复位电路及包括该复位电路的计量仪表的制作方法

文档序号:15222538发布日期:2018-08-21 17:39阅读:202来源:国知局

本实用新型具体涉及一种复位电路及包括该复位电路的计量仪表。



背景技术:

复位电路作为控制器或者特殊需求芯片的重要复位手段,其承担着在某些特定工作状态下对芯片进行复位的重任。因此,复位电路的功能显得尤为重要。尤其是在低压断路器中使用的电子控制器,其对MCU复位的时序要求很高,要求上电速度快,复位过程短,同时需要电源监控和看门狗功能。

但是,目前常常采用的以分立元件为基础的复位电路,难以实现电源监控和看门狗监控的功能,而且电路的整体可靠性不高。此外,如果使用以集成芯片为基础的复位电路,虽然能够满足电源监控和看门狗监控的功能,但是由于存在集成芯片的延时时间,因此电路的复位时间相对较长,也不适用于低压断路器中的电路复位。



技术实现要素:

本实用新型的目的之一在于提供一种成本低廉,并且能够可靠实现快速复位的复位电路。

本实用新型的目的之二在于提供一种包括所述复位电路的计量仪表。

本实用新型提供的这种复位电路,包括复位芯片,还包括隔离电路、第一开关管控制电路、第一开关管、第二开关管控制电路、第二开关管和输出电路;隔离电路、第一开关管控制电路、第一开关管、第二开关管控制电路、第二开关管和输出电路依次串联;复位芯片的喂狗信号直接连接控制器的喂狗信号引脚;复位芯片输出的复位信号依次通过隔离电路、第一开关管控制电路、第一开关管、第二开关管控制电路、第二开关管和输出电路连接控制器的复位信号引脚。

所述的隔离电路为隔离电容。

所述的第一开关管控制电路包括第一上拉电阻和第一电容;隔离电路的输出端通过第一电容接地,通过第一上拉电阻连接电源正极,同时还直接连接第一开关管的控制端。

第一开关管的非控制端的一端接地,第一开关管的非控制端的另一端为信号输出引脚并直接连接第二开关管控制电路。

第二开关管控制电路包括第二上拉电阻;第一开关管的信号输出引脚通过第二上拉电阻连接电源正极,同时第一开关管的信号输出引脚直接连接第二开关管的控制端。

第二开关管的非控制端的一端接地,第二开关管的非控制端的另一端为信号输出引脚并直接连接输出电路。

所述的输出电路包括第三上拉电阻;第二开关管的信号输出引脚通过第三上拉电阻连接电源正极,同时第二开关管的信号输出引脚直接连接控制器的复位信号引脚。

所述的第一开关管为MOS管。

所述的第二开关管为三极管或MOS管。

本实用新型还提供了一种计量仪表,该计量仪表包括了所述复位电路。

本实用新型提供的这种复位电路,通过简单可靠的电路设计,实现了芯片的快速可靠复位,而且复位信号可靠,电路成本低廉且高效。

附图说明

图1为本实用新型的功能模块图。

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的功能模块图:本实用新型提供的这种复位电路,包括复位芯片,还包括隔离电路、第一开关管控制电路、第一开关管、第二开关管控制电路、第二开关管和输出电路;隔离电路、第一开关管控制电路、第一开关管、第二开关管控制电路、第二开关管和输出电路依次串联;复位芯片的喂狗信号直接连接控制器的喂狗信号引脚;复位芯片输出的复位信号依次通过隔离电路、第一开关管控制电路、第一开关管、第二开关管控制电路、第二开关管和输出电路连接控制器的复位信号引脚。

如图2所示为本实用新型的电路原理图:在该实施例中,第一开关管和第二开关管均采用N-MOS管。其中,隔离电路采用的是隔离电容C1,第一开关管控制电路包括第一上拉电阻R1和第一电容C2,第一开关管为V1,第二开关管控制电路包括第二上拉电阻R2,第二开关管为V2,输出电路为第三上拉电阻R3。

