专利名称：电压监测的方法及其监测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压监测的方法及其监测装置，尤指一种在用电池供电的设备中实时监测电池电压，能够有效地避开电压“V”型槽的影响，并能提供不同幅度的滞回功能，在出现掉电的情况下实现自我保护，防止意外丢失数据的电压监测的方法及其监测装置。
随着电子技术和无限通讯技术的飞速发展，各种各样的便携式或掌上型的电子产品(例如寻呼机、手机、电子记事簿、掌上型电脑等)大量出现。这类电子产品所具有共同特点之一就是使用电池供电。为了在出现掉电的情况下能够实现自我保护，并切防止出现丢失数据的意外，在上述的由电池供电的电子产品中一般都设有电池电压的监测电路，以实时监测电池电压。
如
图1所示，传统的电压监测电路一般使用电压比较器来实现，该电压比较器1将由电阻R和R’的分压比例值和一个电压基准装置VREF输出信号的进行比较，然后输出一高电平的关机控制信号。
如图2所示，随着寻呼机和手机等电子产品的小型化，又出现了用于电压监测的专用集成电路芯片，该集成电路芯片采用超小型化封装，用户可以根据需要的电压值选择不同的规格，无需外接分压电阻。在该集成电路芯片中，设有由R”、T1所组成的提供固定滞回功能的电路，该滞回的电压幅度一般为监测电压的5％，用户无法调节该滞回电压的幅度。
如图3所示，在某些集成电路芯片中(如日本引公司的SE09系列)还提供了输出延时电路2，该延时电路2可在其电压上升至监测点后，使电压监测电路并不立刻输出关机控制信号，而是在延时一段时间后才产生变化，其延时的时间通过改变外接在CD端电容(图中未示)的大小进行调节。在延时时间内电压又回到监测点以下，该集成电路不输出的关机控制信号。
如图4所示，如上所述的集成电路的主要作用是防止因在电压恢复过程中出现抖动而出现误动作。使用这种带有延时的比较器1能识别在电压恢复过程中产生的尖刺，避免输出的误动作。
如图6所示，许多电子设备在开机时，往往会存在瞬间的浪涌电流，而在掌上型电脑、手机等电池供电的设备中，会出现由于开机浪涌电流而使电池端电压短时间下降的现象；从以时间为横坐标轴的波形图上看，这种电池端电压短时间下降的现象形成一个“V”型槽。如果“V”型槽的低端电压低于该电子产品事先设定的自动关机电压，就可能导致电压监测电路输出关机控制信号，使电子产品自动关机；但是，此时电池的电能并没有用完，如果出现较小的“V”型槽时就自动关机，对于使用者来讲就是缩短了电池的使用时间。在电池的电能还没有用完的前提下，这种电压的“V”型槽所存在时间比较短暂，因此，如果电压监测电路能够识别这种短时的电压“V”型槽，并且在DC-DC转换器的后端设一适当的电容即可使该电路的输出电压不受到影响，进而延长电池的使用时间。
在设计由电池供电的电子产品时还会遇到另一类情况由于电池内阻的存在，在不同的放电电流情况下电池的输出电压是不同的；尤其在电池的电能将要耗尽时，输出电压的差别就更大；由于这种情况存在，当电于产品运行时(电流大)电池的输出电压会不断降低，当该降低到设定的自动关机电压值之下时，电源电压监测电路就会输出关机控制信号，报告电池电能用尽而使电子产品自动关机；该电子产品自动关机以后，电池的负载变小，电流随之变小，电池的输出电压又会回升，甚至可能会回升至设定的自动关机电压值之上，这时，电源电压监测电路又会改变关机控制信号，报告电池有电，用户又可以开机，而在开机过程中，电流变大，电池的输出电压再一次降低，引起自动关机；这种现象可能反复出现，进而可能导致系统崩溃，数据丢失。
