专利名称：交流市电掉电检测电路、设备及系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电路检测领域，尤其涉及一种交流市电掉电检测电路、设备及系统。
背景技术：
对于使用交流市电的系统，特别是使用开关电源的电路设计中，经常需要在市电掉电的瞬间快速保存重要数据，而这就需要尽早地检测市电掉电从而为微控制器的掉电保存处理节省充裕的时间。目前普遍的做法是在AC-DC的后端进行检测，但由于AC-DC电源后端通常带有大容量的电容器，因此检测掉电比较慢，在电容器容量特别大的时候，后端检测掉电的方法则不宜采用。
实用新型内容为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种交流市电掉电检测电路，包括顺次相连的分压电路、整流电路、电压钳位电路、隔离电路、以及检测判定电路；交流市电火线接入所述分压电路，所述整流电路、电压钳位电路、隔离电路同时接于交流市电零线；所述分压电路提供一具有检测电压的全波交流信号，所述整流电路将全波交流信号整流为半波信号，所述电压钳位电路为所述隔离电路提供压降；当所述压降高于导通压降时，所述隔离电路导通输出导通电压，当所述检测判定电路检测到导通电压时，所述检测判定电路通过输出端口输出低电平形成工频方波；当所述压降低于导通压降时，所述隔离电路停止输出导通电压，当所述检测判定电路检测至IJ隔离电路停止输出导通电压时，所述检测判定电路通过输出端口输出高电平。其中，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻串联接 入所述交流市电火线和整流电路之间，所述具有检测电压的全波交流信号从第三电阻和整流电路的连接点引出。其中，所述整流电路包括整流二极管，所述整流二极管的负极与所述第三电阻连接，所述整流二极管的正极与所述交流市电零线连接，所述半波信号从整流二极管的负极和所述第三电阻的连接点引出。其中，所述电压钳位电路包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述整流二极管的负极和第三电阻的连接点连接，所述第四电阻的另一端与交流市电零线连接；所述隔离电路为光耦隔离器，所述光耦隔离器包括发光二极管和光敏半导体管，所述发光二极管的正极与第四电阻和整流二极管负极的连接点连接，所述发光二极管的负极与交流市电零线连接；当所述第四电阻压降高于所述发光二极管导通压降时，所述发光二极管正向导通发光，所述光敏半导体管导通并输出所述导通电压，当所述第四电阻压降低于所述发光二极管导通压降时，所述发光二极管截止或正向导通，所述光敏半导体管截止并停止输出导通电压。其中，所述检测判定电路包括RC滤波电路、检测电路和第二电容；所述RC滤波电路接入所述光敏半导体管发射极和地之间，包括并联的第六电阻及第一电容；所述检测电路包括电压VCC、第五电阻、第八电阻、三极管、以及第七电阻，所述第五电阻的一端接至所述电压VCC，所述第五电阻的另一端与所述光敏半导体管集电极连接，所述第八电阻的一端接至所述电压VCC，所述第八电阻的另一端与所述三极管集电极连接，所述第七电阻的一端与所述RC滤波电路和光敏半导体管发射极的连接点连接，所述第七电阻的另一端与所述三极管基极连接，所述第二电容接于所述三极管的集电极和发射极之间，所述集电极接有所述输出端口。本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种交流市电掉电检测设备，包括所述的交流市电掉电检测电路，还包括与所述输出端口电连接的看门狗芯片，所述看门狗芯片用于当预设时间内没有接收到所述工频方波信号时通过输出端输出一低电平复位信号作为掉电检测信号。本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种交流市电掉电检测系统，包括所述的交流市电掉电检测设备，还包括微控制器，所述微控制器的外部中断引脚与所述看门狗芯片的输出端连接，所述外部中断引脚用于当接收到所述低电平复位信号时产生中断通知微控制器前端掉电。本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种交流市电掉电检测系统，包括所述的交流市电掉电检测电路还包括微控制器，所述微控制器的外部中断引脚与所述输出端口电连接，所述外部中断引脚用于当预设时间内没有接收到所述工频方波信号时产生中断通知微控制器前端掉电。本实用新型的交流市电掉电检测电路、设备及系统，通过对交流电经过分压、整流、电压钳位、隔 离、滤波、整形的过程生成一个工频方波脉冲，继而可通过硬件或软件检测一个工频内是否有脉冲输入的方法判断是否掉电。本实用新型的掉电检测的电压范围较宽，且通过不同阻值的电阻配置可实现在特定的低压限以下不出脉冲，继而实现一旦电压低到系统供电范围以下而进入掉电模式的应用，同时，因为该电路和开关电源电路是独立的，即使在开关电源损坏时仍然可正常检测到掉电，且实现成本较低。