从图中可以看到,复位芯片的电源引脚与电源VCC连接,地引脚与地连接,复位芯片的喂狗信号输入引脚则直接与控制芯片MCU的喂狗信号输出引脚连接并获取MCU的喂狗信号;复位芯片的复位信号输出引脚则通过所述复位电路连接MCU的复位信号输入引脚。复位芯片的复位信号输出引脚连接隔离电容C1,隔离电容C1输出的信号直接连接第一开关管V1的控制端;第一开关管V1的控制端通过第一电容C2接地,同时也通过第一上拉电阻R1连接电源正极VCC;第一开关管的非控制端的一端(采用MOS管时,该端为MOS管的源极S)接地,第一开关管的非控制端的另一端(采用MOS管时,该端为MOS管的漏极D)直接连接第二开关管V2的控制端,同时也通过第二上拉电阻R2连接电源正极VCC;第二开关管的非控制端的一端(采用MOS管时,该端为MOS管的源极S)接地,第二开关管的非控制端的另一端(采用MOS管时,该端为MOS管的漏极D)通过第三上拉电阻R3连接电源正极,同时第二开关管的非控制端的另一端也为复位电路最终的信号输出端,其输出的信号直接连接到MCU的复位信号引脚。

上述的复位电路的工作过程如下所述:

当系统上电时,MCU的复位信号引脚需要一个由低至高的电平跳变信号。此信号需要在系统电源VCC稳定后产生,以此来对MCU进行复位操作。

当系统未上电时,电路各点电压均为低,在电源VCC上电的时刻,集成复位芯片的复位信号输出为低,由于存在电容C2,使MOS管V1的G极电压不能突变,因此V1的G极信号为低。MOS管V1关断。由于R2的上拉作用,MOS管V2的G极电压为高,使MOS管V2导通,使MCU复位信号输入引脚与地相连,因此MCU的复位信号输入引脚的电平为低。

随时间变化,VCC通过电阻R1向电容C2进行充电,使MOS管V1的G极电压逐渐升高,当超过V1开启的阈值后,V1由关断变为导通。此时MOS管V2的G极由高电平变为低电平。使V2由导通变为关断状态。则由于电阻R3的上拉作用,是MCU的复位信号输入引脚的电平由低变成高。

由于电容C1的隔直通交,因此集成复位芯片的复位信号输出引脚的稳定电平状态不会影响到MOS管V1的G极电平状态,当集成复位芯片的复位信号输出由低变为高时,由于C1两端电压不能突变。MOS管V1的G极的电压会再次升高,但仍旧保持在高电平,因此其MOS管V1的状态不会变化,MCU复位信号输入引脚的电平也不会变化。

在系统上电后,若因MCU喂狗超时而导致看门狗触发复位,或因VCC电压不稳定,定于设定的阈值而导致集成芯片产生复位时,其复位信号输出信号引脚由高电平变为低电平,由于C1电容的两端电压不能突变,则MOS管V1的G极的电压也由高电平变为低电平,则V1由导通变为关断,使MOS管V2的G极由低电平变为高电平,MOS管V2由关断变为导通,是MCU的复位信号输入引脚的电平由高变为低。

由于电容C1的隔直通交作用。虽然集成复位芯片的复位信号输出引脚保持在低电平,但MOS管V1的G极的电压仍然会由于VCC通过电阻R1向C2充电而升高,当升高到V1的导通阈值以上时,则是V1由关断变导通,是V2的G极的电平由高变低,使V2由导通变关断,从而MCU的复位信号输入引脚的状态由低变为高。

对于MCU复位信号输入引脚的低电平信号的保持时间,由电阻R1和电容C2决定,可通过增大电阻R1的阻值或C2的容值方式,来加大低电平的脉宽时间。

本申请提供的这种复位电路,可用于其他任何需要进行芯片复位的电子设备,包括各类型的计量仪表(比如电能表、水表、燃气表、热量表等)、电能管理终端、配电终端、电能质量监控设备、电网自动化终端、采集终端、集中器、数据采集器、计量仪表、手抄器、故障指示器等。

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