掉电触发电路及电子设备的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，具体而言，涉及一种掉电触发电路及电子设备。

背景技术：

用电设备在通电运行过程中，都可能发生意外掉电情况；即使是计划中的断电，也可能导致运行中的任务被强制中断。掉电可能会导致一系列后果，包括系统重要数据丢失、文件损坏，甚至由于掉电瞬间，软硬件逻辑混乱，导致设备损坏，降低产品可靠性等更进一步的严重后果。

现有的典型掉电触发装置可以通过比较器实现，利用比较器将网络电压与参考电压进行比较，当网络电压掉电时输出触发信号，但这样的方案除给掉电操作装置供电外，还需要给比较器和参考电源供电。

另一种实现方式可以通过ad采样实现，利用ad采样器件采样网络电压，并将网络电压传输给控制单元(microcontrollerunit，mcu)，当采样电压跌落时，mcu输出掉电触发信号，这样的实现方式除给掉电操作装置供电外，还需要给ad采样芯片和mcu供电。

综上，目前的掉电触发装置实现起来结构复杂，需要对较多的元器件供电，成本较高，可靠性相对较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种掉电触发电路及电子设备，以改善现有的掉电触发电路结构复杂、成本高、稳定性较差等问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供一种掉电触发电路，所述掉电触发电路包括：采样电路、反相器模块以及触发信号输出端；

所述采样电路与所述反相器模块电连接；所述反相器模块还与所述触发信号输出端电连接；

所述采样电路用于采样电源信号，并将采样的电源信号发送至所述反相器模块；

当所述电源正常供电时，所述反相器模块输出第一电平信号；当所述电源掉电时，所述反相器模块输出与所述第一电平信号状态相反的掉电触发信号。

在可选的实施方式中，所述掉电触发信号为高电平信号；

所述反相器模块包括第一反相器，所述第一反相器的输入端与所述采样电路电连接；所述第一反相器的输出端与所述触发信号输出端电连接；

所述第一反相器的翻转电平为预设的掉电阈值；当所述电源正常供电时，采样的所述电源信号高于所述翻转电平，所述第一反相器输出低电平信号至所述触发信号输出端；

当所述电源掉电时，采样的所述电源信号跌落至低于所述翻转电平，所述第一反相器输出电平翻转，输出高电平的掉电触发信号至所述触发信号输出端。

在可选的实施方式中，所述掉电触发信号为低电平信号；

所述反相器模块包括第一反相器及第二反相器；

所述第一反相器的输入端与所述采样电路电连接，所述第一反相器的输出端与所述第二反相器的输入端电连接，所述第二反相器的输出端与所述触发信号输出端电连接；

当所述电源正常供电时，采样的所述电源信号高于所述第一反相器的翻转电平，所述第一反相器输出低电平信号至所述第二反相器，所述第二反相器输出高电平信号；

当所述电源掉电时，采样的所述电源信号跌落至低于所述第一反相器的翻转电平，所述第一反相器输出电平翻转，输出高电平信号至所述第二反相器，所述第二反相器输出低电平的掉电触发信号至所述触发信号输出端。

在可选的实施方式中，所述采样电路包括采样端以及分压电路；

所述采样端、所述分压电路及所述反相器模块依次电连接；

所述采样端用于采样电源信号，并将采样的电源信号传输至所述分压电路；

所述分压电路用于对所述电源信号进行分压，将分压后的电源信号传输至所述反相器模块。

在可选的实施方式中，所述分压电路包括第一电阻及第三电阻；

所述第一电阻与所述第三电阻串联于所述采样端与地之间；

所述分压点形成于所述第一电阻与所述第三电阻的连接点，所述分压点与所述反相器模块电连接。

在可选的实施方式中，所述掉电触发电路还包括保护电路；

所述保护电路的第一端与所述采样端电连接，所述保护电路的第二端接地；

所述保护电路用于当所述电源掉电时，加速释放电源网络中的残存电量，使电源网络电平快速跌落。

在可选的实施方式中，所述保护电路包括第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述采样端电连接，所述第二电阻的第二端接地。

