专利名称：直流电源监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直流电源监测装置。
在计算机技术领域，利用微处理器实现的数据处理及控制装置正得到日益广泛的应用，而其控制电路一般均使用直流电源提供工作电压。这类控制电路一般都要求较高的可靠性，特别是当这类控制电路应用于干扰信号强、震动大、电压不稳等恶劣环境下时，电源的稳定性尤其重要。一旦工作电压发生大的波动或欠压，不再适合控制电路的工作要求，则容易使控制电路中正在处理的数据遭受破坏，甚至损坏控制电路而使其不能正常工作。例如本申请人所发明的“出租车税控计价器”是一种要求数据高可靠性的计量器具，它采用汽车电瓶提供工作电源。由于出租车电源环境恶劣，汽车在运行过程中震动大，容易造成计价器与出租车电源接口松动；同时，出租车提供给计价器的电压本身也很不稳定，特别是在起动汽车发动机的瞬间，电压会出现剧烈的抖动；汽车电瓶长期使用则其电容量也会逐步下降。
本发明的目的在于可时刻监测电源工作状态、在电源欠压或剧烈抖动时发出控制信号以实现负载保护功能的直流电源监测装置，尤其是保护控制电路正在运行之现场、保护重要的数据。本发明特别适用于电源控制要求严格、系统数据可靠性要求高的应用系统。
本发明的技术方案如下本发明是由电源监测芯片D1、电压越界检测电路所组成，D1之SD脚与电压越界检测电路相连，电源输入端分别联接D1之Vi脚、电压越界检测电路，电源监测芯片D1具有输出电源的Vo脚、输出电源错误信号并可联接负荷电路之中央处理器的ERR脚。
电压越界检测电路可以检测输入电源电压值是否符合工作要求，即输入电源是否处于欠压状态或发生剧烈抖动，并将当前电源状态信号送至D1的SD脚。电源监测芯片D1除具有稳压作用外，还可根据其Vi脚的输入电源电压值、SD脚的电源状态信号，以决定其电源输出Vo脚。当输入电源符合要求时，Vo脚输出负载电路所需工作电压；当输入电源电压过低时，D1即可切断其Vo脚之电压输出，同时可控制其ERR脚向负载电路中的中央处理器(CPU)发出“电源错误信号”，由该中央处理器进行紧急处理，迅速保护正在运行的现场及保护数据安全。
本发明可时刻监测电源工作状态，在电源欠压或剧烈抖动时发出控制信号，以实现负载保护功能，尤其是保护控制电路正在运行之现场、保护重要的数据。本发明特别适用于电源控制要求严格、系统数据可靠性要求高的应用系统，如用于“出租车税控计价器”的电源监测和保护，可以防止计价器工作在欠压状态或电源剧烈抖动时计价器紊乱而可能对数据造成的破坏。
以下结合附图和实施例进一步说明本发明。
图1是本发明的电路方框图；图2是本发明之实施例的电路图。
图1反映了本发明的基本结构，图2是本发明的一个实施例。其中的电源监测芯片D1可采用美国国家半导体公司生产的一种电源监测及稳压芯片LP2951，具有对输入电源Vi进行监测及稳压作用。其中的电压越界检测电路包括三极管V1和V2、电阻R1～R6，其中，R1和R6之串联回路联接在电源输入端Vin与地之间，V1集电极经R3联接电源输入端Vin，V1和V2之发射极接地；V2集电极联接电源监测及稳压芯片D1之SD脚，并经R5联接电源输入端；V1集电极与V2基极之间联接R3，V1基极与V2集电极之间联接R4，V2基极联接R1与R6之接点。
电源监测芯片D1之FB脚与地之间接有电阻R8，在D1的FB脚与Vo脚之间并联有电容C1和电阻R7。
在用于“出租车税控计价器”时，汽车电瓶一般提供+12V直流电源Vin,而计价器的控制电路则需要+5V的直流电源Vcc，以下结合本发明应用于出租车税控计价器的实施例来说明本发明的具体工作原理。
