电压监控方法和装置与流程

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电压监控方法和装置。

背景技术：

随着电子技术的快速发展，电子设备以质量为导向的观念越来越深入人心，好质量的设备意味着在各种恶劣罕见的条件下都能正常运行，但是在快速开关机条件下，设备的运行响应要保证正常工作非常困难。

目前，为了使设备在快速开关机的条件下能正常运行，在设备的总电源模块上设置有电压检测模块，用于检测到总电源达到上电检测阈值后发送上电复位信号到各个控制模块，使各个控制模块能及时进行启动响应，还用于检测到总电源达到下电检测阈值后发送下电复位信号，使各个控制模块能及时进行关机响应，电压检测模块加快了设备中各个控制模块的响应速度。

在实际应用中，设备各个控制模块的工作电源不相同，导致设备中存在多个电压域，为了保证各个电压域中的各个控制模块正常工作，电压检测模块会在总电源电压达到上电检测阈值后的一定延迟后才发送上电复位信号，和在总电源电压达到下电检测阈值后的一定延迟后才发送下电复位信号；但是在快速开关机过程中，当开关机的间隔时长小于电压检测模块的延迟时长时，在关机下电时会使设备某些控制模块的电压已经下降到阈值电压以下，但是由于电压检测模块的延迟不会发出下电复位信号，使某些控制运行出现错误；在快速重新上电后，没有收到上电复位信号复位控制模块，导致整个设备系统无法正常运行。

可见，现有技术中设置的电压检测模块在快速开关机过程中，会使设备某些控制模块的运行出现错误，导致整个设备系统无法正常运行。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电压监控方法和装置，可以解决现有技术在快速开关机过程中，会使设备某些控制模块的运行出现错误，导致整个设备系统无法正常运行的问题。

第一方面，本发明提供一种电压监控方法，应用于电压监控装置，所述方法包括：根据预设采样周期获取当前采样电压，所述当前采样电压为待检测模块的输入电压；比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果；根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。

可选地，根据预设采样周期获取当前采样电压之前，所述方法还包括：获取所述电压检测装置的当前配置信息，所述当前配置信息包括预设采样周期和阈值电压标识。

可选地，所述比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果之后，所述方法还包括：根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的修改指令；根据所述修改指令，更新所述阈值电压标识。

可选地，所述比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果之前，包括：根据所述当前配置信息中的阈值电压标识，获取所述当前阈值电压。

可选地，所述根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应，包括：根据所述阈值电压标识，获取当前预设预警等级；根据当前预设预警等级和所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的预警结果；根据所述预警结果，输出相应的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。

可选地，所述方法还包括：开关单元根据所述当前配置信息，控制输出所述检测结果，使所述电压监控装置处于工作状态或非工作状态，所述当前配置信息还包括工作状态标识。

第二方面，本发明提供一种电压监控装置，所述装置包括：预处理单元，用于根据预设采样周期获取当前采样电压，所述当前采样电压为待检测模块的输入电压；检测单元，用于比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果；运算单元，用于根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。

可选地，所述装置还包括：预配置单元，用于获取所述电压检测装置的当前配置信息，所述当前配置信息包括所述预设采样周期和阈值电压标识；阈值控制单元，用于根据所述当前配置信息中的阈值电压标识，获取所述当前阈值电压，还用于输出所述当前阈值电压到所述检测单元。

可选地，所述装置还包括：预警等级处理单元，用于接收所述检测单元输出的检测结果，还用于根据所述阈值电压标识，获取当前预设预警等级；所述预警等级处理单元还用于根据当前预设预警等级和所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的预警结果，使所述运算单元根据所述预警结果，输出相应的触发信号，使所述待检测模块做出相应的相应；所述运算单元还用于根据检测结果，输出与所述检测结果相匹配的修改指令，使所述预配置单元根据所述修改指令，更新所述阈值电压标识。

可选地，所述装置还包括：开关单元，用于根据所述当前配置信息，控制所述输出单元输出的检测结果，使所述电压监控装置处于工作状态或非工作状态，所述当前配置信息还包括工作状态标识；所述开关单元包括：与门电路，所述与门电路的第一输入端与所述预配置单元的输出端相连，所述与门电路的第二输入端与所述检测单元的输出端相连，所述与门电路的输出端与所述预警等级处理单元的输入端相连。

本发明提供一种电压监控方法和装置，应用于电压监控装置，所述方法包括：根据预设采样周期获取当前采样电压，所述当前采样电压为待检测模块的输入电压；比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果；根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。本发明提供的电压监控方法可以根据预设的采样周期检测待检测模块的实际输入电压，将输入电压与预设的阈值电压进行比较，再根据比较结果输出相应的触发信号，使待检测模块根据触发信号进行相应的响应，本发明可以根据待检测模块的实际情况调整采样周期和阈值电压，因此能够及时获取到输入电压与阈值电压的比较结果，根据比较结果发出相应的触发信号，使待检测模块在不同开关机的间隔时长下能进行及时的响应，能及时避免运行错误的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电压监控方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种电压监控方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种电压监控装置的结构图；

