为16V，外部电源V1的电压为12V，第二隔离节点12B的电压可被限制在12V。因此，本实施例可避免输入的检测信号的电压过大时对电路造成不利影响。

分压限流电路11还起到电源偏置的作用，分压限流电路11可确保检测信号通过隔离电路12具备带载能力，以可靠驱动后级电路工作。

在一些实施例中，如图3所示，隔离电路12包括二极管D1。

二极管D1的阴极可被施加检测信号，二极管D1的阳极电连接在第二隔离节点12B处分别与分压限流电路11及稳压电路13电连接。

可以理解的是，当检测信号的电压较小时，第二隔离节点12B的电压可由检测信号的电压决定。

举例而言，二极管D1的导通压降为0.3V，当检测信号的电压为1V时，如前所述，由于外部电源V1的电压为12V，于是，二极管D1进入导通状态，第二隔离节点12B的电压为1V+0.3V＝1.3V。

可以理解的是，当检测信号的电压小于11.7V时，第二隔离节点12B的电压为检测信号的电压与二极管D1的导通压降之和，例如，当检测信号的电压为5V时，第二隔离节点12B的电压为5V+0.3V＝5.3V，再例如，当检测信号的电压大于11.7V时，如前所述，第二隔离节点12B的电压可稳定在12V。

因此，第二隔离节点12B的电压受控于检测信号的电压及外部电源V1的电压，亦即，第二隔离节点12B的电压由检测信号的电压及外部电源V1的电压共同决定。

稳压电路13在第二隔离节点12B上分别与分压限流电路11和隔离电路12电连接，稳压电路13可受第二隔离节点12B的电压作用。

开关电路14包括输出节点14A，输出节点14A可输出电平信号，当检测信号的电压落入不同的电压范围时，稳压电路13在第二隔离节点12B的电压作用下，可触发开关电路144在输出节点14A处输出不同类型的电平信号。

举例而言，当检测信号的电压落入第一电压范围时，稳压电路13在第二隔离节点12B的电压作用下，可触发开关电路14在输出节点14A处输出高电平信号，意味着检测信号的电压为低电平，当检测信号的电压落入第二电压范围时，稳压电路13在第二隔离节点12B的电压作用下，可触发开关电路14在输出节点14A处输出低电平信号，意味着检测信号的电压为高电平，于是，当检测信号不稳定时，即使低电平的检测信号在第一电压范围波动，或者高电平的检测信号在第二电压范围内波动，也能够准确检测出检测信号是低电平还是高电平。

因此，本实施例在检测信号的电压波动的情况下，也能够准确检测出检测信号的电平信号类型，从而提高检测信号的检测可靠性。

在一些实施例中，请参阅图2，稳压电路13包括稳压二极管131及下拉电路132。

稳压二极管131的阴极在第二隔离节点12B处分别与分压限流电路11及隔离电路12电连接，稳压二极管131的阳极分别与下拉电路132及开关电路14电连接，当稳压二极管131工作在正向导通状态时，外部电源的电流依次经过分压限流电路11、稳压二极管131的阴极、稳压二极管131的阳极及下拉电路132，即分压限流电路11、稳压二极管131及下拉电路132形成回路，得益于该回路的形成，当稳压二极管131导通时，流经该回路的电流可使稳压二极管131处于反向击穿状态，有利于提升稳压二极管132的稳压效果。

可以理解的是，施加在稳压二极管131的反向电压小于稳压二极管131的反向击穿电压时，反向电阻很大，反向电流很小，稳压二极管131工作在反向截止状态，当反向电压临近反向电压的临界值时，反向电流骤然增大，此时，反向电阻骤然降至很小值，稳压二极管131工作在正向导通状态。

在一些实施例中，如图2所示，开关电路14包括开关管141及上拉电路142。

开关管141与稳压电路13电连接，且在输出节点14A处与上拉电路142电连接，上拉电路142还与外部电源V2电连接。

在本实施例中，当检测信号的电压落入第一电压范围时，稳压电路13可触发开关管141进入截止状态或不完全导通状态，此时输出节点14A输出第一电平信号，当检测信号的电压落入第二电压范围时，稳压电路可触发开关管141进入完全导通状态，此时输出节点14A输出第二电平信号，第一电平信号的类型与第二电平信号的类型相反。

举例而言，第一电压范围为0-5.5V，第二电压范围5.5-16V，当检测信号的电压为1V时，稳压电路13可触发开关管141进入截止状态或不完全导通状态，此时输出节点14A输出高电平信号；当检测信号的电压为10V时，稳压电路13可触发开关管141进入完全导通状态，此时输出节点14A输出低电平信号。

