一種電壓區(qū)間檢測判斷電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電壓區(qū)間檢測判斷電路，包括上限檢測電路、下限檢測電路，和或非門電路；電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端分別與上限檢測電路的輸入端和下限檢測電路的輸入端連接，上限檢測電路的輸出端與或非門電路的一個輸入端連接，下限檢測電路的輸出端與或非門電路的另一個輸入端連接，或非門電路的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端連接。本實(shí)用新型易于實(shí)現(xiàn)且成本低，節(jié)省了處理器在識別安全電壓區(qū)間上所用的工作量。
【專利說明】—種電壓區(qū)間檢測判斷電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對電源輸入電壓值是否處于某一設(shè)定區(qū)間進(jìn)行檢測判斷的電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]汽車電池或充電系統(tǒng)本身的電氣特性比較復(fù)雜，加之車上有諸多設(shè)備取電于電池和充電系統(tǒng)，他們在不同的工作方式下對電源的使用情況各不相同，這就更增加了汽車電源系統(tǒng)的復(fù)雜性。
[0003]車載多媒體同樣是使用汽車電池和充電系統(tǒng)來供電，在這樣的復(fù)雜的供電系統(tǒng)下工作，一般要求當(dāng)供電電源電壓在一定的區(qū)間內(nèi)(例如8.5V?16V)時,汽車多媒體系統(tǒng)必須保證功能正常，而在該電源電壓區(qū)間外，可以不實(shí)現(xiàn)其功能，但不應(yīng)該產(chǎn)生副作用。這里暫且把該電源電壓區(qū)間定義為安全電壓區(qū)間。
[0004]基于以上要求，為了保證車載多媒體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)其功能，又要保證車載多媒體產(chǎn)品本身的用電安全，一般需要在車載多媒體產(chǎn)品中設(shè)計(jì)一個用于檢測電源的安全電壓區(qū)間的電路來配合實(shí)現(xiàn)多媒體產(chǎn)品系統(tǒng)的電源管理。
[0005]現(xiàn)有的檢測電路的設(shè)計(jì)，主要分兩種情況。一種是使用多個集成運(yùn)算放大器電路實(shí)現(xiàn)電源安全電壓區(qū)間的檢測，這種處理方式，電路復(fù)雜，成本也比較高；另一種是使用多媒體系統(tǒng)中的處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換功能實(shí)施電源安全電壓區(qū)間的檢測，這種處理方式處理器在檢測安全電壓區(qū)間上消耗的工作量大。
[0006]為了達(dá)到電源電壓檢測的目的，同時兼顧考慮方案的簡單有效和成本問題，有必要提出一種新的電源電壓檢測方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為解決利用處理器的數(shù)模轉(zhuǎn)換功能進(jìn)行電壓區(qū)間檢測會使處理器在電壓區(qū)間檢測上消耗的工作量大、而利用多個集成運(yùn)放電路進(jìn)行電壓區(qū)間檢測復(fù)雜、成本高的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種電壓區(qū)間檢測判斷電路。
[0008]一種電壓區(qū)間檢測判斷電路，包括:
[0009]用于當(dāng)檢測到輸入電壓高于預(yù)定的電壓區(qū)間上限時輸出高電平、當(dāng)檢測到輸入電壓不高于預(yù)定電壓區(qū)間上限時輸出低電平的上限檢測電路，
[0010]用于當(dāng)檢測到輸入電壓低于預(yù)定的電壓區(qū)間下限時輸出高電平、當(dāng)檢測到輸入電壓不低于預(yù)定電壓區(qū)間下限時輸出低電平的下限檢測電路，和
[0011]或非門電路；
[0012]所述電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端分別與上限檢測電路的輸入端和下限檢測電路的輸入端連接，上限檢測電路的輸出端與或非門電路的一個輸入端連接，下限檢測電路的輸出端與或非門電路的另一個輸入端連接，或非門電路的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端連接。
[0013]進(jìn)一步的，上限檢測電路包括穩(wěn)壓二極管Z1、電阻R1、電阻R2和電容C3 ;穩(wěn)壓二極管Zl與上限檢測電路的輸入端連接，穩(wěn)壓二極管Zl的正極分別與電阻Rl的一端和電阻R2的一端連接，電阻Rl另一端接地，電阻R2的另一端分別與電容C3的一端和或非門電路的一個輸入端連接，電容C3的另一端接地。
