CN206096920U - 控制器复位电路和用该电路制成的计量仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种控制器复位电路，包括依次串接的控制器工作状态监控电路、复位信号调理电路和控制器电源切换电路；控制器工作状态监控电路的输入端连接控制器，输出端输出控制器复位信号；复位信号调理电路调理控制器复位信号并输出电源切换驱动信号；控制器电源切换电路根据电源切换驱动信号将控制器的电源断开并重新上电，使得控制器进行复位。本实用信心还公开了应用所述控制器复位电路进行控制器复位的计量仪表。本实用新型的电路通过对控制器的供电电源进行重启，保证在控制器故障或程序异常的情况下能够实现对控制器的复位，大大提高了控制器的可靠性。应用所述控制器复位电路进行控制器复位的计量仪表，同样具备可靠性高的优点。

Description

控制器复位电路和用该电路制成的计量仪表

技术领域

本实用新型具体涉及一种控制器复位电路和用该电路制成的计量仪表。

背景技术

随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，智能化技术已经广泛应用于各个行业和各个领域，给人们的生产和生活带来到了无尽的便利。

智能化技术的应用，离不开控制器的控制。控制器作为计量仪表的核心控制部件，可谓是计量仪表的“大脑”，因此控制器能否稳定运行，直接关系到计量仪表是否能够准确计量。但是，由于各种各样的内在和外部原因，控制器需要在适时的时刻（比如上电时，或者控制器程序死机时等）进行复位操作，以重新启动控制器，保证计量仪表的可靠运行。那么，控制器的复位电路就显得尤为重要。

以电能表为例：目前而言，控制器的复位电路均采用如图1所示的复位电路，图中V3P3SYS信号为交流电经AC-DC转换形成的***电源稳定电压3.3V，当交流电上电时电能表***工作于全速模式。VBB为电能表低功耗电源由电池或超级电容提供，当交流电掉电时VBB可以维持电能表工作在低功耗模式。图2所示为电能表低功耗电源的电路示意图：图2中C7为超级电容（也可以采用蓄电池），当交流电上电时，V3P3SYS经过二极管D3给VBB供电同时给超级电容C7充电，当交流电掉电时，超级电容C7经过二极管D2给VBB供电。

图1中U3为标准电压检测芯片，电容C8、电阻R18和R15、三极管Q1共同组成了复位信号调理电路；当V3P3SYS上升至2.5V以上时U3输出高电平。利用C8两侧电压不能突变的原理，在C8经电阻R18放电时间内使Q1导通，从而产生一个短暂的RST低电平复位信号。现有的电能表控制器的RST管脚内部设计了硬件复位控制电路，只要这个管脚接收到RST低电平信号时便会启动芯片硬件复位功能。

但是，现有的控制器在RST管脚设计上，控制芯片只有首次上电会响应上电复位。当芯片正常工作或是处于低功耗工作模式时RST需要软件使能以后，才会响应RST管脚的低电平信号。因此，如果由于某种原因电能表死机或异常而进入低功耗模式，而此时RST管脚又恰好没有被软件使能的话，那么电能表将无法正常恢复工作。

现在，由于环境内的电磁干扰极具增强，现有的计量仪表的电磁工作环境越来越差，类似于静电、空间电磁骚扰、脉冲群等信号很有可能使计量仪表的控制器实际，因此现有的控制器复位电路难以保证控制器能够可靠复位，严重影响了电能表的可靠运行。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种可靠性高、能够保证控制器在需要时能够正确复位的控制器复位电路。

本实用新型的目的之二在于提供一种利用所述控制器复位电路进行控制器复位的计量仪表。

本实用新型提供的这种控制器复位电路，包括依次串接的控制器工作状态监控电路、复位信号调理电路和控制器电源切换电路；控制器的一个引脚连接到控制器工作状态监控电路的输入端，控制器工作状态监控电路用于监测控制器的工作状态，并在控制器非正常工作时输出一路控制器复位信号；复位信号调理电路接收所述的控制器复位信号并进行调理后，输出一路电源切换驱动信号到控制器电源切换电路；控制器电源切换电路根据所述的电源切换驱动信号将控制器的电源断开若干时间并重新上电，从而使得控制器进行复位。

所述的控制器工作状态监控电路为由型号为MAX706R的监控芯片组成的控制器工作状态监控电路。

所述的控制器的一个引脚连接到控制器工作状态监控电路的输入端，具体为控制器的一个PWM输出引脚输出一路PWM信号，并连接到控制器工作状态监控电路的监控芯片MAX706R的6号引脚。

所述的复位信号调理电路包括充电电容、放电电阻、限流电阻、驱动开关管和上拉电阻；控制器工作状态监控电路输出的控制器复位信号给充电电容充电，充电电容充电后通过放电电阻对地放电，并同时通过限流电阻驱动开关管开通，开关管的活动端第一端通过上拉电阻与电源正极连接，活动端第二端直接接地；开关管活动端的第一端输出一路电源切换驱动信号。

