一种网关中掉电时间判断电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种网关中掉电时间判断电路，属于电子电路领域。包括12V转5V电路、3.3V电源输入保护电路和并联RC电路；所述12V转5V电路，将网关的12V电压转为5V电压；所述3.3V电源输入保护电路，将5V电压转为单片机及各芯片需要的VDD_3V；所述并联RC电路实现电容充放电过程，电容充满电后，断电后电容持续放电；再次供电后，判断电容剩余电量，得出电容放电时间，及断电时间。本实用新型专利技术通过电路和检测方式来达到判断掉电时间和数据保存恢复的目的；使用电路简单，易于实现；检测流程易于操作；判断逻辑清晰易于实行，移植性强。移植性强。移植性强。

【技术实现步骤摘要】
一种网关中掉电时间判断电路


[0001]本技术涉及电子电路
，特别涉及一种网关中掉电时间判断电路。

技术介绍

[0002]在工业控制中，网关往往不仅起到设备层之间通信功能，还有简单逻辑控制功能。如果遇到突然断电情况，在电力恢复后，系统必须按回复到断电前工作状态或进入复位状态。这就要求网关需要能够判断断电时间有多久，并且对正在工作的参数进行实时保存。在断电情况下，由于单片机没有电源供电，没法实时计算掉电时间，如果另外再增加电池给单片机供电，又增加成本。因此亟需一种低成本掉电时间判断电路，通过电路和检测方式来达到判断掉电时间和数据保存恢复的目的。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种网关中掉电时间判断电路，以解决
技术介绍
中的问题。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种网关中掉电时间判断电路，包括：
[0005]12V转5V电路，将网关的12V电压转为5V电压；
[0006]3.3V电源输入保护电路，将5V电压转为单片机及各芯片需要的VDD_3V；
[0007]并联RC电路，实现电容充放电过程，电容充满电后，断电后电容持续放电；再次供电后，判断电容剩余电量，得出电容放电时间，及断电时间。
[0008]在一种实施方式中，所述12V转5V电路包括电阻R1～R6、电池C1～C3、二极管D1和电源芯片U85；
[0009]电源芯片U85的VIN端连接12V电压，RON端通过电阻R1接12V电压，EN端连接电阻R2的第一端和R3的第一端，SS端通过电容C2接地，OUT端连接电容C1的第一端，FB端连接电容C1的第二端；电阻R2的第二端接12V电压，电阻R3的第二端接地；
[0010]电阻R4的第一端和电阻R5的第一端均连接电容C1的第一端，电阻R4的第二端同时连接电容C1的第二端和电阻R6的第一端，电阻R6的第二端接地；电阻R5的第二端通过二极管D1接地；电容C3并联在电阻R5的第一端和地之间。
[0011]在一种实施方式中，所述电源芯片U85的型号为LMZ12003。
[0012]在一种实施方式中，所述3.3V电源输入保护电路包括电阻R7～R12、电容C4～C13、电感L1、电源监测模块和电源芯片U39；
[0013]电源芯片U39的PG端分别通过电容C10和电容C11接地，VIN端连接电阻R7和电阻R9的第一端，SW端连接电感L1的第一端，OUT端连接电感L1的第二端，FB端连接电阻R10的第二端和电阻R11的第一端，EN端连接电阻R9的第二端、电阻R8的第一端和电容C7的第一端；
[0014]电容C4～C6的第一端均连接电源芯片U39的VIN端，第二端均接地；电容C7的第二端接地；电阻R10的第一端连接电感L1的第二端，电阻R11的第二端接地；电容C8和C9均并联在电阻R10的第一端和电阻R11的第二端之间；
[0015]电源监测模块的第一端接地，第二端连接电源芯片U39的EN端，第三端通过二极管连接电阻R12和电容C13，第四端通过电容C12接地。
[0016]在一种实施方式中，所述电源芯片U39的型号为MP2143DJ，是带有内部功率MOSFET的单片降压开关模式转换器。
[0017]在一种实施方式中，所述并联RC电路包括电阻R13～R15、电容C13和二极管D3；
[0018]二极管D3的正极连接电阻R15的第二端，负极连接电阻R13的第一端，电阻R13的第二端通过电阻R14接地；电阻R15同时连接电容C13的第一端和电阻R13的第二端，电容C13的第二端接地。
[0019]在本技术提供的一种网关中掉电时间判断电路中，具有以下有益效果：
[0020](1)使用电路简单，易于实现；检测流程易于操作；成本低廉；
[0021](2)判断逻辑清晰易于实行，移植性强。
附图说明