当汽车提供的输入电源电压Vin符合要求时(如大于9伏)，分压电阻R6上的电压使V2导通，V2集电极为低电平，则允许D1输出电压为+5V的电源Vcc，为计价器控制电路供电。当汽车提供的输入电源电压Vin下降时，分压电阻R6上的电压也随之下降；当输入电压Vin下降到一定程度，D1的输出电压Vo(亦即Vcc)也随输入电压Vin下降而下降；当D1输出下降到4．5伏时，通过电压反馈电阻R7反馈到R8的电压低于电源监测芯片D1之FB脚的门限电压时，D1的ERR脚(即第5脚)产生“电源错误信号”ERROR,该信号送至计价器控制电路之中央处理器(CPU)进行紧急处理，由CPU发出控制指令，以保证计价器内关键营运数据的安全。当电源监测芯片D1输出电压降至已接近计价器中央处理器正常工作电压的门限(如小于4伏)时，此时分压电阻R6上的电压已不足以使V2导通，V2截止；V2集电极上的电压上升，使得V1迅速导通，V1集电极上的电压跃变为低电平，加速了V1的截止，使V2集电极上的电压上升得更快，致使电源监测芯片D1迅速关断输出，即关断其Vo脚，禁止D1输出计价器中央处理器(CPU)工作门限以下的电压，保证计价器CPU一直工作在正常工作电压状态下。Vcc即D1的输出电源。
本发明用于出租车税控计价器，一方面是为计价器CPU随时提供电源的实时状态信号，一旦输入电源不稳，CPU能迅速保护现场，从而保证了营运数据的安全，不会因电源不稳而影响出租车的正常营运；另一方面，采用外围电路的检测电源，当输入电源过低时能自动切断电源，保证计价器CPU不致于在过低电压下运行程序而“飞”掉。
在图2的实施例中，在输入电源Vin的输入端与地之间还并联有两个电容C2和C3，但这两个电容不共地。图中的V1发射极和V2发射极也是接地但不共地。D1的TAP脚和SEN脚未用。在输出电源Vcc之输出端与地之间还并联有电容C4和二极管D2。在D1的ERR脚与Vo脚之间跨接有电阻R9。
权利要求
1.一种直流电源监测装置，其特征在于它是由电源监测芯片D1、电压越界检测电路组成，D1之SD脚与电压越界检测电路相连，电源输入端分别联接D1之Vi脚、电压越界检测电路，电源监测芯片D1具有输出电源的Vo脚、输出电源错误信号并可联接负荷电路之中央处理器的ERR脚。
2.根据权利要求1所述的直流电源监测装置，其特征在于电压越界检测电路包括三极管V1和V2、电阻R1～R6，其中，R1和R6之串联回路联接在电源输入端与地之间，V1集电极经R3联接电源输入端，V1和V2之发射极接地；V2集电极联接电源监测及稳压芯片D1之SD脚，并经R5联接电源输入端；V1集电极与V2基极之间联接R3，V1基极与V2集电极之间联接R4，V2基极联接R1与R6之接点。
3.根据权利要求1所述的直流电源监测装置，其特征在于电源监测芯片D1之FB脚与地之间接有电阻R8，在D1的FB脚与Vo脚之间并联有电容C1和电阻R7。
全文摘要
一种直流电源监测装置,由电源监测芯片D1、电压越界检测电路组成,D1之SD脚与电压越界检测电路相连,电源输入端分别联接D1之Vi脚、电压越界检测电路,电源监测芯片D1具有输出电源的Vo脚、输出电源错误信号并可联接负荷电路之中央处理器的ERR脚。本发明可时刻监测电源工作状态,在电源欠压或剧烈抖动时发出控制信号以实现负载保护功能的直流电源监测装置,尤其是保护控制电路正在运行之现场、保护重要的数据。
文档编号G01R19/165GK1279400SQ9911545
公开日2001年1月10日 申请日期1999年7月6日 优先权日1999年7月6日
发明者杨德泉 申请人:湖南计算机股份有限公司