图4是本发明实施例提供的一种电压监控装置的结构图；

图5是本发明实施例提供的一种现有技术中空调控制芯片的电源网络结构图；

图6是本发明实施例提供的一种电压监控装置在空调控制芯片的应用场景示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1是本发明实施例提供的一种电压监控方法的流程图；如图1所示，本发明的电压监控方法，应用在电压监控装置中具体包括如下步骤：

步骤s101，根据预设采样周期获取当前采样电压。

具体地，本实施例应用的电压监控装置中包括但不限于预处理单元、检测单元、运算单元、预配置单元、阈值控制单元、预警等级处理单元和开关单元。

预处理单元的主要功能是实现对输入信号的预处理，包括对输入信号的噪声过滤、信号放大和采样保持，并输出到后级的检测单元；其中，预处理单元是按照预设的采样周期对输入电压进行采样，通过过滤和放大后得到当前的采样电压，所述当前采样电压是待检测模块的输入电压。

在实际应用中，设备各个控制模块的工作电压不相同，并且存在开机、关机等情况导致每个控制模块的输入电压出现变化的情况，因此预处理单元需要按照预设的频率进行输入电压的采样。

步骤s102，比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果。

具体地，检测单元主要实现对输入信号的实时监测和判断，输出检测结果，并保证输出结果的及时性和稳定性；预处理单元将获取到的当前采样电压输出到检测单元，检测单元将当前采样电压与当前的阈值电压进行比较，再输出比较结果，例如，若采样电压低于阈值电压，输出低电平；若采样电压高于或者等于阈值电压，输出高电平。

步骤s103，根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。

具体地，预算单元主要根据检测结果，输出相应的触发信号到所述待检测模块，其中，当前的阈值电压可以根据实际情况进行修改，例如设置阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为微小差值时，设置阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为中间差值，设置阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为较大差值只有微小差等，设置的阈值电压等级不同，对应的触发信号指令也不相同。

举例说明，当设置的阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为微小差值时，且若当前采样电压低于阈值电压，表示当前的输入电压有微小跌落，接收到检测单元输出的低电平，运算单元则发送警告类的信号到待检测模块，使待检测模块可以降低工作频率或者提前预警的响应；当设置的阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为微小差值时，且若当前采样电压高于或者低于阈值电压，表示当前的输入电压属于正常范围的浮动，接收到检测单元输出的高电平，运算单元则发送的触发信号为正常指令，使待检测模块不用处理等；当设置的阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为较大差值时，且若当前采样电压低于阈值电压，表示当前的输入电压有较大跌落，接收到检测单元输出的低电平，运算单元则发送停止信号到待检测模块，使待检测模块停止工作的响应；当设置的阈值电压与待检测模块的正常工作电压的差值为较大差值时，且若当前采样电压高于或者低于阈值电压，表示当前的输入电压可能属于正常范围的浮动，接收到检测单元输出的高电平，运算单元则发送的触发信号为正常指令，使待检测模块不用处理。

本发明是根据设置采样周期来检测输入电压的变化情况，电压采样周期可以设置到小于快速开关机的间隔时间，因此在输入电压出现不同变化的情况下发送触发信号到待检测模块，使待检测模块能做出及时的响应，避免了实际输入电压已经低于工作电压时但未接收到触发信号的问题。

本发明提供的电压监控方法可以根据预设的采样周期检测待检测模块的实际输入电压，将输入电压与预设的阈值电压进行比较，再根据比较结果输出相应的触发信号，使待检测模块根据触发信号进行相应的响应，本发明可以根据待检测模块的实际情况调整采样周期和阈值电压，因此能够及时获取到输入电压与阈值电压的比较结果，根据比较结果发出相应的触发信号，使待检测模块在不同开关机的间隔时长下能进行及时的响应，能及时避免运行错误的问题。

在实际应用中，本发明提供的电压监控方法可以应用在空调控制芯片的电源电路中，通过监控控制芯片中的各个功能模块的实际输入电压，并且根据实际输入电压的变化发送相应的触发信号，使各个功能模块进行相应的开机上电或者关机下电的动作，进而保护空调各个功能模块处于稳定可控的工作状态，极大的提升了空调的可靠性，降低了生产成本。