所述的控制器电源切换电路包括信号驱动限流电阻、信号驱动开关管、电源切换开关管、放电开关管、放电开关管限流电阻和保护电阻；复位信号调理电路输出的电源切换驱动信号通过信号驱动限流电阻连接信号驱动开关管的控制端，信号驱动开关管活动端的第一端连接电源正极，信号驱动开关管活动端的第二段输出两路电源切换控制信号，一路连接到电源切换开关管的控制端，另一路通过放电开关管限流电阻连接放电开关管的控制端；电源切换开关管活动端的第一端连接计量仪表的低功耗电源电路的输出端，电源切换开关管活动端的第二端输出供电电源信号到控制器的电源供电引脚；放电开关管的活动端的第一端通过保护电阻连接供电电源信号，活动端的第二段直接与地连接。

所述的供电电源信号与地之间还连接有滤波电容。

所述的电源切换控制信号与地之间还连接有RC滤波电路。

所述的开关管为三极管、MOS管或场效应管。

本实用新型还提供了一种应用所述控制器复位电路进行控制器复位的计量仪表。

本实用新型提供的这种控制器复位电路，通过监控芯片实现控制器运行状态的监测，并适时发出复位信号，再通过适当的电路对复位信号进行信号调理，从而形成驱动信号对控制器的供电电源进行断开-重启的动作，本实用新型通过对控制器的供电电源进行重启，保证了在控制器故障或程序异常的情况下能够实现对控制器的复位，从而大大提高了控制器的可靠性。应用本实用新型提供的控制器复位电路进行控制器复位的计量仪表，同样具备可靠性高的优点。

附图说明

图1为背景技术的控制器复位电路的电路原理图。

图2为背景技术的低功耗电源电路的电路原理图。

图3为本实用新型的控制器复位电路的电路原理图。

具体实施方式

如图3所示为本实用新型的控制器复位电路的电路原理图：本实用新型公开的这种控制器复位电路，包括依次串接的控制器工作状态监控电路、复位信号调理电路和控制器电源切换电路；控制器的一个引脚连接到控制器工作状态监控电路的输入端，控制器工作状态监控电路用于监测控制器的工作状态，并在控制器非正常工作时输出一路控制器复位信号；复位信号调理电路接收所述的控制器复位信号并进行调理后，输出一路电源切换驱动信号到控制器电源切换电路；控制器电源切换电路根据所述的电源切换驱动信号将控制器的电源断开若干时间并重新上电，从而使得控制器进行复位。

具体的，控制器工作状态监控电路包括了型号为MAX706R的监控芯片、RC滤波器R12和C5、滤波电容C1、反馈电阻R8和R11、上拉电阻R3、输出信号上拉电阻R2和单相二极管D1；监控洗片的1脚通过上拉电阻R3与电源正极（图中标示V3P3SYS）连接；所述电源正极为电源电路原始输出的3.3V电源；芯片的2脚直接与电源正极连接，芯片的3脚接地，4脚通过反馈电阻连接电压反馈信号，芯片的5脚和8脚通过单相二极管D1和上拉电阻R3接电源正极，芯片的6脚为控制引脚，通过RC滤波电路连接控制器的PWM输出引脚。

复位信号调理电路则包括充电电容C3、放电电阻R6、限流电阻R5、驱动开关管Q3和上拉电阻R1；控制器工作状态监控电路输出的控制器复位信号给充电电容充电，充电电容充电后通过放电电阻对地放电，并同时通过限流电阻驱动开关管开通，开关管的活动端第一端通过上拉电阻与电源正极连接，活动端第二端直接接地；开关管活动端的第一端输出一路电源切换驱动信号。

控制器电源切换电路包括信号驱动限流电阻、信号驱动开关管N1、电源切换开关管N2、放电开关管Q4、放电开关管限流电阻R10、保护电阻R9、滤波电容C4和RC滤波电路R7和C2；复位信号调理电路输出的电源切换驱动信号通过信号驱动限流电阻连接信号驱动开关管的控制端G，信号驱动开关管活动端的第一端S连接电源正极，信号驱动开关管活动端的第二端D输出两路电源切换控制信号，一路连接到电源切换开关管的控制端G，另一路通过放电开关管限流电阻连接放电开关管的控制端；电源切换开关管活动端的第一端S连接计量仪表的低功耗电源电路的输出端（图中标示VBBS），电源切换开关管活动端的第二端D输出供电电源信号到控制器的电源供电引脚（图中标示VBB）；放电开关管的活动端的第一端通过保护电阻连接供电电源信号，活动端的第二段直接与地连接；滤波电容连接在电源供电引脚于地之间；电源切换控制信号与地之间还连接有RC滤波器。

