一种电源掉电检测电路的制作方法

本实用新型涉及检测电路技术领域，特别是涉及一种电源掉电检测电路。

背景技术：

在控制行业中，系统电源对很多设备供电，在供电期间，若系统电源突然掉电，这种突发情况会导致系统丢失重要的数据且不能恢复，并且，系统因电源突然掉电而突然中断运行，会造成系统运行混乱，进而影响整个系统的可靠性。

技术实现要素：

本实用新型实施例一个目的旨在提供一种电源掉电检测电路，其能够进行掉电检测。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

在第一方面，本实用新型实施例提供一种电源掉电检测电路，所述电源掉电检测电路包括：

dc/dc电路,与外部电源连接，用于将所述外部电源转换为直流信号；

电压转换电路，与所述dc/dc电路的第一输出端连接，用于接收所述dc/dc电路输出的第一直流信号，并调整所述第一直流信号，所述第一直流信号用于提供驱动电压；

采样电路，与所述dc/dc电路的第二输出端连接，用于采样所述dc/dc电路输出的第二直流信号，并输出采样信号；以及

控制器，分别与所述采样电路和所述电压转换电路连接，所述控制器用于根据所述采样信号的有无确定所述外部电源的供电状态或掉电状态。

在一些实施例中，所述采样电路包括分压电路，所述分压电路与所述dc/dc电路的第二输出端连接，用于将所述dc/dc输出信号的第二直流信号进行分压，得到分压信号，并将所述分压信号传送给所述控制器。

在一些实施例中，所述采样电路还包括非门电路，所述非门电路用于连接所述分压电路和所述控制器，用于将所述分压信号反相，得到所述反相信号，并将所述反相信号传送给所述控制器。

在一些实施例中，所述分压电路包括串联连接的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端经所述第二电阻接地，所述第一电阻的另一端连接所述dc/dc电路的第二输出端。

在一些实施例中，所述非门电路包括开关管，所述开关管的第一端与所述分压电路连接，所述开关管的第二端与所述控制器连接，所述开关管的第三端与地连接。

在一些实施例中，所述电源掉电检测电路还包括滤波电路，所述滤波电路分别连接所述电源与所述dc/dc电路，用于对所述电源信号滤波。

在一些实施例中，所述滤波电路包括第一电容和第二电容，所述dc/dc电路的输入端分别与所述第一电容的正极、所述第二电容的一端连接，所述第一电容的负极和所述第二电容的另一端共同接地。

在一些实施例中，所述dc/dc电路包括dc/dc转换器、电感、二极管、第三电容和第四电容，所述dc/dc转换器的输入端与所述电源连接，所述dc/dc转换器的输出端分别与所述分压电路、所述电感的一端以及所述二极管的负极连接，所述电感的另一端分别与所述电压转换电路、所述第三电容的正极以及所述第四电容的一端连接，所述二极管的正极、所述第三电容的负极以及所述第四电容的另一端共同连接地。

在一些实施例中，所述电压转换电路包括稳压器、第五电容和第六电容，所述稳压器的输入端连接所述dc/dc电路的第一输出端，所述稳压器的输出端分别连接所述第五电容的正极、所述第六电容的一端以及所述控制器，所述第五电容的负极和所述第六电容的另一端共同连接地。

在一些实施例中，当所述电源为交流电源时，所述电源掉电检测电路还包括整流电路，所述整流电路分别连接所述交流电源和所述dc/dc电路，用于将所述电源转换为直流电源。

在本实用新型各个实施例中，电源掉电检测电路包括dc/dc电路、电压转换电路、采样电路以及控制器，其中，dc/dc电路、电压转换电路、以及控制器串联连接，dc/dc电路还与外部电源连接，其用于将外部电源转换为直流信号，电压转换电路用于接收dc/dc电路第一输出端输出的第一直流信号，并调整该第一直流信号，采样电路分别与dc/dc电路的第二输出端和控制器连接，用于采样dc/dc电路第二输出端输出的第二直流信号，并将采样信号传送给控制器。供电状态控制器可以根据采样信号的有无，确定外部电源的工作状态，外部电源的工作状态包括掉电状态或供电状态。由于掉电状态对应的采样信号与供电状态对应的采样信号不同，掉电检测电路便可以根据采样信号确定外部电源的工作状态，以达到电源掉电检测的目的，并且电路成本较低。

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进行示例性说明，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一种电源掉电检测电路的结构框图示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供一种电源掉电检测电路的结构框图示意图；

