一種電壓區間檢測判斷電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電壓區間檢測判斷電路，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間檢測判斷電路的輸出端連接。本實用新型易于實現且成本低，節省了處理器在識別安全電壓區間上所用的工作量。
【專利說明】—種電壓區間檢測判斷電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及對電源輸入電壓值是否處于某一設定區間進行檢測判斷的電路。【背景技術】
[0002]汽車電池或充電系統本身的電氣特性比較復雜，加之車上有諸多設備取電于電池和充電系統，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的復雜性。
[0003]車載多媒體同樣是使用汽車電池和充電系統來供電，在這樣的復雜的供電系統下工作，一般要求當供電電源電壓在一定的區間內(例如8.5V?16V)時,汽車多媒體系統必須保證功能正常，而在該電源電壓區間外，可以不實現其功能，但不應該產生副作用。這里暫且把該電源電壓區間定義為安全電壓區間。
[0004]基于以上要求，為了保證車載多媒體產品實現其功能，又要保證車載多媒體產品本身的用電安全，一般需要在車載多媒體產品中設計一個用于檢測電源的安全電壓區間的電路來配合實現多媒體產品系統的電源管理。
[0005]現有的檢測電路的設計，主要分兩種情況。一種是使用多個集成運算放大器電路實現電源安全電壓區間的檢測，這種處理方式，電路復雜，成本也比較高；另一種是使用多媒體系統中的處理器的數模轉換功能實施電源安全電壓區間的檢測，這種處理方式處理器在檢測安全電壓區間上消耗的工作量大。
[0006]為了達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。
實用新型內容
[0007]為解決利用處理器的數模轉換功能進行電壓區間檢測會使處理器在電壓區間檢測上消耗的工作量大、而利用多個集成運放電路進行電壓區間檢測復雜、成本高的技術問題，本實用新型提供一種電壓區間檢測判斷電路。
[0008]一種電壓區間檢測判斷電路，包括:
[0009]用于當檢測到輸入電壓高于預定的電壓區間上限時輸出高電平、當檢測到輸入電壓不高于預定電壓區間上限時輸出低電平的上限檢測電路，
[0010]用于當檢測到輸入電壓低于預定的電壓區間下限時輸出高電平、當檢測到輸入電壓不低于預定電壓區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間檢測判斷電路的輸出端連接。
[0013]進一步的，上限檢測電路包括穩壓二極管Z1、電阻R1、電阻R2和電容C3 ;穩壓二極管Zl與上限檢測電路的輸入端連接，穩壓二極管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的發射極經過電阻R5接地。
[0016]進一步的，電壓區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]更進一步的，或非門電路還包括電阻R5 ;三極管T2的發射極經過電阻R5接地。
[0020]進一步的，電壓區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間檢測判斷電路的輸出端之間的低通濾波電路。
[0021]更進一步的，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的一端和電壓區間檢測判斷電路的輸出端，電容C4的另一端接地。
[0022]本實用新型具有以下有益效果:本實用新型使用基本的常用分立元件搭建，易于實現且成本低；檢測在安全電壓區間內輸出為高電平，在安全電壓區間外，輸出低電平，利于車載多媒體系統上的處理器通過觸發中斷的形式實現對安全電壓區間的判別，且只需處理一對高低電平的邏輯，就能夠判別當前供電電壓是否在安全電壓區間，這樣節省了處理器在識別安全電壓區間上所用的工作量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例電壓區間檢測判斷電路的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步說明。
[0025]如圖1所示，本實用新型實施例的電壓區間檢測判斷電路，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間檢測判斷電路的輸出端連接。
[0026]上限檢測電路I用于當檢測到輸入電壓高于預定的電壓區間上限時輸出高電平、當檢測到輸入電壓不高于預定電壓區間上限時輸出低電平。下限檢測電路2用于當檢測到輸入電壓低于預定的電壓區間下限時輸出高電平、當檢測到輸入電壓不低于預定電壓區間下限時輸出低電平。僅有當上限檢測電路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，僅有當輸入電壓處于電壓區間下限和上限之間時，電壓區間檢測判斷電路才輸出高電平；當輸入電壓低于電壓區間下限或高于電壓區間上限時，電壓區間檢測判斷電路就輸出低電平，從而實現對輸入電壓是否處于預定的電壓區間的判斷。最后，將電壓區間檢測判斷電路輸出的高電平或低電平送入多媒體系統中的處理器，由多媒體系統中的處理器控制器根據對供電電源電壓是否處于安全電壓區間的判斷結果控制其他用電設備的工作狀態。
