一种电压信号判定电路的制作方法

本发明的实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种电压信号判定电路。

背景技术：

现有技术中，为车载电子设备供电过程中，通常通过电压信号电路判定为车载电子设备供电的回路电压，并将回路输出电压中的低电压，以及较长时间的较低电压判定为非正常电压，从而关闭车载电子设备，避免电子设备损坏。例如，一般车载电子设备的正常电压为9v～16v，如果输出电压输出低电压5.8v，则电压信号判定回路判定为非正常电压。或者，如果输出电压输出较低电压7.7v，且持续了一段时间，例如250ms以上，则电压信号判定回路判定为非正常电压。

然而在特殊情况下，例如车辆在点火启动时，受车辆及电池设计的影响，电路会输出一个较短时间的较低电压。通常该阶段，输出电压最小为7v，但时间较短，一般小于150ms。此时输出这个较短时间的较低电压实际是一个正常现象，并非电池、电路受到损坏，但现有的电压信号判定电路会将其判定为非正常电压，进而关闭车载电子设备，如关闭车载音响，影响用户体验。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种电压信号判定电路，能够降低电压信号误判，避免车载电子设备非正常关闭提高用户体验。

第一方面，提供一种电压信号判定电路，用于向车载电子设备供电，包括：第一电压检测模块、第二电压检测模块和延时开关模块，其中所述第一电压检测模块连接电压输入端、电源端和电压信号输出端，所述第二电压检测模块连接电压输入端、电源端和所述延时开关模块；所述延时开关模块连接所述电源端和电压信号输出端；

第一电压检测模块，用于接收所述电压输入端的输入电压，并检测所 述输入电压，当所述输入电压小于第一电压时，控制将所述电压信号输出端接地；当所述输入电压大于或等于第一电压时，控制将所述电源端和所述电压信号输出端的回路导通；

第二电压检测模块，用于接收电压输入端的输入电压，并检测所述输入电压，当所述输入电压大于或等于第二电压时，向所述延时开关模块的充电端发送控制电压；当所述输入电压小于第二电压时，将所述延时开关模块的充电端接地；

所述延时开关模块，用于通过所述充电端接收所述控制电压，在所述控制电压的控制下充电并将所述电源端和所述电压信号输出端的回路导通；或者在所述充电端接地时放电预定时间后将所述电压信号输出端接地，其中所述第二电压大于所述第一电压。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，所述第一电压检测模块包括：第一电压判断单元和第一开关单元；

所述第一电压判断单元连接所述电压输入端和所述第一开关单元，用于检测所述电压输入端的输入电压，并当所述输入电压大于或等于第一电压时，将所述输入电压传输至所述第一开关单元；

所述第一开关单元连接所述电源端和电压信号输出端，用于在接收到所述输入电压时，控制将所述电源端和所述电压信号输出端的回路导通；在未接收到所述输入电压时，控制将所述电压信号输出端接地。

结合第一种可能的实现方式在第二种可能的实现方式中，所述第一电压判断单元包括第一稳压二极管，所述第一稳压二极管的阴极连接所述电压输入端，所述第一稳压二极管的阳极连接所述第一开关单元；

所述第一开关单元包括：第一电容，第一电阻、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第一晶体管、第二晶体管；

所述第一电容的第一极连接所述第一稳压二极管的阳极，所述第一电容的第二极接地；

所述第一电阻与所述第一电容并联；

所述第二电阻的第一端连接所述第一稳压二极管的阳极；

所述第一晶体管的基极连接所述第二电阻的第二端，所述第二电容并联于所述第一晶体管的基极与发射极之间，所述第一晶体管的发射极接地；

所述第三电阻串联于所述电源端与所述第一晶体管的集电极之间；

所述第二晶体管的基极连接所述第一晶体管的集电极，所述第二晶体管的发射极接地，所述第二晶体管的集电极连接所述电压信号输出端；

所述第四电阻串联于所述电源端与所述第二晶体管的集电极之间。

结合第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一晶体管和第二晶体管为p型晶体管。

结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，

所述第二电压检测模块包括：第二电压判断单元和第二开关单元；

所述第二电压判断单元连接所述电压输入端和所述第二开关单元，用于检测所述电压输入端的输入电压，并当所述输入电压大于或等于第二电压时，将所述输入电压传输至所述第二开关单元；

