CN103323656A - 一种终端设备侦测掉电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种终端设备侦测掉电电路，其应用于通信***终端设备中，其中，包括终端设备输入电源模块，电源电压分压处理模块，以及电源电压掉电监控及告警输出模块；所述终端设备输入电源模块连接所述电源电压分压处理模块，所述电源电压分压处理模块连接所述电源电压掉电监控及告警输出模块。本发明具有如下优点或者有益效果：1、采用带施密特触发器功能的逻辑门电路，大大降低了误报DYING-GASP的机率；2、电路结构简易，占用PCB布局空间小，实现了低成本、高可靠性的掉电告警功能；3、在没有安装大容量储能电容的情况下，能够可靠地向局端设备上报掉电告警。

Description

一种终端设备侦测掉电电路

技术领域

本发明涉及终端设备DYING-GASP（掉电告警）技术领域，尤其涉及一种终端设备侦测掉电电路。 

背景技术

VDSL（Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop，甚高比特率数字用户线）出于运行维护和设备管理的需要，局端设备需要准确记录终端设备的各种状态，其中一个重要的项目是终端设备掉电，终端设备负责在发生掉电后，在最后的时间内，通过铜轴电缆向局端设备发出掉电告警消息。局端设备收到该消息后，不仅可以记录下该终端设备通讯中断的原因，而且可以避免产生其它没有必要的告警。通过掉电告警，运行维护人员可以区分出设备离线的原因是断纤还是掉电，为网络的维护提供重要的依据。目前的VDSL终端设备都安装有大容量储能电容，大容量储能电容占用空间太大，为了适应未来发展趋势，通讯设备日益向微型发展，尤其涉及新型终端设备尺寸、成本都有严格要求时，大容量储能电容的使用不利于微型化，但是在没有安装大容量储能电容的情况，设备掉电告警不能有效的进行。 

中国发明专利申请（公开号：CN102938553A）公开了一种掉电告警控制电路，包括隔离模块和均与其连接的缓启动模块、DYING-GASP能量存储模块和监控模块；该发明可抑制上电尖峰电 流，且可以提供充足的掉电保持时间来完成DYING-GASP过程，减少DYING-GASP的误报。 

中国发明专利申请（公开号：CN101895341A）公开了一种终端设备及其掉电告警上报的方法，终端设备包括电源模块、用户功能模块、掉电告警模块；该发明通过将输入电压和预定参考电压比较确定掉电过程的开始，通过控制信号停止用户功能模块工作，从而大大减小了用户功能电路对电能的消耗，大大降低了***对储能电容容量的需求，保证了掉电告警信号有足够的时间可靠地发送到局端设备。 

因此，现有技术的缺点是掉电检测电路复杂，必须使用大容量储能电容，成本高，PCB布局困难，不利于通信终端设备的微型化发展，侦测电路抗干扰能力差，可靠性不高。 

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种终端设备侦测掉电电路，在没有安装大容量储能电容的情况下，能够可靠地向局端设备上报掉电告警。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种终端设备侦测掉电电路，其应用于通信***终端设备中，其中，包括终端设备输入电源模块，电源电压分压处理模块，以及电源电压掉电监控及告警输出模块；所述终端设备输入电源模块连接所述电源电压分压处理模块，所述电源电压分压处理模块连接所述电源电压掉电监控及告警输出模块；所述终端设备输入电源模块向所述电源 电压分压处理模块输入一输入电压，所述电源电压分压处理模块钳位所述输入电压得到钳位电压，所述电源电压分压处理模块将所述钳位电压输入所述电源电压掉电监控及告警输出模块；所述电源电压掉电监控及告警输出模块设一控制告警信号输出的触发电压，所述电源电压掉电监控及告警输出模块侦测所述钳位电压是否低于所述触发电压后输出侦测结果电平；当所述终端设备掉电时，所述电源电压掉电监控及告警输出模块侦测到所述钳位电压低于所述触发电压，所述电源电压掉电监控及告警输出模块输出告警信号低电平。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述终端设备输入电源模块还设一正常电压值和一低位电压值，当所述终端设备上电时，所述输入电压为所述正常电压值；当所述终端设备掉电时，所述输入电压逐渐降低到所述低位电压值，所述输入电压为所述低位电压值。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述终端设备输入电源模块包括一第一电容，所述终端设备上电时，所述第一电容进行充电；所述终端设备掉电时，所述第一电容进行放电。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述电源电压分压处理模块包括一第一电阻和一第二电阻，所述第二电阻两端的电势差为所述钳位电压。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述电源电压掉电监控及告警输出模块包括一带有施密特触发器的电源电压掉电监控及告警芯片。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述电源电压掉电监控及 告警芯片的第二引脚侦测所述钳位电压是否低于所述触发电压，当侦测到所述钳位电压高于所述触发电压时，所述电源电压掉电监控及告警芯片的第四引脚输出无告警信号高电平；当所述钳位电压低于所述触发电压时，所述电源电压掉电监控及告警芯片的第四引脚的输出在跳变时间内由无告警信号高电平跳变为告警信号低电平。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述跳变时间为5-15ns。 