在可选的实施方式中，所述掉电触发电路还包括供电单元，所述供电单元与所述反相器模块电连接，用于给所述反相器模块供电。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括如前述实施方式任意一项所述的掉电触发电路。

在可选的实施方式中，所述电子设备还包括掉电操作电路；

所述掉电操作电路包括使能端，所述使能端与所述触发信号输出端电连接；

所述掉电操作电路用于当所述触发信号输出端输出掉电触发信号时使能。

相对于现有技术，本实用新型提供的掉电触发电路通过设置采样电路、反相器模块以及触发信号输出端；采样电路与反相器模块电连接；反相器模块还与触发信号输出端电连接；采样电路用于采样电源信号，并将采样的电源信号发送至反相器模块；当电源正常供电时，反相器模块输出第一电平信号；当电源掉电时，反相器模块输出与第一电平信号状态相反的掉电触发信号，无需设置ad采样芯片、比较器等元器件，仅需要一个反相器模块即可实现掉电触发信号的生成，提高系统的稳定性，系统只需要为反相器模块供电即可，最大限度地节省电能，降低掉电保护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一种掉电触发装置的结构示意图；

图2为另一种掉电触发装置的结构示意图；

图3为本实施例提供的掉电触发电路的示意图；

图4为本实施例提供的一种掉电触发电路的结构示意图；

图5为本实施例提供的另一种掉电触发电路的结构示意图。

图标：100-掉电触发电路；110-采样电路；power_in-采样端；111-分压电路；r1-第一电阻；r2-第二电阻；120-反相器模块；u1-第一反相器；u2-第二反相器；130-保护电路；r3-第三电阻；out-触发信号输出端。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

用电设备在通电运行过程中可能发生意外掉电或计划停电等情况，即使是计划中的断电，也可能导致运行中的任务被强制中断。掉电可能会导致一系列后果，包括系统重要数据丢失、文件损坏，甚至由于掉电瞬间，软硬件逻辑混乱，导致设备损坏，降低产品可靠性等更进一步的严重后果。

为了避免导致上述不良后果，一般用电设备都会设计一套掉电保护装置，在掉电时确保软硬件装置都按照预设的逻辑和动作执行。一般而言，掉电保护装置包括掉电操作装置、掉电储能装置及掉电触发装置。

掉电操作装置，即预先设计好的发生掉电时执行相关逻辑和动作的装置，掉电操作包括但不限于保存当前寄存器数据、按固定时序依次切断设备次级电源等；掉电储能装置为掉电操作装置提供能量的储能装置，发生掉电后，需要掉电储能装置供电的部件越多，掉电储能装置储能就需要越多，对应成本就会越高；掉电触发装置，用于检测掉电信号，当系统电压下降到低于阈值时，触发断电操作装置开始执行预设断电逻辑和动作的装置。

现有的典型的掉电触发装置一般有以下两种实现方式，请参阅图1，图1示出了一种掉电触发装置的示意图。

如图1所示，输入电源“power_in”网络电压通过分压电阻r1、r2分压后得到v1，输入比较器u1a与参考电压v2网络电压进行比较。当v1大于v2时，比较器u1a第1脚输出掉电触发信号v3为高电平；当v1小于v2时，比较器u1a第1脚输出掉电触发信号v3为低电平；通过掉电触发信号v3的下降边沿即可触发掉电操作装置执行掉电操作。图1所示的掉电触发装置，要求掉电储能装置在电源掉电后，除给掉电操作装置供电外，还应给比较器和参考电源供电，通过调整参考电压源的电压，即可精确控制掉电触发阈值电平，但需要掉电储能装置供电的器件较多，成本较高，系统相对复杂，可靠性相对较差。