本实用新型提供的这种控制器复位电路的工作原理如下所述：

控制器首次上电时，控制器器上电复位进入正常工作模式，通过PWM输出引脚通过监控芯片的WDI引脚给监控芯片MAX706一个翻转的电平，表示控制器处于正常的工作状态。

若控制器掉电进入低功耗模式，此时图中的电源正极V3P3SYS没有电压，电路出于静默状态。

控制器正常工作时，WDI由控制器输出一路PWM信号，PWM信号正常翻转，监控芯片U1的7脚输出低电平，驱动开关管Q3的基极低电平截止，信号驱动开关管N1的门极高电平截止，电源切换开关管N2的门极为低电平，N2导通，放电开关管Q4的基级为低电平，Q4截止，VBBS通过N2正常给VBB供电。

控制器工作异常，则监控芯片的WDI信号不能正常翻转，监控芯片U1的7脚输出一个200mS高电平，驱动开关管Q3基极高电平导通，信号驱动开关管N1的门极为低电平，N1导通，电源切换开关管N2的门极为高电平，N2截止，放电开关管Q4的基极高电平，Q4导通；此时VBBS停止给VBB供电，同时Q4快速放走VBB上残余的电量，此时控制器的供电电源掉电。200mS后，监控芯片的7脚输出低电平，电路中各器件恢复到控制器正常工作时所述的状态，VBBS重新给VBB供电，控制器重新上电，此时控制器完成一次复位，控制器恢复正常工作。

本实用新型提供控制器复位电路可以用于各类型的计量仪表，比如智能热量表、智能水表、智能电表、智能燃气表等；也可以用于其他的需要进行控制器复位的电气设备，如配电终端、集中器等。

Claims (10)

1.一种控制器复位电路，其特征在于包括依次串接的控制器工作状态监控电路、复位信号调理电路和控制器电源切换电路；控制器的一个引脚连接到控制器工作状态监控电路的输入端，控制器工作状态监控电路用于监测控制器的工作状态，并在控制器非正常工作时输出一路控制器复位信号；复位信号调理电路接收所述的控制器复位信号并进行调理后，输出一路电源切换驱动信号到控制器电源切换电路；控制器电源切换电路根据所述的电源切换驱动信号将控制器的电源断开若干时间并重新上电，从而使得控制器进行复位。

2.根据权利要求1所述的控制器复位电路，其特征在于所述的控制器工作状态监控电路为由型号为MAX706R的监控芯片组成的控制器工作状态监控电路。

3.根据权利要求2所述的控制器复位电路，其特征在于控制器的一个引脚连接到控制器工作状态监控电路的输入端，具体为控制器的一个PWM输出引脚输出一路PWM信号，并连接到控制器工作状态监控电路的监控芯片MAX706R的6号引脚。

4.根据权利要求1~3之一所述的控制器复位电路，其特征在于所述的复位信号调理电路包括充电电容、放电电阻、限流电阻、驱动开关管和上拉电阻；控制器工作状态监控电路输出的控制器复位信号给充电电容充电，充电电容充电后通过放电电阻对地放电，并同时通过限流电阻驱动开关管开通，开关管的活动端第一端通过上拉电阻与电源正极连接，活动端第二端直接接地；开关管活动端的第一端输出一路电源切换驱动信号。

5.根据权利要求1~3之一所述的控制器复位电路，其特征在于所述的控制器电源切换电路包括信号驱动限流电阻、信号驱动开关管、电源切换开关管、放电开关管、放电开关管限流电阻和保护电阻；复位信号调理电路输出的电源切换驱动信号通过信号驱动限流电阻连接信号驱动开关管的控制端，信号驱动开关管活动端的第一端连接电源正极，信号驱动开关管活动端的第二段输出两路电源切换控制信号，一路连接到电源切换开关管的控制端，另一路通过放电开关管限流电阻连接放电开关管的控制端；电源切换开关管活动端的第一端连接计量仪表的低功耗电源电路的输出端，电源切换开关管活动端的第二端输出供电电源信号到控制器的电源供电引脚；放电开关管的活动端的第一端通过保护电阻连接供电电源信号，活动端的第二段直接与地连接。

6.根据权利要求5所述的控制器复位电路，其特征在于所述的供电电源信号与地之间还连接有滤波电容。

7.根据权利要求4所述的控制器复位电路，其特征在于所述的电源切换控制信号与地之间还连接有RC滤波电路。

8.根据权利要求4所述的控制器复位电路，其特征在于所述的开关管为三极管、MOS管或场效应管。

9.根据权利要求5所述的控制器复位电路，其特征在于所述的开关管为三极管、MOS管或场效应管。

10.一种计量仪表，其特征在于应用权利要求1~9之一所述的控制器复位电路进行控制器的复位。