逻辑硬件上电和掉电监控保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种逻辑硬件上电和掉电监控保护电路，包括M级硬件保护单元，当M大于2时，每级硬件保护单元均符合预设设计规则；预设设计规则为：当待设计级硬件保护单元的待设计级数≥2且＜M时，将待设计级硬件保护单元之前所有级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号和系统故障总监控信号之间形成与逻辑关系，以输出待设计级硬件保护单元的中间输出信号，并将待设计级硬件保护单元的中间输出信号与系统故障总监控信号之间形成或逻辑关系，以输出待设计级硬件保护单元的输出信号。本发明专利技术使用全硬件逻辑电路和巧妙严谨的逻辑链路，实现上电和掉电情形下的逻辑锁定，成本低，可靠性高且容易扩展使用。高且容易扩展使用。高且容易扩展使用。

【技术实现步骤摘要】
逻辑硬件上电和掉电监控保护电路


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，尤其涉及一种逻辑硬件上电和掉电监控保护电路。

技术介绍

[0002]工业用产品，在使用过程中经常需要面对异常掉电的情况，比如电网跳闸、线路异常短路、电源损坏等，在对一些内部有严格供电时序要求的高精密产品上，例如激光器里采用的电路模块，异常的掉电会让控制芯片处于IO失控状态，进而导致时序紊乱，严重的甚至可以造成产品的损毁，这在某些高精度要求的精密激光器产品上尤为突出，迫切需要一种可靠的全硬件的掉电保护方案，在异常掉电发生后，主控芯片逻辑失锁的情况下，依然可以保证正常的逻辑锁定直到完全关断。
[0003]现有的一些应用中，基本只能解决掉电逻辑，最常见解决掉电时序逻辑的方式有两种：一种为使用超级电容给整个系统进行供电，在异常掉电发生后，对系统维持供电，使用主芯片对逻辑进行关断；另一种则为使用UPS给整个系统进行供电，作用机理类似于超级电容的方案。以上两种方案，均需要外加独立的配电模块，不仅增加了系统的复杂度，同时还增加了成本体积和重量。并且人为的维持异常断电后的被保护产品的系统供电，在某些特殊情况下也是不能适用的，这就使得产品在外接供电断绝后，仍处于工作状态一段时间，违背了产品本身的常规属性。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现有解决掉电时序逻辑方式只支持逻辑掉电，不能同时支持逻辑上电，且需外加独立的配电模块，增加了系统的复杂度和成本体积及重量，同时可靠性低，不容易扩展使用。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种逻辑硬件上电和掉电监控保护电路，包括M级硬件保护单元，当M大于2时，每级硬件保护单元均符合预设设计规则；
[0006]所述预设设计规则为：
[0007]当待设计级硬件保护单元的待设计级数≥2且＜M时，将所述待设计级硬件保护单元之前所有级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号和系统故障总监控信号之间形成与逻辑关系，以输出所述待设计级硬件保护单元的中间输出信号，并将所述待设计级硬件保护单元的中间输出信号与所述待设计级的下一级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号之间形成或逻辑关系，以输出所述待设计级硬件保护单元的输出信号；
[0008]当待设计级硬件保护单元的待设计级数为1时，将所述二级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间形成或逻辑关系，以输出所述一级硬件保护单元的输出信号；
[0009]当待设计级硬件保护单元的待设计级数为M时，将M
‑
1级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号和M
‑
2级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号之间形成与逻辑关系，以输
出M级硬件保护单元的中间输出信号，并将所述M级硬件保护单元的中间输出信号与所述系统故障总监控信号之间形成与逻辑关系，以输出所述M级硬件保护单元的输出信号。
[0010]优选地，所述预设设计规则中的与逻辑关系通过单个多输入引脚逻辑与门连接实现，所述或逻辑关系通过逻辑或门实现。
[0011]优选地，所述预设设计规则中的与逻辑关系通过多个逻辑与门递次连接实现，所述或逻辑关系通过逻辑或门实现。
[0012]优选地，当M等于2时，所述逻辑硬件上电和掉电监控保护电路包括一级硬件保护单元和二级硬件保护单元；
[0013]所述一级硬件保护单元包括第一逻辑或门，所述二级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第一逻辑或门形成或逻辑关系，以输出所述一级硬件保护单元的输出信号；
[0014]所述二级硬件保护单元包括第一逻辑与门，所述一级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第一逻辑与门形成与逻辑关系，以输出所述二级硬件保护单元的输出信号。
[0015]优选地，当M为3时，所述逻辑硬件上电和掉电监控保护电路包括一级硬件保护单元、二级硬件保护单元和三级硬件保护单元；
[0016]所述一级硬件保护单元包括第二逻辑或门，所述二级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第二逻辑或门形成或逻辑关系，以输出所述一级硬件保护单元的输出信号；
[0017]所述二级硬件保护单元包括第二逻辑与门和第三逻辑或门，所述一级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第二逻辑与门形成与逻辑关系，以输出所述二级硬件保护单元的中间输出信号，并将所述二级硬件保护单元的中间输出信号与所述三级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号之间通过所述第三逻辑或门形成或逻辑关系，以输出所述二级硬件保护单元的输出信号；