请参阅图2，图2示出了另一种掉电触发装置的示意图。如图2所示，输入电源“power_in”网络电压通过分压电阻r1、r2分压后得到v1，输入ad采样器件，电平数据通过通讯总线传输给mcu，由mcu读取电平数据，与预设的电平阈值进行比较；当得出v1电平高于预设电平阈值时，控制对应io引脚输出掉电触发信号v2为高电平；当得出v1电平低于预设电平阈值时，控制对应io引脚输出掉电触发信号v2为低电平；通过掉电触发信号v2的下降边沿即可触发掉电操作装置执行掉电操作。图2所示的掉电触发装置，除给掉电操作装置供电外，还应给ad采样芯片和mcu供电，需要掉电储能装置供电的器件较多，需要编制专用软件，开发工作量大，运行稳定性差，且成本较高。

以上两种构型的掉电触发装置都具有需要掉电储能装置供电的器件较多，成本较高，可靠性相对较差的缺点。

为了改善上述问题，本实施例提供了一种掉电触发电路100，请参阅图3，图3示出了本实施例提供的掉电触发电路100的示意图。

本实施例提供的掉电触发电路100包括：采样电路110、反相器模块120以及触发信号输出端out。

其中，采样电路110与反相器模块120电连接；反相器模块120还与触发信号输出端out电连接；采样电路110用于采样电源信号，并将采样的电源信号发送至反相器模块120，反相器模块120用于当电源掉电时输出掉电触发信号。

当电源正常供电时，反相器模块120输出第一电平信号，当电源掉电时，反相器模块120输出与第一电平信号状态相反的掉电触发信号。

本实用新型提供的掉电触发电路100通过设置采样电路110、反相器模块120以及触发信号输出端out；利用反相器生成掉电触发信号，当电源正常供电时，反相器模块120输出第一电平信号，当电源掉电时，反相器模块120输出与第一电平信号状态相反的掉电触发信号，本实用新型提供的方案无需设置ad采样芯片、mcu、比较器等元器件，仅需要一个反相器模块120即可实现掉电触发信号的生成，简化系统结构，提高系统的稳定性，系统只需要为反相器模块120供电即可，最大限度地节省电能，降低掉电保护成本。

在一种可能的实现方式中，掉电操作装置高电平有效，掉电触发信号为高电平信号。在图3的基础上，本实施例提供了一种掉电触发电路100，该掉电触发电路100输出高电平状态的掉电触发信号。请参阅图4，图4示出了本实施例提供的一种高电平有效的掉电触发电路100的示意图。

在一种可能的实现方式中，反相器模块120包括第一反相器u1，第一反相器u1包括第一反相器u1输入端及第一反相器u1输出端，其中第一反相器u1输入端与采样电路110电连接，第一反相器u1输出端与触发信号输出端out电连接。

第一反相器u1的翻转电平为预设的掉电阈值，当电源正常供电时，采样的电源信号高于翻转电平(即高于掉电阈值)，此时第一反相器u1输出低电平信号至触发信号输出端out，由于掉电触发信号为高电平有效，因此第一反相器u1输出低电平信号时，不会触发掉电保护等操作。

当电源掉电时，采样的电源信号跌落至低于翻转电平(即掉电阈值)，第一反相器u1输出电平翻转，由低电平信号转换为高电平信号，即输出高电平的掉电触发信号至触发信号输出端out。由于掉电触发信号为高电平有效，因此第一反相器u1输出高电平的掉电触发信号时，可以触发掉电保护等操作。

在一种可能的实现方式中，该采样电路110包括采样端power_in以及分压电路111，采样端power_in、分压电路111及反相器模块120依次电连接。于本实施例中，反相器模块120包括第一反相器u1，分压电路111与第一反相器u1电连接。

采样端power_in用于采样电源信号，并将采样的电源信号传输至分压电路111，分压电路111用于对电源信号进行分压，将分压后的电源信号传输至第一反相器u1。

在可选的实施方式中，分压电路111包括第一电阻r1及第三电阻r3，第一电阻r1与第三电阻r3串联于采样端power_in与地之间，以将采样端power_in采样的电源电压进行分压后传输至第一反相器u1。于本实施例中，分压点形成于第一电阻r1与第三电阻r3的连接点，该分压点与第一反相器u1的输入端电连接。可以理解地，采样信号的电压是电源电压在第三电阻r3上的分压，将电源信号进行分压，可以避免电源电压过大损坏后级反相器等器件。