所述第二开关单元连接所述电源端和电压信号输出端，用于在接收到所述输入电压时，控制将所述电源端和所述电压信号输出端的回路导通；在未接收到所述输入电压时，控制将所述电压信号输出端接地。

结合第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述第二电压判断单元包括第二稳压二极管，所述第二稳压二极管的阴极连接所述电压输入端，所述第二稳压二极管的阳极连接所述第二开关单元；

所述第二开关单元包括：第三电容，第五电阻、第六电阻、第四电容、第七电阻、第八电阻、第三晶体管、第四晶体管；

所述第三电容的第一极连接所述第二稳压二极管的阳极，所述第二电容的第二极接地；

所述第五电阻与所述第三电容并联；

所述第六电阻的第一端连接所述第二稳压二极管的阳极；

所述第三晶体管的基极连接所述第六电阻的第二端，所述第六电容并 联于所述第三晶体管的基极与发射极之间，所述第三晶体管的发射极接地；

所述第七电阻串联于所述电源端与所述第三晶体管的集电极之间；

所述第四晶体管的基极连接所述第三晶体管的集电极，所述第四晶体管的发射极接地，所述第四晶体管的集电极连接所述延时开关模块；

所述第八电阻串联于所述电源端与所述第四晶体管的集电极之间。

结合第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述第三晶体管和第四晶体管为p型晶体管。

结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，所述延时开关模块，包括：充电单元和第三开关单元，

所述充电单元连接所述充电端和第三开关单元，用于通过所述充电端接收到所述控制电压时，通过所述控制电压充电，向所述第三开关单元输入开启信号；或者用于在所述充电端接地时，在预定时间内通过所述充电端放电，并向所述第三开关单元输入开启信号；在所述预定时间之后向所述第三开关单元输入截止信号；

所述第三开关单元连接所述电源端和电压信号输出端，用于在接收到所述开启信号时，控制将所述电源端和所述电压信号输出端的回路导通；在接收到所述截止信号时，控制将所述电压信号输出端接地。

结合第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述充电单元包括：第九电阻和第五电容，所述第九电阻的第一端连接所述充电端，所述第九电阻的第二端连接所述第五电容的第一极，所述第五电容的第二极接地；

所述第三开关单元包括：第十电阻、第十一电阻，第五晶体管和第六晶体管；

所述第十电阻的串联于所述电源端和所述第五晶体管的集电极之间；

所述第五晶体管的基极连接所述第九电阻的第二端，所述第五晶体管的发射极接地；

所述第十一电阻串联于所述电源端和所述第六晶体管的集电极之间，所述第六晶体管的基极连接所述第五晶体管的集电极，所述第六晶体管的发射极接地，所述第六晶体管的集电极还连接所述电压信号输出端。

结合第八种可能的实现方式在第九种可能的实现方式中，所述第五晶体管和第六晶体管为p型晶体管。

本发明的实施例提供的电压信号判定电路，用于向车载电子设备供电，具体包括第一电压检测模块、第二电压检测模块和延时开关模块；其中第一电压检测模块能够在检测到输入电压小于第一电压时，控制将电压信号输出端接地，当输入电压大于或等于第一电压时，控制将电源端和电压信号输出端的回路导通；第二电压检测模块，能够在检测到输入电压大于或等于第二电压时，向所述延时开关模块的充电端发送控制电压，当所述输入电压小于第二电压时，将所述延时开关模块的充电端接地；延时开关模块能够在控制电压的控制下充电并将电源端和电压信号输出端的回路导通；或者在充电端接地时放电预定时间后将电压信号输出端接地，由于其中第一电压小于第二电压；因此该电路能够在检测到小于第一电压的低电压时，将电压信号输出端接地而不向车载电子设备供电，在检测到持续时间较短(小于或等于预定时间)的大于或等于第一电压小于第二电压的较低电压时控制将电源端和电压信号输出端的回路导通以向车载电子设备供电，当检测到持续时间较长(大于预定时间)的大于或等于第一电压小于第二电压的较低电压时将电压信号输出端接地而不向车载电子设备供电，当检测到大于或等于第二电压的正常电压时，控制将电源端和电压信号输出端的回路导通以向车载电子设备供电；能够降低电压信号误判，避免车载电子设备非正常关闭提高用户体验。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明的实施例提供的一种电压信号判定电路的结构示意图；