[0027]如圖1所示，上限檢測電路I包括穩壓二極管Z1、電阻R1、電阻R2和電容C3 ;穩壓二極管Zl與上限檢測電路I的輸入端連接，穩壓二極管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的發射極經過電阻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。優選的，或非門電路3還包括電阻R5 ;三極管T2的發射極經過電阻R5接地。
[0030]優選的，如圖1所示，本實施例的電壓區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]優選的，如圖1所示，本實施例的電壓區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的一端和電壓區間檢測判斷電路的輸出端，電容C4的另一端接地。
[0032]本實施例中電源檢測電路使用基本的電子元器件搭建，利用穩壓二極管反向擊穿原理實現安全電壓區間的過壓檢測，并利用三極管導通原理實現安全電壓區間的欠壓檢測。同時通過另外的三級管現實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間。當供電信號電壓處于安全電壓區間時，該電路輸出高電平給到處理器，當供電信號電壓不處于安全電壓區間時，該電路輸出低電平給到處理器。處理器通過觸發中斷的方式就可以判別當前電源電壓是否處于安全電壓區間。
[0033]本實施例電壓區間檢測判斷電路的工作過程如下:
[0034](I)當供電電源電壓低于安全電壓區間下限時，三極管Tl處于截止狀態，三極管Tl集電極處電位為高，穩壓二極管Zl處于反向截止狀態，三極管T2基極處電位為高，三極管T2處于導通狀態，三極管T2集電極處為低電位，也就是電壓區間檢測判斷電路輸出低電平；
[0035](2)當供電電源電壓處于安全電壓區間內時，三極管Tl處于導通狀態，三極管Tl集電極處電位為低，穩壓二極管Zl處于反向截止狀態，三極管T2基極處電位為低，三極管T2處于截止狀態，三極管T2集電極處為高電位，也就是電壓區間檢測判斷電路輸出高電平;
[0036](3)當供電電源電壓高于安全電壓區間上限時，三極管Tl處于導通狀態，三極管Tl集電極處電位為低，穩壓二極管Zl處于反向擊穿狀態，三極管T2基極處電位為高，三極管T2處于導通狀態，三極管T2集電極處為低電位，也就是電壓區間檢測判斷電路輸出低電平。
[0037]綜上，當供電電源電壓處于安全電壓區間內時，電壓區間檢測判斷電路輸出高電平給到多媒體系統的處理器，當供電電源電壓處于安全電壓區間外時，電壓區間檢測判斷電路輸出低電平給到多媒體系統的處理器，也就是實現了以一對邏輯電平，來指示當前供電電源電壓的狀態。
[0038]如上所云是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思和內涵的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電壓區間檢測判斷電路，其特征在于: 包括: 用于當檢測到輸入電壓高于預定的電壓區間上限時輸出高電平、當檢測到輸入電壓不高于預定電壓區間上限時輸出低電平的上限檢測電路(1)， 用于當檢測到輸入電壓低于預定的電壓區間下限時輸出高電平、當檢測到輸入電壓不低于預定電壓區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間檢測判斷電路的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的電壓區間檢測判斷電路，其特征在于: 上限檢測電路(I)包括穩壓二極管Z1、電阻R1、電阻R2和電容C3 ;穩壓二極管Zl與上限檢測電路(I)的輸入端連接，穩壓二極管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.根據權利要求1或2所述的電壓區間檢測判斷電路，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.根據權利要求3所述的電壓區間檢測判斷電路，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的發射極經過電阻R5接地。
5.根據權利要求3所述的電壓區間檢測判斷電路，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.根據權利要求5所述的電壓區間檢測判斷電路，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.根據權利要求3所述的電壓區間檢測判斷電路，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.根據權利要求7所述的電壓區間檢測判斷電路，其特征在于: 或非門電路(3)還包括電阻R5 ;三極管T2的發射極經過電阻R5接地。
9.根據權利要求5所述的電壓區間檢測判斷電路，其特征在于:還包括接于或非門電路(3)的輸出端與電壓區間檢測判斷電路的輸出端之間的低通濾波電路(5)。
10.根據權利要求9所述的電壓區間檢測判斷電路，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 優先權日:2013年11月15日
【發明者】陳燁, 柯明輝 申請人:深圳市航盛電子股份有限公司