；图1是本实用新型一实施方式中交流市电掉电检测电路的结构框图；图2是本实用新型一实施方式中交流市电掉电检测电路的电路连接图；图3是本实用新型第一实施方式中交流市电掉电检测设备的结构框图；图4是本实用新型第一实施方式中交流市电掉电检测系统的结构框图；图5是本实用新型第二实施方式中交流市电掉电检测系统的结构框图。主要元件符号说明:交流市电掉电检测电路100 ;分压电路10 ;整流电路20 ;电压钳位电路30 ;隔离电路40 ;检测判定电路50 ;看门狗芯片200 ;微控制器300。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。[0024]请一并参阅图1，是本实用新型一实施方式中一种交流市电掉电检测电路的结构框图，该交流市电掉电检测电路100包括顺次相连的分压电路10、整流电路20、电压钳位电路30、隔离电路40、以及检测判定电路50 ;交流市电火线L接入所述分压电路10，所述整流电路20、电压钳位电路30、隔离电路40同时接于交流市电零线N。所述分压电路10提供一具有检测电压的全波交流信号，所述整流电路20将全波交流信号整流为半波信号，所述电压钳位电路30为所述隔离电路40提供压降；当所述压降高于导通压降时，所述隔离电路40导通输出导通电压，当所述检测判定电路50检测到导通电压时，所述检测判定电路50通过输出端口 PULSE输出低电平形成工频方波；当所述压降低于导通压降时，所述隔离电路40停止输出导通电压，当所述检测判定电路50检测到隔离电路停止输出导通电压时， 所述检测判定电路通过输出端口 PULSE输出高电平。请参阅图2，是本实用新型一实施方式中交流市电掉电检测电路的电路连接图。所述分压电路10包括第一电阻Rl、第二电阻R2和第三电阻R3，所述第一电阻Rl、第二电阻R2和第三电阻R3串联接入所述交流市电火线L和整流电路20之间，所述具有检测电压的全波交流信号从第三电阻R3和整流电路20的连接点引出。所述整流电路20包括整流二极管D1，所述整流二极管Dl的负极与所述第三电阻R3连接，所述整流二极管Dl的正极与所述交流市电零线N连接，所述半波信号从整流二极管Dl的负极和所述第三电阻R3的连接点引出。所述电压钳位电路30包括第四电阻R4，所述第四电阻R4的一端与所述整流二极管Dl的负极和第三电阻R3的连接点连接，所述第四电阻R4的另一端与交流市电零线N连接；所述隔离电路40为光耦隔离器Ul，所述光耦隔离器Ul包括发光二极管和光敏半导体管，所述发光二极管的正极与第四电阻和整流二极管负极的连接点连接，所述发光二极管的负极与交流市电零线N连接；当所述第四电阻R4压降高于所述发光二极管导通压降时，所述发光二极管正向导通发光，所述光敏半导体管导通并输出所述导通电压，当所述第四电阻R4压降低于所述发光二极管导通压降时，所述发光二极管截止或正向导通，所述光敏半导体管截止并停止输出导通电压。所述检测判定电路包括RC滤波电路、检测电路和第二电容C2 ;所述RC滤波电路接入所述光敏半导体管发射极和地之间，包括并联的第六电阻R6及第一电容Cl ;所述检测电路包括电压VCC、第五电阻R5、第八电阻R8、三极管Ql、以及第七电阻R7，所述第五电阻R5的一端接至所述电压VCC，所述第五电阻R5的另一端与所述光敏半导体管集电极连接，所述第八电阻R8的一端接至所述电压VCC，所述第八电阻R8的另一端与所述三极管Ql集电极连接，所述第七电阻R7的一端与所述RC滤波电路和光敏半导体管发射极的连接点连接，所述第七电阻R7的另一端与所述三极管Ql基极连接，所述第二电容C2接于所述三极管Ql的集电极和发射极之间，所述集电极接有所述输出端口 TOLSE。请参阅图3，是本实用新型第一实施方式中交流市电掉电检测设备的结构框图。该掉电检测设备，包括所述的交流市电掉电检测电路100，还包括与所述输出端口电连接的看门狗芯片200，所述看门狗芯片200用于当预设时间内没有接收到所述工频方波信号时通过输出端RKS]:!'.输出一低电平复位信号作为掉电检测信号。图4是本实用新型第一实施方式中交流市电掉电检测系统的结构框图。该交流市电掉电检测系统包括所述的交流市电掉电检测设备，还包括微控制器300，所述微控制器300的外部中断引脚:与所述看门狗芯片的输出端连接，所述外部中断引脚冗于用于当接收到所述低电平复位信号时产生中断通知微控制器300前端掉电。图5是本实用新型第二实施方式中交流市电掉电检测系统的结构框图。该交流市电掉电检测系统包括所述的交流市电掉电检测电路100，还包括微控制器300，所述微控制器300的外部中断引脚;与所述输出端口 PULSE电连接，所述外部中断引脚用于当预设时间内没有接收到所述工频方波信号时产生中断通知微控制器300前端掉电。本实用新型的交流市电掉电检测电路、设备及系统，通过对交流电经过分压、整流、电压钳位、隔离、滤波、整形的过程生成一个工频方波脉冲，继而可通过硬件或软件检测一个工频内是否有脉冲输入的方法判断是否掉电。