图2本发明的另一实施例提供的一种电压信号判定电路的结构示意图；

图3本发明的又一实施例提供的一种电压信号判定电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。车载电子设备可以是cd播放设备、视频播放设备、fm设备、导航仪等等。其中本发明的实施例所采用的晶体管为晶体三极管，在电路中用作开关作用。其中p型晶体管用作开关，基极为正电压时(或高电平，其中下述实施例中不做特殊说明的话电压或电平可以相互替换)导通，即基极和发射极电压差为正值且大于阈值电压时，晶体管导通或开启；其中n型开关晶体管为负电压时导通，即基极和发射极电压差为负值且基极和发射极电压差的绝对值大于阈值电压时，晶体管导通或开启。

参照图1所示，本发明的实施例提供一种电压信号判定电路，用于向车载电子设备供电，包括：第一电压检测模块11、第二电压检测模块12和延时开关模块13，其中所述第一电压检测模块11连接电压输入端bu、电源端vdd和电压信号输出端out，所述第二电压检测模块12连接电压输入端bu、电源端vdd和所述延时开关模块13；所述延时开关模块13连接所述电源端vdd和电压信号输出端out；

第一电压检测模块11，用于接收所述电压输入端bu的输入电压，并检测所述输入电压，当所述输入电压小于第一电压时，控制将所述电压信号输出端out接地；当所述输入电压大于或等于第一电压时，控制将所述电源端vdd和所述电压信号输出端out的回路导通；

第二电压检测模块12，用于接收电压输入端bu的输入电压，并检测所述输入电压，当所述输入电压大于或等于第二电压时，向所述延时开关模块13的充电端cha发送控制电压；当所述输入电压小于第二电压时，将所述延时开关模块13的充电端cha接地gnd；

所述延时开关模块13，用于通过所述充电端cha接收所述控制电压，在所述控制电压的控制下充电并将所述电源端cdd和所述电压信号输出端的回路导通；或者在所述充电端cha接地时放电预定时间后将所述电压信号输出端接地gnd，其中所述第二电压大于所述第一电压。

其中，上述的电压信号输出端out连接车载电子设备，向车载电子设备提供工作电压，电压输入端bu和电源端vdd由外界设备(如汽车的电源)提供电压。

本发明的实施例提供的电压信号判定电路，用于向车载电子设备供电，具体包括第一电压检测模块、第二电压检测模块和延时开关模块；其中第一电压检测模块能够在检测到输入电压小于第一电压时，控制将电压信号输出端接地，当输入电压大于或等于第一电压时，控制将电源端和电压信号输出端的回路导通；第二电压检测模块，能够在检测到输入电压大于或等于第二电压时，向所述延时开关模块的充电端发送控制电压，当所述输入电压小于第二电压时，将所述延时开关模块的充电端接地；延时开关模块能够在控制电压的控制下充电并将电源端和电压信号输出端的回路导通；或者在充电端接地时放电预定时间后将电压信号输出端接地，由于其中第一电压小于第二电压；因此该电路能够在检测到小于第一电压的低电压时，将电压信号输出端接地而不向车载电子设备供电，在检测到持续时间较短(小于或等于预定时间)的大于或等于第一电压小于第二电压的较低电压时控制将电源端和电压信号输出端的回路导通以向车载电子设备供电，当检测到持续时间较长(大于预定时间)的大于或等于第一电 压小于第二电压的较低电压时将电压信号输出端接地而不向车载电子设备供电，当检测到大于或等于第二电压的正常电压时，控制将电源端和电压信号输出端的回路导通以向车载电子设备供电；能够降低电压信号误判，避免车载电子设备非正常关闭提高用户体验。

示例性的，参照图2所示，第一电压检测模块11包括：第一电压判断单元111和第一开关单元112；

所述第一电压判断单元111连接所述电压输入端bu和所述第一开关单元112，用于检测所述电压输入端bu的输入电压，并当所述输入电压大于或等于第一电压时，将所述输入电压传输至所述第一开关单元112；

所述第一开关单元112连接所述电源端vdd和电压信号输出端out，用于在接收到所述输入电压时，控制将所述电源端vvd和所述电压信号输出端out的回路导通；在未接收到所述输入电压时，控制将所述电压信号输出端out接地。

所述第二电压检测模块12包括：第二电压判断单元121和第二开关单元122；

所述第二电压判断单元121连接所述电压输入端bu和所述第二开关单元122，用于检测所述电压输入端bu的输入电压，并当所述输入电压大于或等于第二电压时，将所述输入电压传输至所述第二开关单元122；

