一種用于專變采集終端的交直流切換及按鍵喚醒控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種用電信息采集終端中的電源切換控制電路，具體設及一種用 于專變采集終端的交直流切換及按鍵喚醒控制電路。
【背景技術】
[0002] 在用電信息采集產品中，電池的使用非常普遍。由于作為現有技術的電源切換控 制電路設計上存在缺陷，很多電源切換控制電路無法實現系統供電的無縫自動切換。因此， 在該種情況下，需要采用清晰的多邏輯電源切換電路。
[0003] 另外，用電信息終端普遍具有按鍵喚醒功能。按照現有控制電路的設計，電池供電 完成必須的功能后通常將部分電路切換成低功耗狀態，無法實現真正的電池關斷，導致電 池長期處于耗電狀態，直至將電池電壓耗盡。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種用于專變采集終端的交直流切換及 按鍵喚醒控制電路，實現在交流供電與鑲氨電池直流供電之間的自動切換；通過按鍵喚醒 直流供電并按程序要求將電池電源完全關斷。
[0005] 解決本實用新型技術問題的技術方案如下。
[0006] 一種用于專變采集終端的交直流切換及按鍵喚醒控制電路，其特征在于它包括系 統CPU,復位巧片D9和作為復用按鍵的按鍵K4 ;12V直流信號經電阻R1和電阻R2分壓后 接入復位巧片D9的電壓比較器輸入端，復位巧片D9的電壓比較器輸出端經互相串聯的電 阻R41和電阻R111接NPN S極管V34的基極，NPN S極管V34的集電極經電阻R129接PNP S極管V33的集電極；系統CPU的輸出喂狗信號端接復位巧片D9的WDI引腳，復位巧片D9 的復位引腳經電阻R79接NPN S極管V14的基極，NPN S極管V14的集電極經電阻R110連 接NPN S極管V33的基極；按鍵K4的一個信號輸入端經二極管V56連接系統電源VCC，另 一個信號輸入端經二極管V74連接鑲氨電池正極Vbat，按鍵K4的信號輸出端接PNP S極管 V54的發射極，PNP S極管V54的集電極經電阻R139接NPN S極管V40的基極，NPN S極管 V40的基極還通過電阻R132連接于NPN S極管V34的集電極與電阻R129之間線路上；NPN S極管V40的集電極連接PM0S管D17的柵極，PM0S管D17的漏極連接鑲氨電池正極Vbat ; 12V直流信號經反向二極管V53接PNP S極管V54的基極；按鍵K4的信號輸出端還通過電 阻R137連接系統CPU的一個I/O口。
[0007] 與現有技術相比，本實用新型具有W下優點；本實用新型電路能夠監測經AC-DC 輸出的
[000引交流電壓，低于設定值時將系統工作電源切換成鑲氨電池供電。系統將設定的停 電事件上傳主站后，主系統CPU電路發出復位信號將鑲氨電池供電切除，終端停止工作；通 過按鍵喚醒電路實現了終端正常啟動讀取系統信息。本實用新型能夠實現交直流供電的實 時無縫切換，電池按鍵喚醒及電池自動切除功能。本實用新型電源切換邏輯清晰，做到了無 縫切換。本實用新型電路邏輯簡單，保證了系統工作的穩定性和可靠性。
【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面結合具體實施例和附圖進一步說明本實用新型。
[0011] 如圖1所示，本實用新型的實施例包括型號為SAM9260的系統CPU和復位巧片D9 (型號SP706TEN-L、廠家EXAR)，還包括作為復用按鍵的按鍵K4。12V直流信號經電阻R1、R2 分壓后接入復位巧片D9的電壓比較器輸入端，復位巧片D9的電壓比較器輸出端經互相串 聯的電阻R41和電阻R111接NPNS極管V34的基極，NPNS極管V34的集電極經電阻R129 接入PNPS極管V33的集電極。
[001引系統CPU的輸出喂狗信號端接復位巧片D9的WDI引腳，復位巧片D9的復位引腳 經電阻R79接NPNS極管V14的基極，NPNS極管V14的集電極經電阻R110連接NPNS極 管V33的基極。
[0013] 按鍵K4的一個信號輸入端經二極管V56連接系統電源VCC，另一個信號輸入端經 二極管V74連接鑲氨電池正極Vbat，按鍵K4的信號輸出端接PNPS極管V54的發射極，PNP S極管V54的集電極經電阻R139接NPNS極管V40的基極，NPNS極管V40的基極還通過 電阻R132連接于NPNS極管V34的集電極與電阻R129之間線路上。NPNS極管V40的集 電極連接PM0S管D17的柵極，PM0S管D17的漏極連接鑲氨電池正極Vbat。
[0014] 12V直流信號經反向二極管V53接PNPS極管V54的基極。
[0015] 按鍵K4的信號輸出端還通過電阻R137連接系統CPU的一個通用I/O口。
[0016] 現場終端可通過按鍵方式實現按鍵喚醒終端功能，復位電路通過復位信號實現電 池輸出
[0017]自鎖，保證鑲氨電池供電給主系統工作。