图2是本发明实施例提供的一种电压监控方法的流程图；如图1所示，本发明的电压监控方法，应用在电压监控装置中具体还包括如下步骤：

步骤s201，获取所述电压监控装置的当前配置信息。

步骤s202，根据预设采样周期获取当前采样电压。

步骤s203，根据所述当前配置信息中的阈值电压标识，获取所述当前阈值电压。

步骤s204，比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果。

步骤s205，根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。

步骤s206，输出与所述检测结果相匹配的修改指令。

步骤s207，根据所述修改指令，更新所述阈值电压标识，执行完步骤s207后继续执行步骤s201。

具体地，预配置单元主要功能是存储和修改配置信息，控制整个电压监控装置的工作使能和工作模式，配置信息包括但不限于采样周期、阈值电压标识、电路放大缩小倍数，当前配置信息可能是初始的配置信息，也可能是修改后的配置信息；阈值控制单元主要功能时根据配置信息，调整输出的阈值电压，并保证输出阈值电压的驱动能力及抗噪声干扰的能力；其中，阈值控制单元中设置有不同值的阈值电压，根据预配置单元中的阈值电压标识来选择阈值电压的输出。

在开机上电时，预配置单元获取的电压监控装置的当前配置信息为初始的配置信息，预处理单元根据初始配置信息中的采样周期进行采样电压的获取，阈值控制电压根据初始配置信息中的阈值电压标识获取当前的阈值电压并输出到检测单元中，检测单元对当前采样电压和阈值电压进行比较，并将比较结果发送到运算单元中，运算单元根据检测结果输出相应的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应，同时运算单元还会根据检测结果输出修改指令，使预配置单元修改阈值电压标识。

举例说明，待检测模块的正常工作电压为20v，最低工作电压为12v，采样周期为10ms/次，阈值电压标识为1时，对应的阈值电压为18v,阈值电压标识为2时，对应的阈值电压为15v，阈值电压标识为3时，对应的阈值电压为12v，因此采样周期为10ms/次和阈值电压标识为1为初始配置信息设置在预配置单元中；其中，预配置单元的配置信息中只存储一个阈值电压标识，但是可以根据运算单元发送的修改指令进行逐步修改当前的阈值电压标识，与多个阈值电压标识相匹配的多个阈值电压同时存储在阈值控制单元中，阈值控制单元根据预配置单元输出的阈值电压标识来获取当前的阈值电压。当检测单元检测到当前的采样电压小于阈值电压18v时，输出低电平，运算单元发出告警信息到待检测模块中，使待检测模块降低工作频率，且发出修改指令到所述预配置单元中，使所述预配置单元根据修改指令修改阈值电压标识为2，则当前的阈值电压为15v，采样电压低于15v的阈值电压后，运算单元继续发送触发信号到待检测模块，使待检测模块暂停工作，待电压稳定一段时间后再继续工作，且继续发送修改指令到预配置单元修改阈值电压标识为3，使当前的阈值电压为12v再与当前的采样电压进行比较，这样对当前的采样电压与逐级的阈值电压进行比较，可以使待检测模块的输入电压跌落、过冲、振荡和上下电等各种复杂的不稳定情况均能准确和及时的响应。其中，以上是在电压下降的过程中逐级修改当前的阈值电压标识，同理，在电压上升的过程中也是逐级修改当前的阈值电压标识，只是运算单元发出的触发信号不相同而已，工作过程相同，此处就不在赘述。

需要说明的是，逐级与阈值电压进行比较，不仅能准确和及时的响应，还能使待检测模块在电压下降和电压上升的过程有缓冲的响应，能保护各个工作模块的运行系统不受到电压快速下降或者快速上升的影响，使各个工作模块能稳定运行。

在本发明的一个实施例中，所述根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应，包括：根据阈值电压标识，获取当前预设预警等级；根据当前预设预警等级和所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的预警结果；根据所述预警结果，输出相应的触发信号，使所述待检测模块做出相应的相应。

在本发明的一个实施例中，所述方法还包括：根据所述当前配置信息，控制输出的检测结果，使所述电压监控装置处于工作状态或非工作状态，所述当前配置信息还包括工作状态标识。