[0022]图1是本技术提供的一种网关中掉电时间判断电路原理结构示意图；
[0023]图2是12V转5V电路结构示意图；
[0024]图3是3.3V电源输入保护电路结构示意图；
[0025]图4是并联RC电路结构示意图；
[0026]图5是电压与掉电时间关系测量图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的一种网关中掉电时间判断电路作进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0028]本技术提供一种网关中掉电时间判断电路，其结构如图1所示，包括12V转5V电路、3.3V电源输入保护电路和并联RC电路；所述12V转5V电路，将网关的12V电压转为5V电压；所述3.3V电源输入保护电路，将5V电压转为单片机及各芯片需要的VDD_3V；所述并联RC电路用于实现电容充放电过程，电容充满电后，断电后电容持续放电；再次供电后，判断电容剩余电量，得出电容放电时间，及断电时间。
[0029]网关的输入电压为12V，经过前端保护电路输入给LMZ12003电源芯片，通过LMZ12003电源芯片将12V输入转为5V电压。采用的电容为耐压25V的，留有充足的余量，保证电路的高可靠性。留有重组的余量，保证电路的高可靠性，虽然LMZ12003电源芯片为内置MOS，但是总功率能达到18W，性能强大，通过外部反馈电阻对输出电压进行动态调整。如图2所示。
[0030]如图3所示，通过电源芯片U39将5V电压转化为单片机及各芯片需要的VDD_3V3；电源芯片U39具有使能及监测功能，通过按键可以将整个电路断电，当后端3.3V电源出现异常，通过U39的PG脚的实时监测可以及时的切断电源，也可以通过按键切断整个电源，从而重启电路。电源芯片采用的型号是MP2143DJ，是一款带有内部功率MOSFET的单片降压开关模式转换器，可实现高达3A的连续输出电流，从2.5V到5.5V输入电压具有出色的负载和线
路调节；输出电压可调节低至0.6V；其恒定导通时间控制提供快速瞬态响应并简化环路稳定性，故障条件保护包括逐周期限流和热关断。MP2143DJ采用小型TSOT23
‑
8封装，只需要最少数量的随时可用的标准外部组件。
[0031]在设计中，加入电源监测模块UM805RE，可以实时监测VDD3V3的电压，当监控到电压不正常时，能够快速切断系统电源，避免芯片毁坏，保证了电路的安全。除此之外，还通过按键实现电路的复位，通过按键使UM805RE强制输出低电平，从而复位整个电路。
[0032]如图4所示，电阻R14与C13组成并联RC电路。单片机上电后，配置单片机端口配置为AD(模数转换)模式，检测电容C13端电压，根据得到电压数值，即可知道电容C13放电时间。根据这个时间可以判断存储数据的时间，如果电压低于阈值，说明掉电时间超过设置时间值，就不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网关中掉电时间判断电路，其特征在于，包括：12V转5V电路，将网关的12V电压转为5V电压；3.3V电源输入保护电路，将5V电压转为单片机及各芯片需要的VDD_3V；并联RC电路，实现电容充放电过程，电容充满电后，断电后电容持续放电；再次供电后，判断电容剩余电量，得出电容放电时间，及断电时间。2.如权利要求1所述的网关中掉电时间判断电路，其特征在于，所述12V转5V电路包括电阻R1～R6、电池C1～C3、二极管D1和电源芯片U85；电源芯片U85的VIN端连接12V电压，RON端通过电阻R1接12V电压，EN端连接电阻R2的第一端和R3的第一端，SS端通过电容C2接地，OUT端连接电容C1的第一端，FB端连接电容C1的第二端；电阻R2的第二端接12V电压，电阻R3的第二端接地；电阻R4的第一端和电阻R5的第一端均连接电容C1的第一端，电阻R4的第二端同时连接电容C1的第二端和电阻R6的第一端，电阻R6的第二端接地；电阻R5的第二端通过二极管D1接地；电容C3并联在电阻R5的第一端和地之间。3.如权利要求2所述的网关中掉电时间判断电路，其特征在于，所述电源芯片U85的型号为LMZ12003。4.如权利要求1所述的网关中掉电时间判断电路，其特征在于，所述3.3V电源输入保护电路包括电阻R7～R12、电容C4～C13、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，孙云华，李帅帅，许根源，
申请(专利权)人：中科芯集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：