CN113484589A - 一种带有磁滞功能的掉电检测电路及控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及掉电检测技术,公开了一种带有磁滞功能的掉电检测电路及控制***,其包括分压电路、磁滞控制电路、基准电压电路和比较电路;分压电路用于设置掉电检测电压和磁滞电压;基准电压电路用于产生基准电压;比较电路用于比较分压电路的采样电压与基准电压电路的基准电压,并将比较的结果传送至磁滞控制电路,磁滞控制电路依据检测的电压进行控制。本发明通过在掉电检测电压阀值附近引入磁滞反馈,避免掉电检测信号在掉电检测电压值附近抖动,保证控制***能够正确的检测到掉电信号,以保证掉电流程的顺利执行,提高***的可靠性;通过调整电阻R1、R2、R3的阻值,灵活的设置掉电检测电压和磁滞电压,以适应不同***、不同环境的应用。
Description
技术领域
本发明涉及掉电检测技术,尤其涉及了一种带有磁滞功能的掉电检测电路及控制***。
背景技术
随着消费者对电子产品的性能、智能化的要求越来越高,电子产品的集成度也越来越复杂,CPU、MPU、FPGA、DSP被大量的应用于电子产品中,这些复杂的集成电路通常对***的上下电时序有严格的要求,如果上电时序不对,***有可能无法启动,所以大多数工程师都能做到正确的上电时序,下电时序通常被大多数工程师忽略,但是下电时序不对,严重的有损坏芯片的风险。
要正确控制下电时序,首先要提前检测到***掉电信号,在***停止工作前完成下电操作。
如果掉电检测信号出现抖动,控制***就会误判状态,导致在真正掉电事件发生时,***功耗没有得到有效控制,储能电路的能量被***快速消耗,待掉电电路稳定输出有效信号时,储能电路里剩余的能量就不足以完成剩下的操作,就会造成关键数据丢失、下电时序失控,严重时有可能损坏芯片。
例如专利名称,一种处理器掉电时序控制***及方法;专利申请号:CN201610647629.4;申请日为:2016-08-09;专利中记载了通过掉电检测电路实时检测处理器的供电电压,当供电电压低于预设阈值时,产生掉电触发信号;掉电控制电路与掉电检测电路相连,接收掉电触发信号后,经预设逻辑处理,将处理器控制在固定功耗的预设状态,以控制处理器内核电压的掉电速度。
现有技术中当供电电源电压跌落到小于检测电压VDET时,输出低电平的掉电信号,但是实际掉电信号是有干扰存在的,同时因为负载的不同,掉电波形也是多种多样的,造成的结果就是掉电检测信号在检测电压VDET附近会出现抖动。
发明内容
本发明针对现有技术掉电检测电路中,当供电电源电压跌落到小于检测电压VDET时,输出低电平的掉电信号,但是实际掉电信号是有干扰存在的,同时因为负载的不同,掉电波形也是多种多样的,造成的结果就是掉电检测信号在检测电压VDET附近会出现抖动,缺点,提供了一种带有磁滞功能的掉电检测电路及控制***。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
一种带有磁滞功能的掉电检测电路,包括分压电路、磁滞控制电路、基准电压电路和比较电路;
分压电路用于设置掉电检测电压和磁滞电压;基准电压电路用于产生基准电压;比较电路用于比较分压电路的采样电压与基准电压电路的基准电压,并将比较的结果传送至磁滞控制电路,磁滞控制电路依据检测的电压进行控制。
通过设有磁滞控制电路,从而磁滞电压根据设计需求和应用环境灵活调整,使得输出的掉电检测信号是真实有效且无抖动的,以保证每次的掉电处理流程都能准确执行。
作为优选,还包括输出电路,比较电路输出的比较结果传送至输出电路。
作为优选,分压电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3,电阻R1一端与VIN连接,另一端与电阻R2连接,电阻R2的另一端与电阻R3连接,电阻R3的另外一端接GND;
磁滞控制电路包括电阻R3和MOS管Q2,电阻R3的一端与MOS管Q2的漏极连接,MOS管Q2源极接地,MOS管Q2的栅极与比较器U1的输出脚相连;
基准电压电路包括电阻R4和并联基准电压源U2,电阻R4的一端与电源相连,电阻R4的另外一端与基准电压芯片U2的基准电压端相连,基准电压芯片U2的另外一端接GND;
比较电路包括电压比较器U1和电容C2;电压比较器U1输入端正极与基准电压源U2的基准电压端连接,电压比较器U1输入端负极与电阻R1的非电源端连接;
电容C2一端接地,另一端与电压比较器U1的电源端连接;电压比较器U1的接地端接地;电压比较器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接。