上述的终端设备侦测掉电电路，其中，所述电源电压掉电监控及告警输出模块还包括一第三电阻和一第二电容。 

本发明具有如下优点或者有益效果： 

1、采用带施密特触发器功能的逻辑门电路，将终端设备中的DYING-GASP功能的触发电压值设置在完全满足高于掉电时的下降沿电压才输出告警电平，大大降低了误报DYING-GASP的机率； 

2、电路结构简易，占用PCB布局空间小，实现了低成本、高可靠性的掉电告警功能； 

3、在没有安装大容量储能电容的情况下，能够可靠地向局端设备上报掉电告警。 

附图说明 

图1是本发明终端设备侦测掉电电路的第一实施例的模块原理图； 

图2是本发明终端设备侦测掉电电路的第二实施例的电路结构图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。 

本发明的第一实施例涉及一种终端设备侦测掉电电路，其应用于通信***终端设备中，参见图1，包括终端设备输入电源模块S101，电源电压分压处理模块S201，以及电源电压掉电监控及告警输出模块S301。 

其中，终端设备输入电源模块S101连接电源电压分压处理模块S201，电源电压分压处理模块S201连接电源电压掉电监控及告警输出模块S301；终端设备输入电源模块S101向电源电压分压处理模块S201输入一输入电压，电源电压分压处理模块S201钳位输入电压得到钳位电压，电源电压分压处理模块S201将钳位电压输入电源电压掉电监控及告警输出模块S301。 

电源电压掉电监控及告警输出模块S301设一控制告警信号输出的触发电压，电源电压掉电监控及告警输出模块S301侦测钳位电压是否低于触发电压后输出侦测结果电平。 

当终端设备掉电时，电源电压掉电监控及告警输出模块S301侦测到钳位电压低于触发电压，电源电压掉电监控及告警输出模块S301输出告警信号低电平；当终端设备上电时，电源电压掉电监控及告警输出模块S301侦测到钳位电压高于触发电压，电源电压掉电监控及告警输出模块S301输出无告警信号高电平。 

进一步地，终端设备输入电源模块S101还设一正常电压值和一低位电压值，当终端设备上电时，输入电压为正常电压值；当终端设备掉电时，输入电压逐渐降低到低位电压值，输入电压为低位电压值。这里的正常电压值也就是通常使用的终端设备在正常工作时的电压，一般家用终端设备的正常电压值为+12V，另设一个输入电压逐渐降低到的低位电压值为+10.5V。 

本发明的第二实施例涉及一种终端设备侦测掉电电路，本实施例在第一实施例的基础上进行改进。参见图2，终端设备输入电源模块S101包括一第一电容C1，该第一电容C1是第一电容，用来存储DYING-GASP能量；终端设备上电时，第一电容C1进行充电；终端设备掉电时，第一电容C1进行放电。尤其是该第一电容C1的参数为“470μF，25V，RAD5.0”，电容量只有470μF，与现有技术中的大容量第一电容相比要小得多。而且，终端设备输入电源模块S101还包括+12V的电源电压接入。 

另外，电源电压分压处理模块S201包括一第一电阻R1和一第二电阻R2，第二电阻R2两端的电势差为钳位电压。电源电压掉电监控及告警输出模块S301包括一带有施密特触发器的电源电压掉电监控及告警芯片U9，其型号为SN74AHC1G08DCKR，该电源电压掉电监控及告警芯片U9包含5个门，即包含5个引脚，其中，电源电压掉电监控及告警芯片U9的第二引脚侦测钳位电压是否低于触发电压，当侦测到钳位电压高于触发电压时，电源电压掉电监控及告警芯片U9的第四引脚输出无告警信号高电平；当钳位电压低于触发电压 时，电源电压掉电监控及告警芯片U9的第四引脚的输出在跳变时间内由无告警信号高电平跳变为告警信号低电平。这里的跳变时间为5-15ns，较佳地，跳变时间为10ns。还有，触发电压为1.5V。电源电压掉电监控及告警输出模块S301还包括一第三电阻R3和一第二电容C2。 