图3是本实用新型实施例提供一种电源掉电检测电路的结构示意图；

图4是本实用新型另一实施例提供一种电源掉电检测电路的结构示意图；

图5是本实用新型又一实施例提供一种电源掉电检测电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供一种电源掉电检测电路的结构示意图。如图1所示，该电源掉电检测电路100包括依次串接的dc/dc电路10、电压转换电路20以及控制器30，其中，dc/dc电路10与外部电源200连接，其用于将外部电源200转换为直流信号，电压转换电路20用于连接dc/dc电路10和控制器30，用于接收dc/dc电路20第一输出端输出的第一直流信号，并调整该第一直流信号，以将该第一直流信号转换为适合驱动控制器30的电压信号，该电源掉电检测电路100还包括采样电路40，采样电路40分别与dc/dc电路10的第二输出端和控制器30连接，用于采样dc/dc电路10第二输出端输出的第二直流信号，并输出采样信号，控制器30接收该采样信号，并根据该采样信号的有无，确定外部电源200的工作状态。

外部电源200的工作状态包括供电状态和掉电状态，供电状态是有电状态，掉电状态是指由于断电、失电、或电的质量达不到要求而导致用电设备不能正常工作的现象。当外部电源200处于供电状态时，外部电源200向dc/dc电路10提供直流信号，那么控制器30检测到的采样信号是一定频率的脉冲信号，当外部电源200处于掉电状态时，dc/dc电路10不能正常工作，无法输出对应的脉冲信号，进而采样信号就会消失，控制器30在预设时间内接收不到采样信号。因此，控制器30可以根据采样信号，确定外部电源200的工作状态。该掉电检测电路100通过自身工作信号的特征确定外部电源200的工作状态，以达到电源掉电检测的目的，电路成本较低。

因此，本实用新型实施例的电源掉电检测电路在外部电源突然掉电时能及时检测到该掉电状态，以利于后续及时采取掉电保护措施进行系统的掉电保护，避免系统发生混乱或者数据的丢失等。

在一些实施例中，外部电源200提供的电源均是直流，其中，外部电源200可以是交流电源经过整流滤波等一系列处理之后得到的直流电源，其也可以是一些电源的组合装置。

在一些实施例中，dc/dc电路10主要是用于电压的转换，电压转换电路20主要是用于调整dc/dc电路输出的第一直流信号，其可以包括变压器、滤波电路、钳位电路等，电压转换电路20的输出信号作为控制器30的驱动信号。

在一些实施例中，采样电路40用于实现电平转换或者信号隔离，还可以实现将电流信号转换成电压信号，方便后续电路处理，采样电路40是一种信号调理电路，包括比例缩小、信号隔离、滤波降噪、反相等相关内容。

请参阅图2，图2是本实用新型另一实施例提供一种电源掉电检测电路100的框图结构示意图，如图2所示，该电源掉电检测电路100的采样电路40包括分压电路41，其分别与dc/dc电路40的第二输出端和所述控制器30连接，分压电路41将dc/dc电路10输出的第二直流信号进行分压，得到分压信号，并将分压信号传送给控制器30，控制器30根据该分压信号，确定外部电源200的状态。

在一些实施例中，请继续参阅图2，采样电路40还包括非门电路42，该非门电路42用于连接分压电路41和控制器30，用于将分压信号反相，也就是将分压信号的相位反转180度，非门电路42可以是ttl非门电路和cmos反相器等电路。非门电路42输出分压信号的反相信号，并将该反相信号传送给控制器30，控制器30根据该反相信号确定外部电源200的状态。具体可以描述如下：

首先，当外部电源200处于供电状态时，外部电源200向dc/dc电路10提供直流信号该直流信号经dc/dc电路10的第一输出端输出第一直流信号，该第一直流信号经电压转换电路20调整之后驱动控制器30工作。经dc/dc电路10的第二输出端输出第二直流信号，该第二直流信号是一定频率的脉冲信号，该脉冲信号经分压电路41分压，得到分压信号，该分压信号也是一定频率的脉冲信号，并将该脉冲信号传送给控制器30，控制器30确定外部电源200是供电状态；

若外部电源200发生掉电现象，当其电压调到一个阈值电压以下时，dc/dc电路10就因断电不工作，因此，dc/dc电路10的第二输出端也就不会输出脉冲信号，进而分压电路41不会输出分压信号，控制器30也就检测不到一定频率的分压信号，若在一定时间内，控制器30都检测不到分压信号，控制器30确定外部电源200是掉电状态。