在一些实施例中，请继续参阅图3，开关管141包括NPN型三极管Q1，NPN型三极管Q1的基极与稳压电路13电连接，NPN型三极管Q1的集电极在输出节点14A处与上拉电路142电连接，NPN型三极管Q1的发射极接地。

在本实施例中，当NPN型三极管Q1的基极电压小于NPN型三极管Q1的开启电压时，NPN型三极管Q1可工作在截止状态或不完全导通状态，开启电压为开关管141完全导通所需的最小电压，当NPN型三极管Q1的基极电压大于NPN型三极管Q1的开启电压时，NPN型三极管Q1可工作在完全导通状态。

举例而言，NPN型三极管Q1的开启电压为0.7V，当NPN型三极管Q1的基极电压为0V时，NPN型三极管Q1进入截止状态，当NPN型三极管Q1的基极电压为大于0V且小于0.7V时，NPN型三极管Q1进入不完全导通状态或放大状态，当NPN型三极管Q1的基极电压为0.7V时，NPN型三极管Q1进入完全导通状态或饱和状态。

在一些实施例中，如图3所示，上拉电路142包括第四电阻R4。

第四电阻R4的一端在输出节点14A处与开关管141电连接，第四电阻R4的另一端与外部电源V2电连接。

在本实施例中，输出节点14A处输出的电平信号类型可跟随开关管141的工作状态变化而变化，当开关管141进入截止状态或不完全导通状态时，第四电阻R4可将输出节点14A处的电平拉至高电平，当开关管141进入完全导通状态时，第四电阻R4可将输出节点14A处的电平拉至地(即低电平)。

在一些实施例中，如图3所示，下拉电路132包括第一电阻R1。

第一电阻R1的一端分别与稳压二极管131的阳极及开关电路14电连接，第一电阻R1的另一端接地。

如前所述，当第一隔离节点12A瞬间被施加检测信号时，假设检测信号的电压足以使得稳压二极管131进入正向导通状态，NPN三极管Q1的基极与发射极之间的压差就等于第一电阻R1两端的电压，因此，当电路瞬间启动时，即第一隔离节点12A瞬间被施加检测信号时，可确保NPN三极管Q1处于稳定的工作状态。

可以理解的是，由于NPN三极管Q1可在截止状态、不完全导通状态和完全导通状态之间切换，当NPN三极管Q1由完全导通状态切换至截止状态时，第一电阻R1可将NPN三极管Q1的基极电流导至地，避免后续NPN三极管Q1出现误导通的情况。

如前所述，第三电阻R3、稳压二极管132和第一电阻R1可形成回路，虽然，通过合理设置第三电阻R3的阻值和第一电阻R1的阻值，流经该回路的电流可使稳压二极管132处于反向击穿状态，但是，第三电阻R3的阻值和第一电阻R1的阻值会影响到检测信号为低电平时对检测信号的输出电流，因此，为了避免影响到检测信号为低电平时对检测信号的输出电流，第三电阻R3的取值和第一电阻R1的取值有一定限制。

在一些实施例中，如图3所示，稳压电路13还包括限流电路133。

限流电路133分别与稳压二极管131的阴极及第二隔离节点12B电连接。

在本实施例中，分压限流电路11、限流电路133、稳压二极管131及下拉电路132可形成回路，如前所述，由于第三电阻R3的取值和第一电阻R1的取值受到限制，于是，通过设置限流电路133，使得流经该回路的电流有了更多的调整空间，通过限流电路133可灵活调整流经该回路的电流，从而确保稳压二极管132可工作在最佳的反向击穿状态的基础上，不会影响到检测信号为低电平时对检测信号的输出电流。

可以理解的是，当检测信号的电压落入第一电压范围时，第一隔离节点14A的电压小于稳压二极管132的反向击穿电压及NPN三极管Q1的开启电压之和，稳压二极管132可触发开关电路14进入截止状态或不完全导通状态，以使输出节点14A输出第一电平信号，当检测信号的电压落入第二电压范围时，第一隔离节点14A的电压大于或等于稳压二极管132的反向击穿电压及开关电路14的导通压降之和，稳压二极管132可触发开关电路14进入完全导通状态，以使输出节点14A输出第二电平信号。

下面结合图3对本实施例的工作原理进行详细说明。此处，假设第一电压范围为0-5.5V，第二电压范围5.5-16V，二极管D1的导通压降为0.3V，稳压二极管132的反向击穿电压为5.1V，NPN三极管Q1的开启电压为0.7V。

当检测信号的电压为1V时，第二隔离节点14B的电压为1.3V，1.3V小于稳压二极管132的反向击穿电压及NPN三极管Q1的开启电压之和5.8V，且1.3V不满足稳压二极管132的导通条件，稳压二极管132进入反向截止状态，NPN三极管Q1的基极电压为0V，于是，NPN三极管Q1进入截止状态，第二电阻R2将输出节点14A的电压拉至高电平。