为了防止上述现象的发生，往往需要在电压监测电路中增加滞回的功能，使监测电路判断关机电压的电压值在电池电压下降和上升时不一样。而且，不同的设备和不同的电池往往需要不同的滞回参数才能达到好的效果；但是现有的带有滞回功能的电压监测电路并不具有这种能力，因此在使用不方便。
针对以上所述现有技术中的不足，本发明的主要目的在于提供一种电压监测的方法及其监测装置，其能有效地避开电子产品开机时出现冲击电流对电池端电压的影响。
本发明的另一目的在于提供一种电压监测的方法及其监测装置，电压监测装置输出的关机控制信号与开机控制信号时的电池电压不相同；并且可以根据需要调节滞回参数。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的一种电压监测的方法，将电压输入信号由电阻串联构成的分压电路分压后与基准电压信号比较，比较结果信号再通过延时电路后输出，同时该比较信号经过滞回电路反馈；延时电路及滞回电路分别具有参数调节的功能，并且，经过延时电路输出的控制信号做为滞回电路的输入信号。
所述的参数调节的功能是通过参数调节装置实现的。
该延时电路中的参数调节装置为一电容，该电容连接到延时电路的调节输入端。
该滞回电路中的参数调节装置由一开关及一电阻串联构成，该开关的控制端连接到滞回电路的调节输入端，其开关与电阻串联构成的回路与比较信号连接。
上面所述的开关为一开关三极管或一场效应管。
一种电压监测装置，它包括电压信号输入电路、基准电压电路、比较电路、延时电路及滞回电路；该比较电路的基准信号输入端与基准电压电路的输出端连接，该比较电路的电压信号输入端与电压信号输入电路的输出端连接；比较电路的输出端连接到延时电路的输入端，延时电路的输出端为电压监测装置的输出端；该延时电路及滞回电路中还分别设有参数调节装置，并且，滞回电路的输入端与延时电路的输出端连接，滞回电路的输出端连接到比较电路的电压信号输入端。
上述的比较电路为一运算放大器或比较器。
延时电路中参数调节装置为一电容，该电容连接到延时电路的调节输入端。
滞回电路中参数调节装置为由开关及电阻串联构成的开关电路，该开关的控制端连接到滞回电路的调节输入端，该电阻连接到滞回电路的调节输入端。
所述的开关为一开关三极管或一场效应管。
本发明针对现有技术中存在的不足，通过在电压监测装置中的延时电路及滞回电路中还分别设有用于调节其参数的装置，并且使滞回电路的输入直接连接到电压监测装置的输出端，有效地避开了电子产品开机时出现冲击电流对电池端电压的影响；同时，实现了使该电压监测装置输出的关机控制信号与开机控制信号时的电池电压不相同；并且该电压可以根据需要通过改变滞回电路的参数加以调节。
以下结合附图及具体的实施例对本发明作进一步的详细说明图1为现有技术的普通电压监测电路原理示意图。
图2为现有技术的带有滞回功能的电压监测电路原理图。
图3为现有技术的带有滞回功能及延时电路的电压监测电路原理图。
图4为现有技术的电压监测电路输出信号波形图。
图5为本发明一实施例的电压监测电路原理图。
图6为本发明电压监测电路输出信号波形图。
如图5、图6所示，本发明的电压监测电路中设有由电阻R1和电阻R2所组成的分压电路、电阻R3和稳压二极管组成的基准电压输出装置、以及一运算放大器U1所构成的电压比较电路，通过电阻R1和电阻R2分压，使得当电池电压V_BAT从高往低下降到预定的关机电压时，运算放大器U1的输出由低电平变为高电平，即输出关机信号；电压监测集成电路U2的输入端与运算放大器U1的输出端连接，该电压监测集成电路U2提供了输出延时功能；通过在电压监测集成电路U2的引脚CD外接一电容C1可以调节延时输出时间。
当运算放大器U1的输出由低电平变为高电平后，经过由电容C1所确定的一段延时后，电压监测集成电路U2的输出控制信号才会由低电平变为高电平，即输出关机信号；而当运算放大器U1的输出的高电平不到所述的延时时间就又变为低电平时，电压监测集成电路U2的输出控制信号将不出会出现高电平。
