技术领域本发明涉及电路设计技术领域，尤其是涉及一种延时保护电路及装置。
背景技术：
随着嵌入式电子设备在人们工作生活中日益广泛的应用，嵌入式设备的电路系统组成也越来越复杂，人们对嵌入式设备的安全性及可靠性要求越来越高，特别是在电力，银行，公安等领域。嵌入式电子设备的电路系统一般由主芯片，电源电路，及一些外围电路设备组成。在系统启动时，为了防止外部供电电源不稳定导致系统启动失败，通常会在电路前端加一个延时启动电路，错开与外部电源上电时间；另外，在系统或者外围设备工作异常时，有时候手动复位或者软重启是不能解决问题，必须要冷启动(断电再上电)后系统才能正常工作。对于后一种情况，如果设备在山上，铁塔上等一些偏远难以维护的地区，这显然是致命的问题，这就要求电路系统有某种手段能够在异常时将自己冷启动。图1示出了现有技术提供的延时启动典型电路，其包括电阻R1、电容C1、NE555构成的RC延时单元，J1、D1和D2构成的开关电路。此电路为加电自延时单元，其延时时间由T＝R1*C1决定，继电器J1闭合T秒后吸合并保持直到其断开为止。此电路工作原理如下：J1闭合后，由于电容C1上的电压不能突变，A点电位为0，NE555的2、6脚电位均低于其内部比较器电位，其内部RS触发器被置位，3脚输出高电平(约等于电源电压VCC)，J1不吸合；当VCC通过R对C充电，当A点电位上升到1/3Vcc时，由于NE555特性可知3脚继续维持高电平不变，A点电位继续上升到2/3Vcc时，NE555内部RS触发器翻转，3脚输出低电平，继电器吸合开始工作，开关导通，设备开始正常工作。现有技术提供的延时启动装置只能用在设备刚上电时，在设备正常工作之后无法实现自断电重启。上述装置需要增加额外的开关器件，实现电流的开关，如继电器和MOS(MetalOxidSemiconductor,场效应)管，这一定程度上增加BOM(BillofMaterials，产品物料清单)成本。另外，在延时的同时，上述装置电路无法同时进行电压转换。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种延时保护技术方案，可任意调节上电启动延时时间，解决在系统正常之后无法自断电重启的缺陷。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种延时保护电路电路，包括：RC延时单元、开关保持单元、开关控制单元和DC-DC电压变换单元；其中，RC延时单元用于控制上电的延时时间大小；开关保持单元用于将开关控制单元输出的电压进行反相保持，并通过NPN管连接RC延时单元控制DC-DC电压变换单元的DC-DC芯片的开启与导通；开关控制单元用于将系统的看门狗信号进行放大，并驱动开关保持单元动作；DC-DC电压变换单元：用于将电压转换输出，并有电源开关的功能。为解决上述问题，本发明还提供一种延时保护装置，包括上述延时保护电路。本发明的有益效果在于：区别于现有技术，本发明通过开关保持单元，反相单元，RC延时单元及DC-DC电压变换单元实现时间可控、冷启动可控及电压输出可控。附图说明图1为现有技术中的延时启动典型电路；图2为本发明实施例一中的电路结构组成示意图；图3为本发明实施例一中的具体电路图。标号说明：1、RC延时单元；2、开关保持单元；3、开关控制单元；4、DC-DC电压变换单元。具体实施方式为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本发明最关键的构思在于：通过开关保持单元，反相单元，RC延时单元及DC-DC电压变换单元实现时间可控、冷启动可控及电压输出可控。请参照图3，本发明实施例一提供一种延时保护电路，包括：RC延时单元1、开关保持单元2、开关控制单元3和DC-DC电压变换单元4；其中，RC延时单元1用于控制上电的延时时间大小；开关保持单元2用于将开关控制单元输出的电压进行反相保持，并通过NPN管连接RC延时单元，控制DC-DC电压变换单元的DC-DC芯片的开启与导通；开关控制单元3用于将系统的看门狗信号进行放大，并驱动开关保持单元动作；DC-DC电压变换单元4用于将电压转换输出，并有电源开关的功能。其中，所述RC延时单元1进一步包括：电阻R1、电阻R2、电阻R4及电容C1；其中，所述电阻R1的一端连接一外部直流电压VIN，另一端连接电阻R4和电阻R2；所述电阻R4另一端接地；所述电阻R2的另一端连接所述DC-DC电压变换单元的DC-DC芯片、所述电容C1以及所述开关保持单元，所述电容C1另一端接地。所述开关保持单元2进一步包括：电阻R6、电阻R8、电阻R11、电容C4及NPN三极管Q2；所述NPN三极管Q2的基极连接电阻R8的一端，集电极连接电阻R6的一端，发射极接地；所述电阻R6的另一端连接所述RC延时单元；所述电阻R8的另一端连接所述电阻R11、电容C4以及开关控制单元，所述电阻R11和电容C4另一端接地。