所述第二开关单元122连接所述电源端vdd和电压信号输出端out，用于在接收到所述输入电压时，控制将所述电源端vdd和所述电压信号输出端out的回路导通；在未接收到所述输入电压时，控制将所述电压信号输出端out接地gnd。

所述延时开关模块13，包括：充电单元131和第三开关单元132，

所述充电单元131连接所述充电端cha和第三开关单元132，用于通过所述充电端cha接收到所述控制电压时，通过所述控制电压充电，向所述第三开关单元132输入开启信号；或者用于在所述充电端cha接地gnd时，在预定时间内通过所述充电端cha放电，并向所述第三开关单元132输入开启信号；在所述预定时间之后向所述第三开关单元132输入 截止信号；

所述第三开关单元132连接所述电源端vdd和电压信号输出端out，用于在接收到所述开启信号时，控制将所述电源端vdd和所述电压信号输出端out的回路导通；在接收到所述截止信号时，控制将所述电压信号输出端out接地gnd。

具体的，本发明的实施例提供一种一种电压信号判定电路，参照图3所示，述第一电压判断单元111包括第一稳压二极管zd1，所述第一稳压二极管zd1的阴极连接所述电压输入端bu，所述第一稳压二极管zd1的阳极连接所述第一开关单元112；

所述第一开关单元112包括：第一电容c1，第一电阻r1、第二电阻r2、第二电容c2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一晶体管m1、第二晶体管m2；

所述第一电容c1的第一极连接所述第一稳压二极管zd1的阳极，所述第一电容c1的第二极接地gnd；

所述第一电阻r1与所述第一电容c1并联；

所述第二电阻r2的第一端连接所述第一稳压二极管zd1的阳极；

所述第一晶体管m1的基极连接所述第二电阻r2的第二端，所述第二电容c2并联于所述第一晶体管m1的基极与发射极之间，所述第一晶体管m1的发射极接地；

所述第三电阻r3串联于所述电源端vdd与所述第一晶体管m1的集电极之间；

所述第二晶体管m2的基极连接所述第一晶体管m1的集电极，所述第二晶体管m2的发射极接地，所述第二晶体管m2的集电极连接所述电压信号输出端out；

所述第四电阻r4串联于所述电源端vdd与所述第二晶体管的集电极之间。

所述第二电压判断单元121包括第二稳压二极管zd2，第二稳压二极管zd2的阴极连接所述电压输入端bu，所述第二稳压二极管zd2的阳极 连接所述第二开关单元122；

所述第二开关单元122包括：第三电容c3，第五电阻r5、第六电阻r6、第四电容c4、第七电阻r7、第八电阻r8、第三晶体管m3、第四晶体管m4；

所述第三电容c3的第一极连接所述第二稳压二极管zd2的阳极，所述第二电容c2的第二极接地；

所述第五电阻r5与所述第三电容c3并联；

所述第六电阻r6的第一端连接所述第二稳压二极管zd2的阳极；

所述第三晶体管m3的基极连接所述第六电阻r6的第二端，所述第六电容r6并联于所述第三晶体管m3的基极与发射极之间，所述第三晶体管m3的发射极接地；

所述第七电阻r7串联于所述电源端vdd与所述第三晶体管m3的集电极之间；

所述第四晶体管m4的基极连接所述第三晶体管m3的集电极，所述第四晶体管m4的发射极接地gnd，所述第四晶体管m4的集电极连接所述延时开关模块13；

所述第八电阻r8串联于所述电源端vdd与所述第四晶体管m4的集电极之间。

所述充电单元131包括：第九电阻r9和第五电容c5，所述第九电阻r9的第一端连接所述充电端cha，所述第九电阻r9的第二端连接所述第五电容c5的第一极，所述第五电容c5的第二极接地gnd；

所述第三开关单元132包括：第十电阻r10、第十一电阻r11，第五晶体管m5和第六晶体管m6；

所述第十电阻r10的串联于所述电源端vdd和所述第五晶体管r5的集电极之间；

所述第五晶体管m5的基极连接所述第九电阻r9的第二端，所述第五晶体管m5的发射极接地gnd；

所述第十一电阻r11串联于所述电源端vdd和所述第六晶体管m6的集电极之间，所述第六晶体管m6的基极连接所述第五晶体管m5的集电极，所述第六晶体管m6的发射极接地gnd，所述第六晶体管m6的集电极还连接所述电压信号输出端out。