当检测信号的电压为5V，第一隔离节点14A的电压为5.3V，5.3V小于稳压二极管132的反向击穿电压及NPN三极管Q1的开启电压之和5.8V，而5.3V满足稳压二极管132的导通条件，稳压二极管132进入正向导通状态，此时，NPN三极管Q1的基极电压小于0.7V，于是，NPN三极管Q1进入不完全导通状态，第二电阻R2将输出节点14A的电压拉至高电平。

当检测信号的电压为10V，第一隔离节点14A的电压为10.3V，10.3V大于稳压二极管132的反向击穿电压及NPN三极管Q1的开启电压之和5.8V，且10.3V满足稳压二极管132的导通条件，稳压二极管132进入正向导通状态，此时，NPN三极管Q1的基极电压大于0.7V，于是，NPN三极管Q1进入完全导通状态，第二电阻R2将输出节点14A的电压拉至低电平。

在另一方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，该电子设备包括如上所述的设备检测电路。其中，电子设备可以为任意类型的电子设备，诸如车辆中控设备，相应的，在设备检测电路中，设备检测可以为倒车检测信号、大灯控制信号、车速检测信号等等。

最后要说明的是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且在本实用新型的思路下，上述各技术特征继续相互组合，并存在如上所述的本实用新型不同方面的许多其它变化，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种设备检测电路，其特征在于，包括：

分压限流电路，用于与外部电源电连接；

隔离电路，包括第一隔离节点与第二隔离节点，所述第一隔离节点可被施加检测信号，所述隔离电路在所述第二隔离节点上与所述分压限流电路电连接；

稳压电路，在所述第二隔离节点上分别与所述分压限流电路和所述隔离电路电连接，所述第二隔离节点的电压受控于所述检测信号的电压及所述外部电源的电压；

开关电路，与所述稳压电路电连接，所述开关电路包括输出节点，当所述检测信号的电压落入不同电压范围时，所述稳压电路在所述第二隔离节点的电压作用下，可触发所述开关电路在所述输出节点处输出不同类型的电平信号。

2.根据权利要求1所述的设备检测电路，其特征在于，所述稳压电路包括：

下拉电路；

稳压二极管，所述稳压二极管的阴极电连接于所述第二隔离节点，所述稳压二极管的阳极分别与所述下拉电路及所述开关电路电连接，所述下拉电路、所述稳压二极管及所述分压限流电路可形成回路，流经所述回路上的电流可使得所述稳压二极管处于反向击穿状态。

3.根据权利要求2所述的设备检测电路，其特征在于，所述下拉电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端分别与所述稳压二极管的阳极及所述开关电路电连接，所述第一电阻的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的设备检测电路，其特征在于，所述稳压电路还包括限流电路，所述限流电路分别与所述稳压二极管的阴极及所述第二隔离节点电连接。

5.根据权利要求4所述的设备检测电路，其特征在于，所述限流电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端与所述电连接于所述第二隔离节点，所述第二电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极电连接。

6.根据权利要求1所述的设备检测电路，其特征在于，所述开关电路包括：

开关管，与所述稳压电路连接，当所述检测信号的电压落入第一电压范围时，所述稳压电路可触发所述开关管进入截止状态或不完全导通状态；当所述检测信号的电压落入第二电压范围时，所述稳压电路可触发所述开关管进入完全导通状态；

上拉电路，所述上拉电路分别与所述开关管及所述外部电源电连接，用于当所述开关管进入截止状态或不完全导通状态时，所述输出节点输出第一电平信号，当所述开关管进入完全导通状态，所述输出节点输出第二电平信号，所述第一电平信号的类型与所述第二电平信号的类型相反。

7.根据权利要求6所述的设备检测电路，其特征在于，所述开关管包括NPN型三极管，所述NPN型三极管的基极与所述稳压电路电连接，所述NPN型三极管的集电极在所述输出节点处与所述上拉电路电连接，所述NPN型三极管的发射极接地。

8.根据权利要求1至7任一项所述的设备检测电路，其特征在于，所述隔离电路包括二极管，所述二极管的阴极用于被施加所述检测信号，所述二极管的阳极电连接于所述第二隔离节点，当所述检测信号的电压小于所述外部电源的电压与所述二极管的导通压降之差时，所述第二隔离节点的电压为所述检测信号与所述二极管的导通压降之和，当所述检测信号的电压大于或等于所述外部电源的电压与所述二极管的导通压降之差时，所述第二隔离节点的电压等于所述外部电源的电压。

9.根据权利要求1至7任一项所述的设备检测电路，其特征在于，所述分压限流电路包括第三电阻，所述第三电阻的一端用于与外部电源电连接，所述第三电阻的另一端电连接在所述第二隔离节点。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的设备检测电路。