图3是本发明实施例提供的一种电压监控装置的结构图；如图3所示，本发明实施例提供的电压监控装置具体包括：

预处理单元310，用于根据预设采样周期获取当前采样电压，所述当前采样电压为待检测模块的输入电压；

检测单元320，用于比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果；

运算单元330，用于根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。

图4是本发明实施例提供的一种电压监控装置的结构图；如图4所示，本发明实施例提供的电压监控装置包括：

预处理单元430的第一输入端与配置单元410的第一输出端相连，用于接收配置单元410发送的采样周期等信号，预处理单元430的第二输入端与待检测模块的电压输入端相连，用于根据采样周期检测待检测模块的输入电压，预处理单元430的输出端与检测单元440的第一输入端相连；阈值控制单元420的输入端与预配置单元410的第二输出端相连，根据接收预配置单元410发送的阈值电压标识，选择相应的阈值电压通过检测单元440的第二输入端发送到检测单元440，检测单元440的第三输入端与预配置单元410的第三输出端相连，接收预配置单元410发送的增益倍数等参数信息，检测单元440将采样电压和阈值电压的检测结果通过与门电路450发送到预警等级处理单元460的第一输入端中，其中与门电路450用来控制电压监控装置是否工作，预警等级处理单元460的第二输入端与预配置单元410第五输出端相连，用于根据检查结果和当前的阈值电压标识输出相应的预警等级到运算单元470中，运算单元470根据预警等级通过第一输出端输出相应的触发信号到待检测模块中，使待检测模块进行相应的响应，同时，运算单元470的第二输出端与预配置单元410的输入端相连，发送修改指令到预配置单元410中，使预配置单元410进行相应的阈值电压标识的修改。

图5是本发明实施例提供的一种现有技术中空调控制芯片的电源网络结构图；如图5所示，cpu为待检测模块，por模块用于检测电源vcc的上电电压和下电电压，并发送上电信号和下电信号到cpu，使cpu进行相应的上电和下电工作，ldo模块是降压模块，vcc电源电压经过ldo降压至vdd后给cpu进行供电。

在开机上电过程中，vcc缓慢上升，por模块开启，实时监控vcc电压，考虑到外界对vcc供电驱动能力不同，vcc上电速度可能非常缓慢，而在por释放上电复位信号后，芯片可能由于同时开启大功率模块猛烈的从vcc抽电而导致vcc电压下跌，故por模块在vcc电压达到上电检测阈值后，需要再经过一段内设较长时间的延时，才会释放上电复位信号；在关机下电过程中，vcc缓慢下降，por模块开启，实时监控vcc电压，考虑到vcc电压可能下降非常缓慢，而在por释放下电复位信号后，芯片可能由于同时关闭大功率模块猛烈的从vcc抽电急剧减小而导致vcc存在小幅度上冲，故por模块在vcc电压达到下电检测阈值后，亦需要再经过一段内设较长时间的延时，才会释放下电复位信号；因此，在快速开关机过程中，由于从关机到开机的间隔时间小于por内设的延时时间，在关机下电时，vcc电压已经下降至por阈值以下，但因内设延时时间的存在，por不会发出下电复位信号，但此时vcc已经低至影响ldo等模块工作，vdd电压亦下降，致使cpu运行出错，使空调的外围系统失去控制，在快速重新上电后，因为没有复位信号复位cpu，空调系统将失去控制，无法正常运行亦无法重启。

基于上述现有技术出现的问题，本发明提供的电压监控电路用于检测待检测模块的实际输入电压，并发送触发信号到待检测模块中进行相应的响应；图6是本发明实施例提供的一种电压监控装置在空调控制芯片的应用场景示意图，如图6所示，本实施例是在现有技术中的多电压域的电路中增加实时检测vdd电压的lvd模块，lvd模块为本发明的电压监控装置，在每一个独立的电源电压网络中均设计一个电压监控电路；其中，por是检测vcc的实际电压，lvd1、lvd2…lvdn是用来检测相应的cpu1、cpu2…cpun的电压，ldo1、lod2…ldon是与cpu1、cpu2…cpun相对应的降压模块,vdd1、vdd2…vddn是cpu1、cpu2…cpun的输入电压。

因为生产工艺参数的波动影响，即使设计完全一致，实际生产出来的产品，相同模块受电源影响的电源电压幅度高低亦不同，因此对每一个独立的电源电压网络，均设计一个电压监控装置，十分必要；且每一个独立的电源电压网络的电压监控装置，可根据其电源电压网络的模块实际的工作电压范围而独立灵活设计触发检测的电压档位，既能最大程度上保证空调控制芯片的工作电源电压范围，亦能提供极高的可靠性。

本发明提供一种电压监控方法和装置，应用于电压监控装置，所述方法包括：根据预设采样周期获取当前采样电压，所述当前采样电压为待检测模块的输入电压；比较所述当前采样电压和当前阈值电压，输出检测结果；根据所述检测结果，输出与所述检测结果相匹配的触发信号，使所述待检测模块做出相应的响应。本发明提供的电压监控方法可以根据预设的采样周期检测待检测模块的实际输入电压，将输入电压与预设的阈值电压进行比较，再根据比较结果输出相应的触发信号，使待检测模块根据触发信号进行相应的响应，本发明可以根据待检测模块的实际情况调整采样周期和阈值电压，因此能够及时获取到输入电压与阈值电压的比较结果，根据比较结果发出相应的触发信号，使待检测模块在不同开关机的间隔时长下能进行及时的响应，能及时避免运行错误的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。