[001引 （1)、終端交流供電時，主系統CPU電源由AC-DC產生的12V直流經DC-DC、LD0
[0019] 產生的3. 3V供電，同時12V直流電對鑲氨電池充電，復用按鍵實現正常按鍵功能， 此時鑲氨電池不對系統供電，即使點擊復用按鍵鑲氨電池也不對系統供電。
[0020] (2)、終端交流供電時，主系統CPU電路發出正常的軟件看口狗復位信號，此時不 會觸
[0021] 發鑲氨電池供電。
[0022] (3)、交流掉電后，電壓監測電路比較器監測直流12V降至電壓閥值7.IV時，輸出 電壓
[0023] 預警信號，同時自動將鑲氨電池切換給系統供電，如果此時恢復交流電壓，直流電 壓升至8. 9V時，系統自動切斷鑲氨電池供電，轉換成交流供電。
[0024] (4)、鑲氨電池供電后，復用按鍵實現正常按鍵功能；系統將重要信息傳遞至主站 后，
[0025] 主系統CPU電路發出不喂狗信號，復位電路發出復位信號傳輸至PM0S電路，將鑲 氨電池切除供電。
[0026] 本實用新型的邏輯切換的實現步驟如下：
[0027] 1)、終端類產品需要在終端交流斷電之后能無縫切換到電池供電。當檢測到12V 電源的電壓低于比較器輸入的下限時，輸出低電平即V0_PRE為低電平，且此時復位巧片2 未復位。由表1可知，BAT_EN置低將PM0SD17打開，將電池電源Vbat切入，實現電源無縫 切換。
[002引 表1:真值表
[0029]
2)、當停電事件上傳完畢時，有些終端無法及時切斷電池，如果市電不及時恢復很
[0030] 容易將備用電池電量耗光，嚴重影響電池使用壽命。在電池供電時本實用新型電 路可實現自動關機功能。當系統復位時復位巧片2發出復位信號，信號置低，關斷NPNS極 管V14、PNPS極管V33和PNPS極管V40,進而關斷PM0SD17切斷電池供電，實現自動關 機。
[0031] 3)、當需要按鍵喚醒時，按下按鍵K4。此時12V電源的濾波電容C3中已經沒有電 荷，
[0032] 相當于圖1中WAKE置高。故此可W通過按鍵K4、反向二極管V53、電阻R178、電容 C3構成的回路將PNPS極管V54打開，進而打開PM0SD17,直到復位信號置高將PM0SD17 保持住，實現按鍵喚醒。
[0033] 4)、檢測到12V電源電壓高于輸入上限時，輸出高電平，導通NPNS極管V34并關 斷NPNS極管V40,進而關斷PM0SD17,從而完成由電池供電到市電供電的無縫切換。
【主權項】
1. 一種用于專變采集終端的交直流切換及按鍵喚醒控制電路，其特征在于它包括系統 CPU，復位芯片D9和作為復用按鍵的按鍵K4 ;12V直流信號經電阻Rl和電阻R2分壓后接 入復位芯片D9的電壓比較器輸入端，復位芯片D9的電壓比較器輸出端經互相串聯的電阻 R41和電阻Rlll接NPN三極管V34的基極，NPN三極管V34的集電極經電阻R129接PNP三 極管V33的集電極；系統CPU的輸出喂狗信號端接復位芯片D9的WDI引腳，復位芯片D9的 復位引腳經電阻R79接NPN三極管V14的基極，NPN三極管V14的集電極經電阻RllO連接 NPN三極管V33的基極；按鍵K4的一個信號輸入端經二極管V56連接系統電源VCC，另一個 信號輸入端經二極管V74連接鎳氫電池正極Vbat，按鍵K4的信號輸出端接PNP三極管V54 的發射極，PNP三極管V54的集電極經電阻R139接NPN三極管V40的基極，NPN三極管V40 的基極還通過電阻R132連接于NPN三極管V34的集電極與電阻R129之間線路上；NPN三 極管V40的集電極連接PMOS管D17的柵極，PMOS管D17的漏極連接鎳氫電池正極Vbat; 12V直流信號經反向二極管V53接PNP三極管V54的基極；按鍵K4的信號輸出端還通過電 阻R137連接系統CPU的一個I/O口。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于專變采集終端的交直流切換及按鍵喚醒控制電路，復位芯片D9接NPN三極管V34的基極，V34的集電極接PNP三極管V33的集電極；CPU接復位芯片D9的WDI引腳，D9的復位引腳接NPN三極管V14的基極，V14的集電極接V33的基極；按鍵K4的輸入端連接VCC和Vbat，輸出信號接PNP三極管V54的發射極，直流電壓12V接V54的基極；電壓信號經電阻R129、R132、R139接入NPN三極管V40的基極，V40的集電極連接PMOS管D17的柵極，D17的漏極連接Vbat。實現了在交流供電與鎳氫電池直流供電之間的自動切換；通過按鍵喚醒直流供電并按程序要求將電池電源完全關斷。
【IPC分類】H02J9/06, H02J7/00
【公開號】CN204633465
【申請號】CN201520405256
【發明人】陳杰, 柳明濤, 錢國明, 張權勝, 袁闊
【申請人】煙臺東方威思頓電氣股份有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月13日