综上所述，控制器30可以根据分压信号确定外部电源200的状态，以达到外部电源掉电检测的目的，并且，该分压信号是电路自身工作信号转变而来，无需另外设置检测电路和检测信号，降低了检测成本。

当控制器30及时检测到外部电源掉电时，系统可以及时采取一些掉电保护措施，以避免数据的丢失或者系统运行混乱。本实用新型实施例提供其中一种可行的实施方式，控制器30可以及时转入中断服务程序进行数据的保护和备用电源的切换工作，待系统重新上电后，再恢复被保护的数据，以避免系统因突然断电而发生系统运行混乱或者数据的不可恢复。

若采样电路40还包括非门电路42，那么控制器30根据采样信号确定外部电源200的状态，具体可以描述如下：

当外部电源200处于供电状态时，外部电源200向dc/dc电路提供直流信号，该直流信号经过dc/dc电路10的第二输出端输出第二直流信号，该第二直流信号是一定频率的脉冲信号，该脉冲信号经分压电路41分压，得到分压信号，该分压信号也是一定频率的脉冲信号，然后将该分压信号传输给非门电路42的控制端，非门电路42将该分压信号反相，并得到反相信号，该反相信号同分压信号是频率相同，相位相差180度，最后，该反相信号被传送给控制器30，控制器30检测到该反相信号是一定频率的脉冲信号，则确定目前外部电源200处于供电状态；

当外部电源200掉电时，同样的原理，控制器30在预设时间内均检测不到反相信号，则确定目前外部电源200处于掉电状态。

请参阅图3，图3是本实用新型另一实施例提供的电源掉电检测电路100结构示意图。如图3所示，外部电源200供电端是v1，可以为后端dc/dc电路10提供直流信号。

在一些实施例中，电源掉电检测电路100还包括滤波电路50，该滤波电路50包括第一电容c1和第二电容c2，第一电容c1和第二电容c2并联连接，并且，第一电容c1的正极分别连接电源v1和第二电容c2的一端，第一电容c1的负极和第二电容c2的另一端共同接地。该滤波电路50用于对电源v1提供的直流信号滤波，并滤波之后的信号传送给后续电路。

请继续参阅图3，dc/dc电路10包括dc/dc转换器u1、电感l1、二极管d1、第三电容c3和第四电容c4。dc/dc转换器u1的输入端与电源端v1连接，其输出端分别与分压电路41、电感l1的一端以及二极管d1的负极连接，电感l1的另一端分别与电压转换电路20、第三电容c3的正极以及第四电容c4的一端连接，二极管d1的正极、第三电容c3的负极以及第四电容c4的另一端共同连接地。电感l1与电压转换电路20的连接端是dc/dc电路10的第一输出端，dc/dc转换器u1的输出端是dc/dc电路10的第二输出端。dc/dc电路10的第一输出端输出第一直流信号，该第一直流信号传送给电压转换电路20，dc/dc电路10的第二输出端输出第二直流信号，该第二直流信号传送给分压电路41。

电压转换电路20包括稳压器u2、第五电容c5和第六电容c6，稳压器u2的输入端连接dc/dc电路10的第一输出端，稳压器u2的输出端分别连接第五电容c5的正极、第六电容c6的一端以及控制器30，第五电容c5的负极和第六电容c6的另一端共同连接地。电压转换电路20用于将第一直流信号进行降压、稳压及滤波等处理，输出直流电压v3，直流电压v3作为控制器30的驱动电压，驱动控制器30工作。

分压电路41包括第一电阻r1和第二电阻r2，第一电阻r1的一端经第二电阻r2接地，第一电阻r1的另一端连接dc/dc电路10的第二输出端。第一电阻r1和第二电阻r2对第二直流信号进行分压，两者共同连接点作为分压电路41的输出端，输出端输出分压信号，并将分压信号传送到控制器30，由控制器30接收检测。

在一些实施例中，如图3所示，分压电路41还包括第三电阻r3和第七电容c7，第三电阻r3一端连接第一电阻r1和第二电阻r2的共同连接端，第三电阻r3的另一端连接控制器30，第七电容c7一端连接控制器30，另一端接地。

