CN220650851U - 一种掉电监测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及掉电监测技术领域,公开了一种掉电监测电路,包括分压单元、二极管D1、第一晶体管、第二晶体管、电容C1、电阻R3和电阻R4;本实用新型通过在电源正常时向电容C1充电,当掉电时,电容C1存储的电能使第一晶体管和第二晶体管导通,从而拉低电阻R4一端的电平状态,以此实现掉电检测,整个电路结构简单,而且不用对电压进行模数转换,检测速度快。
Description
技术领域
本实用新型涉及掉电检测技术领域,具体涉及一种掉电监测电路。
背景技术
在电子产品设计过程中,往往需要在掉电时保存重要的数据,或者是在设备掉电的瞬间及时保护设备安全,因此要时刻监测电源的状态,特别是对掉电进行监测。
目前在单片机应用电路设计中,会有部分设计采用数模转换的方式来测量电源电压,但是这种设计存在响应速度较慢的缺点,同时对单片机的数模转换有一定要求,成本也高。例如申请公布号为CN115220962A的专利文献公开的基于法拉电容的MCU掉电数据保存电路和方法就是通过MCU的数模转换功能来进行掉电检测。
另外一些特殊的电源设计会通过增加超级电容或者备用电池,来让设备在电源掉电的情况下利用储能元件供电完成操作,或者使用集成芯片监测电源状态,但是这种方式成本较高,增加了设计难度,且可能引入其他不定因素,不适用一些低功耗的产品应用中的掉电监测。
实用新型内容
鉴于背景技术的不足,本实用新型是提供了一种掉电监测电路,所要解决的技术问题现有掉电监测电路由于通过数模转换实现,成本较高且响应较慢。
为解决以上技术问题,本实用新型提供了如下技术方案:一种掉电监测电路,包括分压单元、二极管D1、第一晶体管、第二晶体管、电容C1、电阻R3和电阻R4;
所述分压单元包括输入端、分压输出端和接地端,所述分压输出端与二极管D1的正极电连接,用于输入电源;
所述二极管D1的负极分别与第一晶体管的第一连接端和电容C1一端电连接;
所述第一晶体管的第二连接端与所述分压输出端电连接,所述第一晶体管的第三连接端分别与电阻R3一端和第二晶体管的第二连接端电连接;所述电阻R4一端与第二晶体管的第三连接端电连接,用于输出掉电检测信号,所述第一晶体管的第一连接端、电容C1另一端、电阻R3另一端和接地端均接地。
在某种实施方式中,所述分压单元包括电阻R1和电阻R2,所述电阻R1一端为所述输入端,所述电阻R1另一端为所述分压输出端,与所述电阻R2一端电连接,所述电阻R2另一端为所述接地端。
在某种实施方式中,所述电阻R2的阻值是电阻R1的阻值一千倍。
在某种实施方式中,所述第一晶体管是PNP型的三极管,所述第二晶体管是NPN型的三极管,三极管的发射极是晶体管的第一连接端,三极管的基极是晶体管的第二连接端,三极管的集电极是晶体管的第三连接端。
在某种实施方式中,本实用新型还包括单片机,所述电阻R4一端与单片机的IO端口电连接。
在某种实施方式中,所述电阻R4另一端与所述单片机的电源端电连接。
在某种实施方式中,所述电阻R4另一端与所述二极管D1的负极电连接。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果是:本实用新型通过在电源正常时向电容C1充电,当掉电时,电容C1存储的电能使第一晶体管和第二晶体管导通,从而拉低电阻R4一端的电平状态,以此实现掉电检测,整个电路结构简单,而且不用对电压进行模数转换,检测速度快。
附图说明
图1为实施例一中的本实用新型的电路图;
图2为实施例二中的本实用新型的电路图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本实用新型的基本结构,因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
实施例一
如图1所示,一种掉电监测电路,包括分压单元1、二极管D1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、电容C1、电阻R3和电阻R4;
分压单元1包括输入端、分压输出端和接地端,分压输出端与二极管D1的正极电连接,用于输入电源VCC;
二极管D1的负极分别与第一晶体管Q1的第一连接端和电容C1一端电连接;