对于电池电压V_BAT从高往低降到预定的关机电压时所形成的“V”型槽的时间短于上述由电容C1所确定的延时时间的情况，本实施例的电压监测电路能有效的识别，其不在V”型槽出现时输出关机控制信号。
当V_BAT持续低于预定的关机电压的时间超过由电容C1所确定的延时时间时，电压监测集成电路U2输出高电平，即输出关机信号，系统自动关机；此时，电压监测集成电路U2输出的高电平信号将场效应管Q1置于导通状态，相当于在电阻R2上并联一电阻，从而使电阻R1和电阻R2之间的分压关系发生变化，当运算放大器U1的比较输入端(第3脚)的电压上升到预先设定的时，V-BAT必须再上升到一定的电压值时，电压监测集成电路U2才将输出的高电平关机控制信号改变为低电平，即开机信号，如此实现了电压监测的滞回功能。
图5中虚线框内的部分可以集成为一集成电路，其可外接电阻R5及电容C1来满足不同的电压监测要求。
权利要求
1.一种电压监测的方法，将电压输入信号由电阻串联构成的分压电路分压后与基准电压信号比较，比较结果信号再通过延时电路后输出，同时该比较信号经过滞回电路反馈；延时电路及滞回电路分别具有参数调节的功能，并且，经过延时电路输出的控制信号做为滞回电路的输入信号。
2.如权利要求1所述的电压监测的方法，其特征在于所述的参数调节的功能是通过参数调节装置实现的。
3.如权利要求2所述的电压监测的方法，其特征在于延时电路中的参数调节装置为一电容，该电容连接到延时电路的调节输入端。
4.如权利要求2所述的电压监测的方法，其特征在于滞回电路中的参数调节装置由一开关及一电阻串联构成，该开关的控制端连接到滞回电路的调节输入端，其开关与电阻串联构成的回路与比较信号连接。
5.如权利要求4所述的电压监测的方法，其特征在于所述的开关为一开关三极管或一场效应管。
6.一种电压监测装置，它包括电压信号输入电路、基准电压电路、比较电路、延时电路及滞回电路；该比较电路的基准信号输入端与基准电压电路的输出端连接，该比较电路的电压信号输入端与电压信号输入电路的输出端连接；比较电路的输出端连接到延时电路的输入端，延时电路的输出端为电压监测装置的输出端；其特征在于该延时电路及滞回电路中还分别设有参数调节装置，并且，滞回电路的输入端与延时电路的输出端连接，滞回电路的输出端连接到比较电路的电压信号输入端。
7.如权利要求6所述的电压监测装置，其特征在于所述的比较电路为一运算放大器或比较器。
8.如权利要求6所述的电压监测装置，其特征在于延时电路中的参数调节装置为一电容，该电容连接到延时电路的调节输入端。
9.如权利要求6所述的电压监测装置，其特征在于滞回电路中的参数调节装置为由开关及电阻串联构成的开关电路，该开关的控制端连接到滞回电路的调节输入端，该电阻连接到滞回电路的调节输入端。
10.如权利要求9所述的电压监测的方法，其特征在于所述的开关为一开关三极管或一场效应管。
全文摘要
一种电压监测的方法及其装置,将输入电压与基准电压号比较,比较结果通过延时后输出,同时经滞回电路反馈;该延时电路及滞回电路的参数可以调节,通过在电压监测装置中的延时电路及滞回电路中分别设有参数调节装置,使滞回电路的输入直接连接到电压监测装置的输出端,从而,有效地避开了电子产品开机时冲击电流对电池端电压的影响,使该电压监测装置的关机信号与开机信号的电池电压不相同,且该电压可以调节。
文档编号H02J7/04GK1389739SQ01115949
公开日2003年1月8日 申请日期2001年6月6日 优先权日2001年6月6日
发明者李建邺 申请人:联想(北京)有限公司