其中，所述第一晶体管m1、第二晶体管m2、所述第三晶体管m3、第四晶体管m4、所述第五晶体管m5、第六晶体管m6为p型晶体管。

具体的对上述图3所示的电路图的工作原理说明如下：

具体的，如图3所示，其中m1-m6均为p型晶体管，即基极施加高电平时导通，电压信号判定电路的第一电压检测模块11中设有第一稳压二极管zd1，第二电压检测模块12中设有第二稳压二极管zd2。根据稳压二极管的工作原理，只有反向施加高于稳压管的耐压电压，稳压二极管才会反向导通，以下示例中以第一稳压二极管zd1的耐压值与使晶体管m1作为开关导通的基极电压之和为第一电压，以第二稳压二极管zd2的耐压值与使晶体管m3作为开关导通的基极电压之和为第二电压；这里，延时开关模块13设有电阻r9和电容c5，电容c5能够进行充放电，一旦放电时间大于预定时间，会导致与其连接的m4截止，其他电阻和电容为各个晶体管的外围器件，其作用为保证晶体管正常工作，的工作原理不在做说明。第二电压检测模块12经延时开关模块13输出电平与第一电压检测模块11输出电平做“与”运算，得到电压信号输出端out的电平，输出高电平表示电压正常，输出低电平表示电压非正常。

当电压输入端bu输出正常电压(即大于第二电压和第一电压)时，稳压二极管zd2导通，m3导通、m4截止，电源端vdd为电容c5充电，m5导通m6截止，延时开关模块13向电压信号输出端out输出电源端vdd的高电平；稳压二极管zd1导通，m1导通、m2截止第一电压检测模块11向电压信号输出端out输出电源端vdd的高电平，与运算后，电压信号判定电路的电压信号输出端out输出高电平，表示电压输入端bu输出正常。

当电压输入端bu输出小于第一电压时，稳压二极管zd2不导通，m3截止、m4导通，充电端cha接地gnd，电容c5放电，且放电时间 大于预定时间后，m5截止、m6导通，延时开关模块13向电压信号输出端out输出gnd的低电平；稳压二极管zd1不导通，m1截止、m2导通，第一电压检测模块11向电压信号输出端out输出gnd的低电平，与运算后，电压信号判定电路的电压信号输出端out输出低电平，表示电压输入端bu输出非正常。

当电压输入端bu较长时间(超过预定时长)输出小于第二电压(并且大于或等于第一电压)时，稳压二极管zd2不导通，m3截止、m4导通，充电端cha接地gnd，电容c5放电，且放电时间大于预定时间后，m5截止、m6导通，延时开关模块13向电压信号输出端out输出gnd的低电平；稳压二极管zd1导通，m1导通、m2截止，第一电压检测模块11向电压信号输出端out输出电源端vdd的高电平，与运算后，电压信号判定电路的电压信号输出端out输出低电平，表示电压输入端bu输出非正常。

当电压输入端bu较短时间(不超过预定时长)输出小于第二电压(并且大于或等于第一电压)时，稳压二极管zd2不导通，m3截止、m4导通，充电端cha接地gnd，电容c5放电，且放电时间小于或等于预定时间，m5导通、m6截止，延时开关模块13向电压信号输出端out输出电源端vdd的高电平；稳压二极管zd1导通，m1导通、m2截止，第一电压检测模块11向电压信号输出端out输出电源端vdd的高电平，与运算后，电压信号判定电路的电压信号输出端out输出高电平，表示电压输入端bu输出正常。具体的，zd1、zd2、c5的工作状态以及延时开关模块13的输出、第一电压检测模块11的输出、与运算结果(电压信号输出端out的输出)以及判定结果如下工作状态如下表：

如此，电压输入端bu输出较短时间较低电压(第二电压)时，电压信号判定电路不会判定为非正常，进而不会停止向车载电子设备供电。

其中，需要说明的是，本实施例中的各个单元、模块可以为单独设立的处理器，也可以集成在某一个处理器中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于车载导航仪的存储器中，由处理器调用并执行以上各个单元的功能。这里所述的处理器可以是一个中央处理器(英文全称：centralprocessingunit，英文简称：cpu)，或者是特定集成电路(英文全称：applicationspecificintegratedcircuit，英文简称：asic)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此， 本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。