第一晶体管Q1的第二连接端与分压输出端电连接,第一晶体管Q1的第三连接端分别与电阻R3一端和第二晶体管Q2的第二连接端电连接;电阻R4一端与第二晶体管Q2的第三连接端电连接,用于输出掉电检测信号,第一晶体管Q1的第一连接端、电容C1另一端、电阻R3另一端和接地端均接地。
具体地,分压单元1包括电阻R1和电阻R2,电阻R1一端为输入端,电阻R1另一端为分压输出端,与电阻R2一端电连接,电阻R2另一端为接地端。其中,电阻R2的阻值是电阻R1的阻值一千倍,示例性的,电阻R1的阻值是1K,电阻R2的阻值是1M。
具体地,第一晶体管Q1是PNP型的三极管,第二晶体管Q2是NPN型的三极管,三极管的发射极是晶体管的第一连接端,三极管的基极是晶体管的第二连接端,三极管的集电极是晶体管的第三连接端。
对图1所示电路进行分析,当电源VCC正常接入时,电容C1正常充电当电容充满电后,电路处于稳定状态,此时电源VCC的电压约等于电压VDD,通过电阻R1和电阻R2的分压,使第一晶体管Q1截止,从而使第二晶体管Q2截止,PortA端将处于高电平;
在掉电时,二极管D1的正极电压将会跌落,此时电容C1电容充满电荷,由于二极管D1的单向导电性,电压VDD不会瞬间降低,从而使电压VDD高于二极管D1的正极电压,当满足VCC<VDD-Ueb(Ueb为第一晶体管Q1的导通电压)时,第一晶体管Q1导通,电流流经电阻R3时,第二晶体管Q2的基极电压将会升高,使第二晶体管Q2导通,PortA端将立即输出低电平信号,该信号可控制后极电路,也可以作用在单片机IO端触发中断,及时保存重要数据。
另外,本实用新型还包括单片机,电阻R4一端与单片机的IO端口电连接。在实际使用时,单片机通过检测电阻R4一端的电平变化可以检测是否掉电。
另外,图1所示电路是考虑电压VDD与单片机的电压不兼容,因此让电阻R4另一端与单片机的电源端VCC_MCU电连接。
对于本发明的电路,本实用新型通过在电源VCC接入正常时向电容C1充电,当掉电时,电容C1存储的电能使第一晶体管Q1和第二晶体管Q2导通,从而拉低电阻R4一端的电平状态,以此实现掉电检测,整个电路结构简单,而且不用对电压进行模数转换,检测速度快。
实施例二
如图2所示,本实施例提供的电路应用的场景是电压VDD与单片机的供电电压相匹配,此时电阻R4另一端与二极管D1的负极电连接。
上述依据本实用新型为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种掉电监测电路,其特征在于,包括分压单元、二极管D1、第一晶体管、第二晶体管、电容C1、电阻R3和电阻R4;
所述分压单元包括输入端、分压输出端和接地端,所述分压输出端与二极管D1的正极电连接,用于输入电源;
所述二极管D1的负极分别与第一晶体管的第一连接端和电容C1一端电连接;
所述第一晶体管的第二连接端与所述分压输出端电连接,所述第一晶体管的第三连接端分别与电阻R3一端和第二晶体管的第二连接端电连接;所述电阻R4一端与第二晶体管的第三连接端电连接,用于输出掉电检测信号,所述第一晶体管的第一连接端、电容C1另一端、电阻R3另一端和接地端均接地。
2.根据权利要求1所述的一种掉电监测电路,其特征在于,所述分压单元包括电阻R1和电阻R2,所述电阻R1一端为所述输入端,所述电阻R1另一端为所述分压输出端,与所述电阻R2一端电连接,所述电阻R2另一端为所述接地端。
3.根据权利要求2所述的一种掉电监测电路,其特征在于,所述电阻R2的阻值是电阻R1的阻值一千倍。
4.根据权利要求1所述的一种掉电监测电路,其特征在于,所述第一晶体管是PNP型的三极管,所述第二晶体管是NPN型的三极管,三极管的发射极是晶体管的第一连接端,三极管的基极是晶体管的第二连接端,三极管的集电极是晶体管的第三连接端。
5.根据权利要求1所述的一种掉电监测电路,其特征在于,还包括单片机,所述电阻R4一端与单片机的IO端口电连接。
6.根据权利要求5所述的一种掉电监测电路,其特征在于,所述电阻R4另一端与所述单片机的电源端电连接。
7.根据权利要求1或6所述的一种掉电监测电路,其特征在于,所述电阻R4另一端与所述二极管D1的负极电连接。
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