也就是说，本实施例的具体工作原理如下： 

一、当终端设备上电（正常电压值为+12V）时，第一电容C1会充电，电源电压分压处理模块S201将+12V的输入电压钳位，在上电稳定时，第二电阻R2两端的电势差为1.7V，即电源电压掉电监控及告警芯片U9的第二引脚接收到的钳位电压是1.7V，而电源电压掉电监控及告警输出模块S301的触发电压是1.5V，此时钳位电压相对于触发电压有0.2V的余量，电源电压掉电监控及告警芯片U9的第二引脚侦测到钳位电压高于触发电压，因此电源电压掉电监控及告警芯片U9的第四引脚输出无告警信号高电平，终端设备的CPU检测到此无告警信号高电平，确保终端设备正常工作，不会误检测到告警信号低电平。 

二、当终端设备掉电（低位电压值为+10.5V）时，第一电容C1开始慢慢放电并伴随着+12V电平降低，当降低到10.5V时，电源电压分压处理模块S201将+10.5V的输入电压钳位，第二电阻R2两端的电势差为1.49V，低于触发电压1.5V，此时带有施密特触发器的电源电压掉电监控及告警芯片U9的第二引脚侦测到钳位电压下降沿到达1.5V的触发电压值，即钳位电压低于触发电压，此时电源电压掉 电监控及告警芯片U9的第四引脚将会在10ns以内跳变为告警信号低电平，终端设备的CPU检测到此告警信号低电平，便实现DYING-GASP功能。 

三、当终端设备恢复到正常电压值+12V时，第二电阻R2两端的电势差回到1.7V，电源电压掉电监控及告警芯片U9的第四引脚输出无告警信号高电平，终端设备的功能可正常使用。 

通过上述两个实施例可以看出，本发明采用带施密特触发器功能的逻辑门电路，大大降低了误报DYING-GASP的机率，且电路结构简易，占用PCB布局空间小，在没有安装大容量储能电容的情况下，实现了低成本、高可靠性的掉电告警功能。 

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。 

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。 

Claims (8)

1.一种终端设备侦测掉电电路，其应用于通信***终端设备中，其特征在于，包括终端设备输入电源模块，电源电压分压处理模块，以及电源电压掉电监控及告警输出模块；所述终端设备输入电源模块连接所述电源电压分压处理模块，所述电源电压分压处理模块连接所述电源电压掉电监控及告警输出模块；

所述终端设备输入电源模块向所述电源电压分压处理模块输入一输入电压，所述电源电压分压处理模块钳位所述输入电压得到钳位电压，所述电源电压分压处理模块将所述钳位电压输入所述电源电压掉电监控及告警输出模块；

所述电源电压掉电监控及告警输出模块设一控制告警信号输出的触发电压，所述电源电压掉电监控及告警输出模块侦测所述钳位电压是否低于所述触发电压后输出侦测结果电平；

当所述终端设备掉电时，所述电源电压掉电监控及告警输出模块侦测到所述钳位电压低于所述触发电压，所述电源电压掉电监控及告警输出模块输出告警信号低电平。

2.根据权利要求1所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述终端设备输入电源模块还设一正常电压值和一低位电压值，当所述终端设备上电时，所述输入电压为所述正常电压值；当所述终端设备掉电时，所述输入电压逐渐降低到所述低位电压值，所述输入电压为所述低位电压值。

3.根据权利要求1或2所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述终端设备输入电源模块包括一第一电容，所述终端设备上电时，所述第一电容进行充电；所述终端设备掉电时，所述第一电容进行放电。

4.根据权利要求1所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述电源电压分压处理模块包括一第一电阻和一第二电阻，所述第二电阻两端的电势差为所述钳位电压。

5.根据权利要求1所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述电源电压掉电监控及告警输出模块包括一带有施密特触发器的电源电压掉电监控及告警芯片。

6.根据权利要求5所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述电源电压掉电监控及告警芯片的第二引脚侦测所述钳位电压是否低于所述触发电压，当侦测到所述钳位电压高于所述触发电压时，所述电源电压掉电监控及告警芯片的第四引脚输出无告警信号高电平；当所述钳位电压低于所述触发电压时，所述电源电压掉电监控及告警芯片的第四引脚的输出在跳变时间内由无告警信号高电平跳变为告警信号低电平。

7.根据权利要求6所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述跳变时间为5-15ns。

8.根据权利要求5所述的终端设备侦测掉电电路，其特征在于，所述电源电压掉电监控及告警输出模块还包括一第三电阻和一第二电容。

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