作为优选,输出电路包括电阻R5、电阻R6和MOS管Q1;电阻R5一端接地,另一端与MOS管Q1的栅极连接;电阻R6一端连接电源,另一端与MOS管Q1的漏极连接;MOS管Q1的源极接地。通过改变输出电路电阻R6上端的供电电压,用以适配不同的控制***。
作为优选,还包括储能电路和供电电源,储能电路与供电电源并联;储能电路包括电容C1。储能电路用于存储能量,电源掉瞬间保证能量供给。
作为优选,并联基准电压源U2包括AD1580。通过采用AD1580基准电压源芯片,其基准优化性能更好。
一种带有磁滞功能的掉电检测的控制***,包括带有磁滞功能的掉电检测电路。
本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:
通过设有磁滞控制电路,从而磁滞电压根据设计需求和应用环境灵活调整,使得输出的掉电检测信号是真实有效且无抖动的,以保证每次的掉电处理流程都能准确执行。
在掉电检测电路中引入磁滞电压的方式,解决了常规掉电检测电路在掉电电压阀值点抖动的问题,使得控制***能够准确的执行掉电处理流程,提高***的可靠性、稳定性,降低***维护成本。另外掉电检测电压和磁滞电压可根据分压电阻灵活设置,极大的提高了发明的应用范围。
附图说明
图1是本发明的***图。
图2是本发明的电路原理图。
图3是本发明的电路特性波形图。
图4是本发明的电路仿真图。
图5是本发明的电路仿真结果图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种带有磁滞功能的掉电检测电路,包括分压电路、磁滞控制电路、基准电压电路和比较电路;
分压电路用于设置掉电检测电压和磁滞电压;基准电压电路用于产生基准电压;比较电路用于比较分压电路的采样电压与基准电压电路的基准电压,并将比较的结果传送至磁滞控制电路,磁滞控制电路依据检测的电压进行控制。
通过设有磁滞控制电路,从而磁滞电压根据设计需求和应用环境灵活调整,使得输出的掉电检测信号是真实有效且无抖动的,以保证每次的掉电处理流程都能准确执行。
分压电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3,电阻R1一端与VIN连接,另一端与电阻R2连接,电阻R2的另一端与电阻R3连接,电阻R3的另外一端接GND;
磁滞控制电路包括电阻R3和MOS管Q2,电阻R3的一端与MOS管Q2的漏极连接,MOS管Q2源极接地,MOS管Q2的栅极与比较器U1的输出脚相连;
基准电压电路包括电阻R4和并联基准电压源U2,电阻R4的一端与电源相连,电阻R4的另外一端与基准电压芯片U2的基准电压端相连,基准电压芯片U2的另外一端接GND;
比较电路包括电压比较器U1和电容C2;电压比较器U1输入端正极与基准电压源U2的基准电压端连接,电压比较器U1输入端负极与电阻R1的非电源端连接;
电容C2一端接地,另一端与电压比较器U1的电源端连接;电压比较器U1的接地端接地;电压比较器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接。
实施例2
在实施例1基础上,本实施例还包括输出电路,比较电路输出的比较结果传送至输出电路。还包括储能电路和供电电源,储能电路与供电电源并联;储能电路包括电容C1。储能电路用于存储能量,电源掉瞬间保证能量供给。
并联基准电压源U2为AD1580。通过采用AD1580基准电压源芯片,其基准优化性能更好。
输出电路包括电阻R5、电阻R6和MOS管Q1;电阻R5一端接地,另一端与MOS管Q1的栅极连接;电阻R6一端连接电源,另一端与MOS管Q1的漏极连接;MOS管Q1的源极接地。通过改变输出电路电阻R6上端的供电电压,用以适配不同的控制***。
实施例3
在上述实施例基础上,本实施例在供电电源刚开始上电的瞬间,电压比较器U1的1脚电压大于3脚电压,比较器的4脚输出高电平,输出MOS管Q1导通,输出信号VEN为低电平,同时磁滞控制MOS管Q2导通,电阻R3被短接,电阻R2与R1分压后的电压被送至电压比较器U1的3脚,因此上电过程中的检测电压VDET_ON的计算公式如下;
公式中,VDET_ON为上电时的检测电压;VREF为基准芯片U2的基准电压;R1,R2为设置掉电检测电压的分压电阻。
在电源开始掉电以前,电压比较器U1的1脚电压小于电压比较器U1的3脚电压,电压比较器U1的4脚输出低电平,输出MOS管Q1关闭,输出信号VEN为高电平,同时磁滞控制MOS管Q2关闭,电阻R2、R3与R1分压后的电压被送至比较器U1的3脚,因此下电过程中的检测电压VDET_OFF的计算公式如下:
公式中,VDET_OFF为下电时的检测电压;VREF为基准芯片U2的基准电压;R1,R2、R3为设置掉电检测电压的分压电阻;掉电检测电路的磁滞电压ΔVDET计算公式为:
ΔVDET=VDET_ON-VDET_OFF
其电路特性如附图3,上电过程中,当电源电压上升到VDET_ON时,掉电检测电路的输出信号VEN由VOL变为VOH;下电过程中,当电源电压下降到VDET_OFF时,掉电检测电路的输出信号VEN由VOH变为VOL;VDET_ON和VDET_OFF之间的差值为磁滞电压ΔVDET,根据应用环境合理的设置掉电检测电压和阀值电压,避免掉电检测信号在掉电电压附近抖动,实现掉电检测信号可靠的输出,保证掉电流程的顺利执行。
实施例4
在上述实施例基础上,本实施例供电电源为12V;
***供电电压:VDC=12.0V;掉电检测电压:VDET_OFF=6.0V;磁滞电压:ΔVDET=0.5V
由磁滞电压公式计算出:VDET_ON=6.5V。由VDET_ON和VDET_OFF的计算公式整理出分压电阻R1、R2、R3的关系如下:
基准电压芯片选择ADI公司的AD1580,基准电压VREF等于1.225V,电阻R1取20KΩ,由上面公式计算R2、R3的值:R2=4.6445KΩ;R3=486.34,R2、R3取最接近的实际电阻值:R2=4.7KΩ;R3=470Ω。
将R1、R2、R3的电阻值重新代入上电检测电压、下电检测电压、磁滞电压的计算公式中,可以计算出:VDET_ON=6.438V;VDET_OFF=5.964V;ΔVDET=0.474V,满足预设的设计目标。
根据以上的计算结果,建立电路仿真文件,如附图4所示;电路仿真结果VDET_ON=6.437V;VDET_ON=5.958V,与设计结果基本一致,如附图5所示。
实施例5
一种带有磁滞功能的掉电检测的控制***,包括上述实施例的带有磁滞功能的掉电检测电路。
Claims (7)
1.一种带有磁滞功能的掉电检测电路,其特征在于,包括分压电路、磁滞控制电路、基准电压电路和比较电路;
分压电路用于设置掉电检测电压和磁滞电压;基准电压电路用于产生基准电压;比较电路用于比较分压电路的采样电压与基准电压电路的基准电压,并将比较的结果传送至磁滞控制电路,磁滞控制电路依据检测的电压进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种带有磁滞功能的掉电检测电路,其特征在于,还包括输出电路,比较电路输出的比较结果传送至输出电路。
3.根据权利要求1所述的一种带有磁滞功能的掉电检测电路,其特征在于,分压电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3,电阻R1一端与VIN连接,另一端与电阻R2连接,电阻R2的另一端与电阻R3连接,电阻R3的另外一端接GND;
磁滞控制电路包括电阻R3和MOS管Q2,电阻R3的一端与MOS管Q2的漏极连接,MOS管Q2源极接地,MOS管Q2的栅极与比较器U1的输出脚相连;
基准电压电路包括电阻R4和并联基准电压源U2,电阻R4的一端与电源相连,电阻R4的另外一端与基准电压芯片U2的基准电压端相连,基准电压芯片U2的另外一端接GND;
比较电路包括电压比较器U1和电容C2;电压比较器U1输入端正极与基准电压源U2的基准电压端连接,电压比较器U1输入端负极与电阻R1的非电源端连接;
电容C2一端接地,另一端与电压比较器U1的电源端连接;电压比较器U1的接地端接地;电压比较器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接。
4.根据权利要求2所述的一种带有磁滞功能的掉电检测电路,其特征在于,输出电路包括电阻R5、电阻R6和MOS管Q1;电阻R5一端接地,另一端与MOS管Q1的栅极连接;电阻R6一端连接电源,另一端与MOS管Q1的漏极连接;MOS管Q1的源极接地。
5.根据权利要求1所述的一种带有磁滞功能的掉电检测电路,其特征在于,还包括储能电路和供电电源,储能电路与供电电源并联;储能电路包括电容C1。
6.根据权利要求3所述的一种带有磁滞功能的掉电检测电路,其特征在于,并联基准电压源U2包括AD1580。
7.一种带有磁滞功能的掉电检测的控制***,其特征在于,包括权利要求1-6任一所述的带有磁滞功能的掉电检测电路。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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