[0014]進(jìn)一步的，下限檢測電路包括三極管Tl和偏置電阻R6 ;三極管Tl的基極與下限檢測電路的輸入端連接，其發(fā)射極接地，其集電極分別與偏置電阻R6的一端和或非門電路的另一個輸入端連接。
[0015]更進(jìn)一步的，下限檢測電路還包括電阻R3、電阻R4、電阻R5和電容C2 ;三極管Tl的基極分別與電阻R3的一端、電阻R4的一端和電容C2的一端連接，電阻R3的另一端與下限檢測電路的輸入端連接，電阻R4的另一端和電容C2的另一端分別接地，三極管Tl的發(fā)射極經(jīng)過電阻R5接地。
[0016]進(jìn)一步的，電壓區(qū)間檢測判斷電路還包括輸入濾波電路；輸入濾波電路的輸入端接電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端，輸入濾波電路的輸出端分別接上限檢測電路的輸入端和下限檢測電路的輸入端。
[0017]更進(jìn)一步的，輸入濾波電路包括電容Cl ;電容Cl 一端接地，另一端分別與電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端、上限檢測電路的輸入端和下限檢測電路的輸入端連接。
[0018]進(jìn)一步的，或非門電路包括三極管T2、電阻R7和偏置電阻R8 ;三極管T2的基極分別與或非門電路的一個輸入端和通過電阻R7與或非門電路的另一個輸入端連接，其發(fā)射極接地，其集電極分別與偏置電阻R8和或非門電路的輸出端連接。
[0019]更進(jìn)一步的，或非門電路還包括電阻R5 ;三極管T2的發(fā)射極經(jīng)過電阻R5接地。
[0020]進(jìn)一步的，電壓區(qū)間檢測判斷電路還包括接于或非門電路的輸出端與電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端之間的低通濾波電路。
[0021]更進(jìn)一步的，低通濾波電路包括電容C4和電阻R9，三極管T2的集電極與電阻R9一端連接，電阻R9的另一端分別接電容C4的一端和電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端，電容C4的另一端接地。
[0022]本實(shí)用新型具有以下有益效果:本實(shí)用新型使用基本的常用分立元件搭建，易于實(shí)現(xiàn)且成本低；檢測在安全電壓區(qū)間內(nèi)輸出為高電平，在安全電壓區(qū)間外，輸出低電平，利于車載多媒體系統(tǒng)上的處理器通過觸發(fā)中斷的形式實(shí)現(xiàn)對安全電壓區(qū)間的判別，且只需處理一對高低電平的邏輯，就能夠判別當(dāng)前供電電壓是否在安全電壓區(qū)間，這樣節(jié)省了處理器在識別安全電壓區(qū)間上所用的工作量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電壓區(qū)間檢測判斷電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的電壓區(qū)間檢測判斷電路，包括上限檢測電路1、下限檢測電路2和或非門電路3 ;電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端分別與上限檢測電路I的輸入端和下限檢測電路2的輸入端連接，上限檢測電路I的輸出端與或非門電路3的一個輸入端連接，下限檢測電路2的輸出端與或非門電路3的另一個輸入端連接，或非門電路3的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端連接。
[0026]上限檢測電路I用于當(dāng)檢測到輸入電壓高于預(yù)定的電壓區(qū)間上限時輸出高電平、當(dāng)檢測到輸入電壓不高于預(yù)定電壓區(qū)間上限時輸出低電平。下限檢測電路2用于當(dāng)檢測到輸入電壓低于預(yù)定的電壓區(qū)間下限時輸出高電平、當(dāng)檢測到輸入電壓不低于預(yù)定電壓區(qū)間下限時輸出低電平。僅有當(dāng)上限檢測電路I和下限檢測電路2的輸出均為低電平時，或非門電路3才輸出高電平；上限檢測電路I和下限檢測電路2的輸出中只要有一個為高電平，或非門電路3就輸出低電平。也就是說，僅有當(dāng)輸入電壓處于電壓區(qū)間下限和上限之間時，電壓區(qū)間檢測判斷電路才輸出高電平；當(dāng)輸入電壓低于電壓區(qū)間下限或高于電壓區(qū)間上限時，電壓區(qū)間檢測判斷電路就輸出低電平，從而實(shí)現(xiàn)對輸入電壓是否處于預(yù)定的電壓區(qū)間的判斷。最后，將電壓區(qū)間檢測判斷電路輸出的高電平或低電平送入多媒體系統(tǒng)中的處理器，由多媒體系統(tǒng)中的處理器控制器根據(jù)對供電電源電壓是否處于安全電壓區(qū)間的判斷結(jié)果控制其他用電設(shè)備的工作狀態(tài)。