所述开关控制单元3进一步包括：PNP型三极管Q1、电阻R10，电容C3、电阻R9、电阻R7、电阻R12及二极管D1；其中，所述PNP型三极管Q1的集电极连接所述开关保持单元，发射极连接电容C3、电阻R9以及电阻R7的一端，基极连接电阻R10一端；所述电容C3和电阻R9的另一端接地；所述电阻R7另一端连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极连接电阻R12的一端和DC-DC变换单元的输出；所述电阻R10和电阻R12的另一端连接系统看门狗信号。所述DC-DC电压变换单元进一步包括：DC-DC电源芯片U1、电感L1、电阻R3、电阻R5及电容C2；其中，所述DC-DC电源芯片U1的EN脚连接所述RC延时单元、IN脚连接直流电流输出、LX脚连接电感L1的一端、FB脚连接电阻R3和电阻R5的一端；所述电感L1的另一端连接电阻R3的另一端、电容C2的一端以及输出电压；所述电容C2的另一端和电阻R5的另一端接地。在上电时，RC延时单元充电，并在电压达到DC-DC芯片的开启阀值后，开启芯片，输出电压，系统开始工作。对应地，本发明实施例二提供一种延时保护装置(未示出)，包括上述延时保护电路。为方便理解，以下通过一个具体实施例进行说明。请参阅图2及图3，其中，图2示出了开关保持单元，反相单元，RC延时单元及DC-DC电压变换单元。通过使用RC延时单元，解决任意延时的问题；通过使用开关保持单元、开机控制单元解决无法自断电重启的问题。通过配合使用DC-DC电压变换单元及RC延时单元，解决系统的电压开关及电压调节问题。图3示出了本发明实施例提供的延时自启动电路的具体电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明具体实施例相关的部分。其实现方式、组成及原理如下：RC延时单元1：此单元作用是控制上电的延时时间大小。由电阻R2和电容C1构成RC延时单元；R1和R4构成分压电路，可以给RC延时单元提供降一级的电压，降低C1的电容大小。上电延时时间T计算如下：T＝R2*C1*ln(V1/(V1-Vt))……(公式1)其中，V1＝R2/R4*VIN。Vt为DC-DC电压变换单元的DC-DC芯片的EN脚开启电压，大小可从对应芯片手册上获取。开关保持单元：此单元作用是将开关控制单元输出过来的电压进行反相保持，并通过NPN管对地导通泄掉RC延时单元A点的电荷，由R11、R8、C4和PNP三极管构成。其中，PNP管为典型开关电路。C4上用于存储能量，用于将PNP管的基极电压保持一段时间，使PNP管导通时间足够长，从而使A点电荷释放完全。开关控制单元：用于将系统的看门狗信号进行放大，并驱动开关保持单元动作，由PNP管Q1、D1、C3、R7、R9、R12和R10构成。当系统有重启信号(低电平有效)时，通过WATCHDOG信号控制Q1导通，Q1的C极为高电平，从而驱动单元动作。DC-DC电压变换单元：由市场上通用的DC-DC(直流到直流电源值的转换)电压变换芯片构成，提供直流到直流，不同电压输出的转换功能，绝大部分电路系统都会用到。相对于LDO(LowDropoutRegulator，低压差线性稳压器)，具有大功率，高效率的优点。本电路运行过程说明：1、当设备上电瞬间，RC延时单元开始充电，经过时间T后电压达到DC-DC芯片EN脚的阀值，DC-DC芯片开启，输出电压，系统开始正常工作。在此过程中，其他单元都在待机状态；2、在系统正常工作过程中，由于控制信号(WATCHDOG)是开漏输出，R12将单元PNP管Q1一直拉高，Q1截止，B点电压为0，Q2处于关闭状态；3、当系统工作异常，如程序受干扰跑飞或者用户故意触发看门狗时，控制信号(WATCHDOG)瞬间拉低，Q1导通，B点为高，Q2导通，A点电荷被立刻泄放，当A点电压低于DC-DC芯片的阀值电压时，DC-DC芯片截止，VOUT电压输出为0，从而达到断电的目的；4、当上述第3过程进行后的瞬间，由于VOUT为0，系统看门狗电源切断，WATCHDOG控制信号为低，Q1截止，C4电荷没有及时补充，经过一段时间后B点电压为0，Q2截止，A点电压没有了泄放通道重新开始缓慢充电，经过时间T(可由上述公式1计算)后，A点电压上升到DC-DC芯片的阀值电压开始正常工作，VOUT输出电压，设备重新开始正常工作。本发明的有益效果至少包括：1.可以任意调节上电启动延时时间，解决在系统正常之后无法自断电重启的缺陷。2.通过直接利用电路系统的DC-DC转换电路，可以省掉MOS管/继电器作为开关，不仅降低了成本，还降低了电路系统的复杂度，提高系统的稳定性。3.通过直接利用电路系统的DC-DC电路，可以控制开关输出的电压大小，使用灵活。解决现有方案延时和输出电压无法同时调节的问题。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。