控制器30接收分压电路41输出的分压信号，并根据分压信号确定外部电源200的状态，具体可以描述如下：

外部电源200为dc/dc电路10提供直流信号，外部电源200提供的电压为直流电压v1，该直流电压v1经过滤波电路50的滤波作用，传送给dc/dc转换器u1，该直流信号经过dc/dc电路10的第一输出端输出第一直流信号v2，第一直流信号v2经过稳压器、第五电容及第六电容转换为电压v3，该直流电压v3为控制器供电，驱动控制器工作；

dc/dc转换器u1输出端输出的是第二直流信号，第二直流信号是一定频率的脉冲信号，该脉冲信号经过第一电阻r1和第二电阻r2分压，得到分压信号，该分压信号经过第三电阻r3和第七电容c7组成的滤波电路滤波之后，传送给控制器30的i/o检测端口，由控制器30检测，控制器30检测出该分压信号是同样频率的持续的脉冲信号，确定外部电源v1是供电状态；

若外部电源v1发生掉电，则dc/dc转换器u1的输入端无输入信号，其输出端也无输出信号，但由于电容器的存在，例如第三电容c3和第五电容c5，其存储的电能放电，还能满足控制器30工作的条件，因此，控制器30根据自身的耗能能力，还可以继续工作一定时间，理论上为200ms至5s的时间，然而，dc/dc转换器u1的输出端无输出信号，分压信号也随之消失，进而控制器30无法检测到脉冲信号，若在预设时间内，控制器30均检测不到脉冲信号，则确定外部电源端v1掉电，其中预设时间可以是5ms或者10ms。

综上所述，若外部电源v1正常供电，控制器30的检测端口i/o口可以通过采样电路40检测到采样信号，若外部电源v1掉电，控制器30i/o端在预设时间内检测不到采样信号，因此，控制器30可以根据采样信号确定外部电源v1是否掉电，从而及时做出处理，且本电源掉电检测电路是根据自身信号的工作特征，检测外部电源的工作状态，降低检测成本。

请参阅图4，图4是本实用新型另一实施例提供的电源掉电检测电路结构示意图。如图4所示，图4与图3的唯一区别在于，采样电路40还包括非门电路42，非门电路42包括开关管q1，开关管q1的第一端连接于第一电阻r1和第二电阻r2的共同连接点，该开关管q1的第一端也是其控制端，开关管q1的第二端与控制器30的检测端口i/o端连接，该开关管q1的第二端也是其输出端，该开关管q1的第三端接地，如图4所示，开关管q1是三极管，三极管q1的基极经第三电阻r3连接分压电路41的输出端，三极管q1的发射极连接地，电压v3经过第五电阻r5连接三极管q1的集电极，同时集电极是非门电路42的输出端，非门电路42还包括第八电容c8，第八电容c8并联连接在三极管q1的集电极和发射极。

当外部电源v1端正常供电时，分压电路41输出分压信号，该分压信号是脉冲信号，其作用于三极管q1的基极，则三极管q1的集电极输出反相信号，该反相信号与基极的输入信号，频率相同，相位相差180度，该反相信号传送给控制器30，控制器30检测到该反相信号为脉冲信号，确定外部电源v1处于供电状态；

当外部电源v1端掉电时，分压信号消失，进而三极管q1截止，三极管q1集电极向控制器30的i/o端传送的是高电平信号，若在预设时间内，控制器30检测到三极管q1的集电极一直输出高电平信号，则确定外部电源v1处于掉电状态。

在一些实施例中，该非门电路42只通过开关管q1也可以实现相应功能。

请参阅图5，图5是本实用新型又一实施例提供的电源掉电检测电路结构示意图。如图5所示，图5与图3的唯一区别在于，当外部电源200是交流电源时，该电源掉电检测电路100还包括整流电路60，整流电路60用于连接交流电源200和dc/dc电路10，将交流信号转换为直流信号。具体地，整流电路60包括第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4以及第五二极管d5，该四个二极管组成整流桥，整流桥的第一输入端连接交流电源200的火线acl，第二输入端连接交流电源200的零线n，整流桥的第一输出端输出直流电源v1，其第二输出端接地。

因此，该整流电路60可以将交流电源200整流成直流电源v1，再由第一电容c1以及第二电容c2滤波，整流桥整流出的直流仍然存在一些交流成分，经过滤波以后，可以滤除交流成分，使得输出的直流更加稳定。

综上所述，若外部电源200正常供电，控制器30的检测端口i/o口可以通过分压电路41检测到分压信号，该分压信号是一定频率的脉冲信号，若外部电源200掉电，控制器30的i/o端在预设时间内检测不到分压信号，因此，控制器30可以根据分压信号确定外部电源200是否掉电，从而及时做出处理，且本电源掉电检测电路是根据自身信号的工作特征，检测外部电源的工作状态，降低检测成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。