[0027]如圖1所示，上限檢測電路I包括穩(wěn)壓二極管Z1、電阻R1、電阻R2和電容C3 ;穩(wěn)壓二極管Zl與上限檢測電路I的輸入端連接，穩(wěn)壓二極管Zl的正極分別與電阻Rl的一端和電阻R2的一端連接，電阻Rl另一端接地，電阻R2的另一端分別與電容C3的一端和或非門電路3的一個輸入端連接，電容C3的另一端接地。
[0028]如圖1所示，下限檢測電路2包括三極管Tl和偏置電阻R6 ;三極管Tl的基極與下限檢測電路2的輸入端連接，其發(fā)射極接地，其集電極分別與偏置電阻R6的一端和或非門電路3的另一個輸入端連接。優(yōu)選的，下限檢測電路2還包括電阻R3、電阻R4、電阻R5和電容C2 ;三極管Tl的基極分別與電阻R3的一端、電阻R4的一端和電容C2的一端連接，電阻R3的另一端與下限檢測電路2的輸入端連接，電阻R4的另一端和電容C2的另一端分別接地，三極管Tl的發(fā)射極經(jīng)過電阻R5接地。
[0029]如圖1所示，或非門電路3包括三極管T2、電阻R7和偏置電阻R8 ;三極管T2的基極與或非門電路3的一個輸入端連接，其基極還通過電阻R7與或非門電路3的另一個輸入端連接，其發(fā)射極接地，其集電極分別與偏置電阻R8和或非門電路3的輸出端連接。優(yōu)選的，或非門電路3還包括電阻R5 ;三極管T2的發(fā)射極經(jīng)過電阻R5接地。
[0030]優(yōu)選的，如圖1所示，本實(shí)施例的電壓區(qū)間檢測判斷電路還包括輸入濾波電路4 ；輸入濾波電路4的輸入端接電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端，輸入濾波電路4的輸出端分別接上限檢測電路I的輸入端和下限檢測電路2的輸入端。具體的，輸入濾波電路4包括電容Cl ;電容Cl 一端接地，另一端分別與電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端、上限檢測電路I的輸入端和下限檢測電路2的輸入端連接。
[0031]優(yōu)選的，如圖1所示，本實(shí)施例的電壓區(qū)間檢測判斷電路還包括接于或非門電路3的輸出端與電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端之間的低通濾波電路5。具體的，低通濾波電路5包括電容C4和電阻R9，三極管T2的集電極與電阻R9 —端連接，電阻R9的另一端分別接電容C4的一端和電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端，電容C4的另一端接地。
[0032]本實(shí)施例中電源檢測電路使用基本的電子元器件搭建，利用穩(wěn)壓二極管反向擊穿原理實(shí)現(xiàn)安全電壓區(qū)間的過壓檢測，并利用三極管導(dǎo)通原理實(shí)現(xiàn)安全電壓區(qū)間的欠壓檢測。同時通過另外的三級管現(xiàn)實(shí)過壓和欠壓的邏輯整合，最終在電路上輸出一個邏輯電平信號，通過這個邏輯電平信號來指示目前電源電壓是否處于安全工作區(qū)間。當(dāng)供電信號電壓處于安全電壓區(qū)間時，該電路輸出高電平給到處理器，當(dāng)供電信號電壓不處于安全電壓區(qū)間時，該電路輸出低電平給到處理器。處理器通過觸發(fā)中斷的方式就可以判別當(dāng)前電源電壓是否處于安全電壓區(qū)間。
[0033]本實(shí)施例電壓區(qū)間檢測判斷電路的工作過程如下:
[0034](I)當(dāng)供電電源電壓低于安全電壓區(qū)間下限時，三極管Tl處于截止?fàn)顟B(tài)，三極管Tl集電極處電位為高，穩(wěn)壓二極管Zl處于反向截止?fàn)顟B(tài)，三極管T2基極處電位為高，三極管T2處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管T2集電極處為低電位，也就是電壓區(qū)間檢測判斷電路輸出低電平；
[0035](2)當(dāng)供電電源電壓處于安全電壓區(qū)間內(nèi)時，三極管Tl處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Tl集電極處電位為低，穩(wěn)壓二極管Zl處于反向截止?fàn)顟B(tài)，三極管T2基極處電位為低，三極管T2處于截止?fàn)顟B(tài)，三極管T2集電極處為高電位，也就是電壓區(qū)間檢測判斷電路輸出高電平;
[0036](3)當(dāng)供電電源電壓高于安全電壓區(qū)間上限時，三極管Tl處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管Tl集電極處電位為低，穩(wěn)壓二極管Zl處于反向擊穿狀態(tài)，三極管T2基極處電位為高，三極管T2處于導(dǎo)通狀態(tài)，三極管T2集電極處為低電位，也就是電壓區(qū)間檢測判斷電路輸出低電平。