在实际使用过程中，若发生掉电后，电源断开但电源网络中仍然存在残余的能量，残余的能量会导致网络中电压跌落缓慢，导致掉电触发电路100灵敏度降低，为了避免出现这种情况，在一种可能的实现方式中，该掉电触发电路100还包括保护电路130，该保护电路130的第一端与采样端power_in电连接，保护电路130的第二端接地，该保护电路130用于当电源掉电时，释放电源网络中的残存电量，将残存的电量导到地，加速电平跌落。

在一种可能的实现方式中，该保护电路130包括第二电阻r2，第二电阻r2的第一端与采样端power_in电连接，第二电阻r2的第二端接地。

在一种可能的实现方式中，该掉电触发电路100还包括供电单元，供电单元与反相器模块120电连接，用于给反相器模块120供电。

于本实施例中，该供电单元可以是掉电储能装置的供电单元，也可以是独立设置的供电单元，本实施例对此不做限定，可以理解地，本实施例提供的掉电触发电路100，其供电单元仅仅需要给反相器模块120进行供电，电路结构简单，成本低，可靠性高。

上述实施例中，掉电触发信号为高电平有效，在其他可能的实现方式中，还有可能为低电平有效，参阅图5，图5示出了本实施例提供的另一种低电平有效的掉电触发电路100。

需要说明的是，本实施例提供的掉电触发电路100，其结构与原理与第一实施例基本相同，仅有反相器模块120略有不同，本实施例不再进行详细描述，本实施例未介绍详尽之处，请参阅上述实施例中的相关内容。

于本实施例中，掉电触发信号为低电平信号。反相器模块120包括第一反相器u1及第二反相器u2，第一反相器u1的输入端与采样电路110电连接，第一反相器u1的输出端与第二反相器u2的输入端电连接，第二反相器u2的输出端与触发信号输出端out电连接。

当电源正常供电时，采样的电源信号高于第一反相器u1的翻转电平，第一反相器u1输出低电平信号至第二反相器u2，第二反相器u2输出高电平信号。此时掉电触发电路100的触发信号输出端out输出高电平信号，不会触发掉电保护等操作。

当电源掉电时，采样的电源信号跌落至低于第一反相器u1的翻转电平，第一反相器u1输出电平翻转，输出高电平信号至第二反相器u2，第二反相器u2将第一反相器u1输出的高电平信号翻转，输出低电平信号，于本实施例中，当电源掉电时，第二反相器u2输出低电平的掉电触发信号至触发信号输出端out。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括如前述实施方式任意一项提供的掉电触发电路100，该电子设备还包括掉电操作电路，掉电操作电路包括使能端，使能端与触发信号输出端out电连接；掉电操作电路用于当触发信号输出端out输出掉电触发信号时使能，执行掉电操作。

在一种可能的实现方式中，该掉电操作电路的使能端为高电平有效，则所述掉电触发电路100的反相器模块120仅包括第一反相器u1，当电源掉电时输出高电平的掉电触发信号至掉电操作电路；在另一种可能的实现方式中，该掉电操作电路的使能端为低电平有效，则该掉电触发电路100的反相器模块120包括第一反相器u1及第二反相器u2，当电源掉电时输出低电平的掉电触发信号至掉电操作电路。

综上所述，本实用新型提供了一种掉电触发电路及电子设备，本实用新型提供的掉电触发电路通过设置采样电路、反相器模块以及触发信号输出端；采样电路与反相器模块电连接；反相器模块还与触发信号输出端电连接；采样电路用于采样电源信号，并将采样的电源信号发送至反相器模块；当电源正常供电时，反相器模块输出第一电平信号；当电源掉电时，反相器模块输出与第一电平信号状态相反的掉电触发信号，本方案无需设置ad采样芯片、比较器等元器件，仅需要一个反相器模块即可实现掉电触发信号的生成，提高系统的稳定性，系统只需要为反相器模块供电即可，最大限度地节省电能，降低掉电保护成本。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。