[0018]所述三级硬件保护单元包括第三逻辑与门和第四逻辑与门，所述一级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述二级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号之间通过所述第三逻辑与门形成与逻辑关系，以输出所述三级硬件保护单元的中间输出信号，并将所述三级硬件保护单元的中间输出信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第四逻辑与门形成与逻辑关系，以输出所述三级硬件保护单元的输出信号。
[0019]优选地，逻辑硬件上电和掉电监控保护电路还包括多个系统故障监控信号采集单元，所有所述系统故障监控信号采集单元之间形成与逻辑关系，以输出所述系统故障总监控信号。
[0020]优选地，每个所述系统故障监控信号采集单元均包括看门狗监控信号、系统锁监控信号、系统报警监控信号和开关机器监控信号中的至少一个，所述系统故障监控信号采集单元中各个监控信号之间为与逻辑关系。
[0021]优选地，每级硬件保护单元的每路电源欠压报警监控信号输入端均连接有比较器；
[0022]所述比较器的输入信号输入端与相对应路电源欠压报警监控信号的原始采集电源欠压报警监控信号相连接，所述比较器的参考信号输入端与欠压保护点电压连接，所述
比较器的输出端输出对应路电源欠压报警监控信号。
[0023]优选地，所述欠压保护点电压为对应路所述电源欠压报警监控信号正常工作电压的90％。
[0024]优选地，每级硬件保护单元的输出端还连接有运算放大器和NMOS管，所述运算放大器的正向输入端与该级硬件保护单元的输出信号连接，所述运算放大器的反向输入端接地，所述运算放大器的输出端与所述NMOS管的栅极连接，所述NMOS管的漏极与供电端连接，所述NMOS管的源极输出控制信号，以用于控制开启或者关断对应级供电电源的供电。
[0025]与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
[0026]应用本专利技术实施例提供的逻辑硬件上电和掉电监控保护电路，使用全硬件逻辑电路和巧妙严谨的逻辑链路，实现掉电情形下的逻辑锁定，基本不会增加任何成本，同时实现非常可靠的上电和掉电逻辑保护功能；进一步通过合理配置逻辑电路的多级硬件保护单元，可以实现掉电保护逻辑的同时，同时兼顾到上电保护逻辑功能，在系统出现故障的时候可以迅速识别并实现紧急关停，解决了现有掉电方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逻辑硬件上电和掉电监控保护电路，其特征在于，包括M级硬件保护单元，当M大于2时，每级硬件保护单元均符合预设设计规则；所述预设设计规则为：当待设计级硬件保护单元的待设计级数≥2且＜M时，将所述待设计级硬件保护单元之前所有级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号和系统故障总监控信号之间形成与逻辑关系，以输出所述待设计级硬件保护单元的中间输出信号，并将所述待设计级硬件保护单元的中间输出信号与所述待设计级的下一级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号之间形成或逻辑关系，以输出所述待设计级硬件保护单元的输出信号；当待设计级硬件保护单元的待设计级数为1时，将二级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间形成或逻辑关系，以输出所述一级硬件保护单元的输出信号；当待设计级硬件保护单元的待设计级数为M时，将M
‑
1级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号和M
‑
2级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号之间形成与逻辑关系，以输出M级硬件保护单元的中间输出信号，并将所述M级硬件保护单元的中间输出信号与所述系统故障总监控信号之间形成与逻辑关系，以输出所述M级硬件保护单元的输出信号。2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述预设设计规则中的与逻辑关系通过单个多输入引脚逻辑与门连接实现，所述或逻辑关系通过逻辑或门实现。3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述预设设计规则中的与逻辑关系通过多个逻辑与门递次连接实现，所述或逻辑关系通过逻辑或门实现。4.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，当M等于2时，所述逻辑硬件上电和掉电监控保护电路包括一级硬件保护单元和二级硬件保护单元；所述一级硬件保护单元包括第一逻辑或门，所述二级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第一逻辑或门形成或逻辑关系，以输出所述一级硬件保护单元的输出信号；所述二级硬件保护单元包括第一逻辑与门，所述一级硬件保护单元的电源欠压报警监控信号与所述系统故障总监控信号之间通过所述第一逻辑与门形成与逻辑关系，以输出所述二级硬件保护单元的输出信号。5.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，当M为3时，所述逻辑硬件上电和掉电监控保护电路包括一级硬件保护单元、二级硬件保护单元和三级硬件保护单元；所述一级硬件保护单元包括第二逻辑或门，所述二级硬件保护单元的电源...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱杭锴，王宾，
申请(专利权)人：杭州奥创光子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：