[0037]綜上，當(dāng)供電電源電壓處于安全電壓區(qū)間內(nèi)時，電壓區(qū)間檢測判斷電路輸出高電平給到多媒體系統(tǒng)的處理器，當(dāng)供電電源電壓處于安全電壓區(qū)間外時，電壓區(qū)間檢測判斷電路輸出低電平給到多媒體系統(tǒng)的處理器，也就是實(shí)現(xiàn)了以一對邏輯電平，來指示當(dāng)前供電電源電壓的狀態(tài)。
[0038]如上所云是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思和內(nèi)涵的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 包括: 用于當(dāng)檢測到輸入電壓高于預(yù)定的電壓區(qū)間上限時輸出高電平、當(dāng)檢測到輸入電壓不高于預(yù)定電壓區(qū)間上限時輸出低電平的上限檢測電路(1)， 用于當(dāng)檢測到輸入電壓低于預(yù)定的電壓區(qū)間下限時輸出高電平、當(dāng)檢測到輸入電壓不低于預(yù)定電壓區(qū)間下限時輸出低電平的下限檢測電路(2)，和 或非門電路(3)； 所述電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端分別與上限檢測電路(I)的輸入端和下限檢測電路(2)的輸入端連接，上限檢測電路(I)的輸出端與或非門電路(3)的一個輸入端連接，下限檢測電路(2)的輸出端與或非門電路(3)的另一個輸入端連接，或非門電路(3)的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 上限檢測電路(I)包括穩(wěn)壓二極管Z1、電阻R1、電阻R2和電容C3 ;穩(wěn)壓二極管Zl與上限檢測電路(I)的輸入端連接，穩(wěn)壓二極管Zl的正極分別與電阻Rl的一端和電阻R2的一端連接，電阻Rl另一端接地，電阻R2的另一端分別與電容C3的一端和或非門電路(3)的一個輸入端連接，電容C3的另一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 下限檢測電路(2)包括三極管Tl和偏置電阻R6 ;三極管Tl的基極與下限檢測電路(2)的輸入端連接，其發(fā)射極接地，其集電極分別與偏置電阻R6的一端和或非門電路(3)的另一個輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 下限檢測電路(2)還包括電阻R3、電阻R4、電阻R5和電容C2 ;三極管Tl的基極分別與電阻R3的一端、電阻R4的一端和電容C2的一端連接，電阻R3的另一端與下限檢測電路(2)的輸入端連接，電阻R4的另一端和電容C2的另一端分別接地，三極管Tl的發(fā)射極經(jīng)過電阻R5接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 還包括輸入濾波電路(4);輸入濾波電路(4)的輸入端接電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端，輸入濾波電路(4)的輸出端分別接上限檢測電路(I)的輸入端和下限檢測電路(2)的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 輸入濾波電路(4)包括電容Cl ;電容Cl 一端接地，另一端分別與電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸入端、上限檢測電路(I)的輸入端和下限檢測電路(2)的輸入端連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 或非門電路(3)包括三極管T2、電阻R7和偏置電阻R8 ;三極管T2的基極分別與或非門電路(3)的一個輸入端和通過電阻R7與或非門電路(3)的另一個輸入端連接，其發(fā)射極接地，其集電極分別與偏置電阻R8和或非門電路(3)的輸出端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 或非門電路(3)還包括電阻R5 ;三極管T2的發(fā)射極經(jīng)過電阻R5接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于:還包括接于或非門電路(3)的輸出端與電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端之間的低通濾波電路(5)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電壓區(qū)間檢測判斷電路，其特征在于: 低通濾波電路(5)包括電容C4和電阻R9，三極管T2的集電極與電阻R9 —端連接，電阻R9的另一端分別接電容C4的一端和電壓區(qū)間檢測判斷電路的輸出端，電容C4的另一端接地。
【文檔編號】G01R19/165GK203572871SQ201320720375
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】陳燁, 柯明輝 申請人:深圳市航盛電子股份有限公司