基于TL431的路由器供电检测电路的制作方法

基于tl431的路由器供电检测电路
技术领域
1.本实用新型属于电路领域，具体来说是一种基于tl431的路由器供电检测电路。


背景技术：

2.基于ip的语音传输(voip)是一种语音通话技术，经由网际协议(ip)来达成语音通话与多媒体会议，也就是经由互联网来进行通信。其他非正式的名称有ip电话、互联网电话、宽带电话以及宽带电话服务。
3.voip可用于包括voip电话、智能手机、个人计算机在内的诸多互联网接入设备，通过蜂窝网络、wi-fi进行通话及发送短信。
4.针对具备voip功能的无线路由网关产品，为解决断电情况下，设备可以持续供电，保持电话功能，一般会配备外部电池进行供电。当使用外部电池进行供电时，为节约电能，需要对设备进行告警，使得系统关闭一些不必要的功能，这样电话功能可以使用更长的时间。
5.然而，现有的无线路由器，系统在15v电源切换到12v电池的过程中，无法得知无线路由器的供电是由15v电源还是12v电池供给的，系统依然以正常模式运行，功耗也依然处于不变的状态。电池耗电在这种情况下非常快，等到用户需要通过voip电话报修或者报警的时候，电池蓄电不足以提供通话所需电量。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种基于tl431的路由器供电检测电路，解决了无线路由器所在电路感知供电来源是15v电源还是12v电池的问题。
7.本实用新型提供的基于tl431的路由器供电检测电路，所述检测电路包括流经自身电流为3a的肖特基二极管，所述肖特基二极管的正极连接12v电池插座接口，所述肖特基二极管的负极连接15v电源插座接口；
8.所述肖特基二极管用于防止15v电源倒灌到12v电池上；
9.所述肖特基二极管的负极依次连接有42.2k欧姆的电阻r1和10k欧姆的电阻r2，所述电阻r2的两端并联有0.1微法的电容c1，所述电容c1用于消除电源上的抖动；
10.所述电阻r2两端并联有tl431，所述tl431的参考极连接至所述电阻r1 和电阻r2之间的节点上，所述tl431的阳极与所述电阻r2的另一端连接，所述tl431的阴极连接有1k欧姆的电阻r3，所述电阻r3与所述肖特基二极管的负极连接；
11.从所述tl431的阴极至其阳极之间依次并联有10k欧姆的电阻r4和2k欧姆的电阻r5；
12.所述电阻r5的两端并联有三极管q1，所述三极管q1的基极连接至所述电阻r4和所述电阻r5之间的节点上，所述三极管q1的基极与所述电阻r5的另一端连接，所述三极管q1的集电极顺次连接有4.75k欧姆的电阻r6和3.3v电源；
13.所述三极管q1并联有1纳法的电容c2；
14.所述三极管q1的集电极用于检测信号值。
15.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述电阻r1和所述电阻r2 用于设置所述tl431的输出电压值，公式为vo＝(1+r1/r2)*vref-iref*r1。
16.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述电容c1用于消除电源上的抖动。
17.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述电阻r3用于限流。
18.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述电阻r4和所述电阻r5 用来作为tl431的输出分压。
19.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述三极管q1用于作为所述检测电路输出给cpu的检测信号的高低电平切换开关。
20.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述电容c2用于消除给cpu 的检测信号上的抖动。
21.本实用新型的一个技术方案，进一步设置为，所述电阻r6作为上拉电阻。
22.本实用新型的有益效果至少为：
23.(1)本实用新型通过增加少量且常规的器件，例如一个肖特基二极管，来实现设备在直流供电，以及电池供电中的无缝切换；
24.(2)本实用新型通过增加一个电压检测电路，基于tl431，以及一个三极管，就能以较低成本达到一个很好的电压检测效果，便于cpu控制设备工作在正常模式，或者节电和应急使用模式下的效果。
附图说明
25.图1为本实用新型的基于tl431的路由器供电检测电路；
26.图2为本实用新型的tl431的内部框图。
具体实施方式
27.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
28.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
30.tl431是可控精密稳压源，它的输出电压用两个电阻就可以设置从vref (2.5v)到36v范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2ω，在很多应用中用它代替稳压二极管，例如，数字电压表，运放电路，可调压电源，开关电源等。
31.实施例
32.结合图1和图2，本实用新型提供的基于tl431的路由器供电检测电路，检测电路包括流经自身电流为3a的肖特基二极管，肖特基二极管的正极连接 12v电池插座接口，肖特基二极管的负极连接15v电源插座接口；其中，肖特基二极管用于防止15v电源倒灌到12v电池上；肖特基二极管的负极依次连接有42.2k欧姆的电阻r1和10k欧姆的电阻r2，电阻r2的两端并联有0.1微法的电容c1，电容c1用于消除电源上的抖动；电阻r2两端并联有tl431，tl431 的参考极连接至电阻r1和电阻r2之间的节点上，tl431的阳极与电阻r2的另一端连接，tl431的阴极连接有1k欧姆的电阻r3，电阻r3与肖特基二极管的负极连接；从tl431的阴极至其阳极之间依次并联有10k欧姆的电阻r4和 2k欧姆的电阻r5；电阻r5的两端并联有三极管q1，三极管q1的基极连接至电阻r4和电阻r5之间的节点上，三极管q1的基极与电阻r5的另一端连接，三极管q1的集电极顺次连接有4.75k欧姆的电阻r6和3.3v电源；三极管q1 并联有1纳法的电容c2；三极管q1的集电极用于检测信号值。
33.具体地，电阻r1和电阻r2用于设置tl431的输出电压值。
34.其中，电阻r3作为限流电阻，起限流作用。
35.其中，电阻r4和电阻r5用来作为tl431的输出分压。
36.具体地，三极管q1用于作为检测电路输出给cpu的检测信号，信号名称“检测信号”的高低电平切换开关。
37.具体地，电容c2用于消除给cpu的检测信号，信号名称“检测信号”上的抖动。
38.具体地，电阻r6作为上拉电阻。
39.本实用新型的路由器供电检测电路的电路工作原理如下：
40.vref大于2.5v时，tl431的输出电压为vo＝(1+r1/r2)*vref-iref*r1。
41.当正常输入为15v的时候，输出电压为13.05v。
42.电阻r4，r5分压到2.175v，三极管q1导通，检测信号“检测信号”被拉低。
43.当15v输入掉电过程中，低于13.05v的时候，vref会低于2.5v，vo会保持2.5v的输出。
44.电阻r4，r5分压到0.417v，三极管q1不导通，检测信号“检测信号”被 r6拉高。
45.cpu通过检测“检测信号”信号的高低来判断是否已经启动了电池供电。
46.本实用新型的检测电路中，需要注意：
47.(1)15v电源供电和12v电池供电，两者存在电压差，需要考虑到15v 的输入范围，以及12v电池的输入范围，通过设定r1和r2的值，找到合适的电压检测点。
48.(2)由12v电池供电切换回15v供电的过程中，15v上电可能会有很大的过冲，需要依照实际测试情况设置去抖电容的大小。
49.(3)本设计使用的是ti的tl431bqdbzr，输入电压触发点设置到了 13.05v。在这个触发点，可以满足15v输入电压5％的浮动范围，12v电池的 5％浮动范围。实际项目wf-8183上已经证明可行，并且功能正常。
50.以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。