本实用新型的掉电检测的电压范围较宽，且通过不同阻值的电阻配置可实现在特定的低压限以下不出脉冲，继而实现一旦电压低到系统供电范围以下而进入掉电模式的应用，同时，因为该电路和开关电源电路是独立的，即使在开关电源损坏时仍然可正常检测到掉电，且实现成本较低。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域， 均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种交流市电掉电检测电路，其特征在于，包括顺次相连的分压电路、整流电路、电压钳位电路、隔离电路、以及检测判定电路；交流市电火线接入所述分压电路，所述整流电路、电压钳位电路、隔离电路同时接于交流市电零线； 所述分压电路提供一具有检测电压的全波交流信号，所述整流电路将全波交流信号整流为半波信号，所述电压钳位电路为所述隔离电路提供压降；当所述压降高于导通压降时，所述隔离电路导通输出导通电压，当所述检测判定电路检测到导通电压时，所述检测判定电路通过输出端口输出低电平形成工频方波；当所述压降低于导通压降时，所述隔离电路停止输出导通电压，当所述检测判定电路检测到隔离电路停止输出导通电压时，所述检测判定电路通过输出端口输出高电平。
2.根据权利要求1所述的交流市电掉电检测电路，其特征在于:所述分压电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻、第二电阻和第三电阻串联接入所述交流市电火线和整流电路之间，所述具有检测电压的全波交流信号从第三电阻和整流电路的连接点引出。
3.根据权利要求2所述的交流市电掉电检测电路，其特征在于:所述整流电路包括整流二极管，所述整流二极管的负极与所述第三电阻连接，所述整流二极管的正极与所述交流市电零线连接，所述半波信号从整流二极管的负极和所述第三电阻的连接点引出。
4.根据权利要求3所述的交流市电掉电检测电路，其特征在于:所述电压钳位电路包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述整流二极管的负极和第三电阻的连接点连接，所述第四电阻的另一端与交流市电零线连接； 所述隔离电路为光耦隔离器，所述光耦隔离器包括发光二极管和光敏半导体管，所述发光二极管的正极与第四电阻和整流二极管负极的连接点连接，所述发光二极管的负极与交流市电零线连接； 当所述第四电阻压降高于所述发光二极管导通压降时，所述发光二极管正向导通发光，所述光敏半导体 管 导通并输出所述导通电压，当所述第四电阻压降低于所述发光二极管导通压降时，所述发光二极管截止或正向导通，所述光敏半导体管截止并停止输出导通电压。
5.根据权利要求4所述的交流市电掉电检测电路，其特征在于: 所述检测判定电路包括RC滤波电路、检测电路和第二电容； 所述RC滤波电路接入所述光敏半导体管发射极和地之间，包括并联的第六电阻及第一电容； 所述检测电路包括电压VCC、第五电阻、第八电阻、三极管、以及第七电阻，所述第五电阻的一端接至所述电压VCC，所述第五电阻的另一端与所述光敏半导体管发射极连接，所述第八电阻的一端接至所述电压VCC，所述第八电阻的另一端与所述三极管集电极连接，所述第七电阻的一端与所述RC滤波电路和光敏半导体管发射极的连接点连接，所述第七电阻的另一端与所述三极管基极连接，所述第二电容接于所述三极管的集电极和发射极之间，所述集电极接有所述输出端口。
6.—种交流市电掉电检测设备，包括权利要求1-5任意一项所述的交流市电掉电检测电路，其特征在于，还包括与所述输出端口电连接的看门狗芯片，所述看门狗芯片用于当预设时间内没有接收到所述工频方波信号时通过输出端输出一低电平复位信号作为掉电检测信号。
7.—种交流市电掉电检测系统，包括权利要求6所述的交流市电掉电检测设备，其特征在于，还包括微控制器，所述微控制器的外部中断引脚与所述看门狗芯片的输出端连接，所述外部中断引脚用于当接收到所述低电平复位信号时产生中断通知微控制器前端掉电。
8.—种交流市电掉电检测系统，包括权利要求1-5任意一项所述的交流市电掉电检测电路，其特征在于，还包括微控制器，所述微控制器的外部中断引脚与所述输出端口电连接，所述外部中断引脚用于当预设时间内没有接收到所述工频方波信号时产生中断通知微控制器前端 掉电。
专利摘要本实用新型公开了一种交流市电掉电检测电路通过对交流电经过分压、整流、电压钳位、隔离、滤波、整形的过程生成一个工频方波脉冲，继而可通过硬件或软件检测一个工频内是否有脉冲输入的方法判断是否掉电。本实用新型的掉电检测的电压范围较宽，且通过不同阻值的电阻配置可实现在特定的低压限以下不出脉冲，继而实现一旦电压低到系统供电范围以下而进入掉电模式的应用，同时，因为该电路和开关电源电路是独立的，即使在开关电源损坏时仍然可正常检测到掉电，且实现成本较低，本实用新型还公开了一种交流市电掉电检测设备及系统。
文档编号G01R19/155GK203101494SQ20132012010
公开日2013年7月31日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者刘伟 申请人:深圳市银河表计股份有限公司