一種電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路，包括上限檢測(cè)電路、下限檢測(cè)電路，和或非門(mén)電路；電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的輸入端分別與上限檢測(cè)電路的輸入端和下限檢測(cè)電路的輸入端連接，上限檢測(cè)電路的輸出端與或非門(mén)電路的一個(gè)輸入端連接，下限檢測(cè)電路的輸出端與或非門(mén)電路的另一個(gè)輸入端連接，或非門(mén)電路的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測(cè)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(shí)別安全電壓區(qū)間上所用的工作量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及對(duì)電源輸入電壓值是否處于某一設(shè)定區(qū)間進(jìn)行檢測(cè)判斷的電路。【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)電池或充電系統(tǒng)本身的電氣特性比較復(fù)雜，加之車(chē)上有諸多設(shè)備取電于電池和充電系統(tǒng)，他們?cè)诓煌墓ぷ鞣绞较聦?duì)電源的使用情況各不相同，這就更增加了汽車(chē)電源系統(tǒng)的復(fù)雜性。
[0003]車(chē)載多媒體同樣是使用汽車(chē)電池和充電系統(tǒng)來(lái)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(shí),汽車(chē)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(chē)載多媒體產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)其功能，又要保證車(chē)載多媒體產(chǎn)品本身的用電安全，一般需要在車(chē)載多媒體產(chǎn)品中設(shè)計(jì)一個(gè)用于檢測(cè)電源的安全電壓區(qū)間的電路來(lái)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(cè)電路的設(shè)計(jì)，主要分兩種情況。一種是使用多個(gè)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(cè)，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(cè)，這種處理方式處理器在檢測(cè)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(cè)的目的，同時(shí)兼顧考慮方案的簡(jiǎn)單有效和成本問(wèn)題，有必要提出一種新的電源電壓檢測(cè)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(cè)會(huì)使處理器在電壓區(qū)間檢測(cè)上消耗的工作量大、而利用多個(gè)集成運(yùn)放電路進(jìn)行電壓區(qū)間檢測(cè)復(fù)雜、成本高的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路。
[0008]一種電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路，包括:
[0009]用于當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓高于預(yù)定的電壓區(qū)間上限時(shí)輸出高電平、當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓不高于預(yù)定電壓區(qū)間上限時(shí)輸出低電平的上限檢測(cè)電路，
[0010]用于當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓低于預(yù)定的電壓區(qū)間下限時(shí)輸出高電平、當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓不低于預(yù)定電壓區(qū)間下限時(shí)輸出低電平的下限檢測(cè)電路，和
[0011]或非門(mén)電路；
[0012]所述電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的輸入端分別與上限檢測(cè)電路的輸入端和下限檢測(cè)電路的輸入端連接，上限檢測(cè)電路的輸出端與或非門(mén)電路的一個(gè)輸入端連接，下限檢測(cè)電路的輸出端與或非門(mén)電路的另一個(gè)輸入端連接，或非門(mén)電路的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的輸出端連接。
[0013]進(jìn)一步的，上限檢測(cè)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(cè)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(mén)電路的一個(gè)輸入端連接，電容C3的另一端接地。
[0014]進(jìn)一步的，下限檢測(cè)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(cè)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(mén)電路的另一個(gè)輸入端連接。
[0015]更進(jìn)一步的，下限檢測(cè)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(cè)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(guò)電阻R5接地。
[0016]進(jìn)一步的，電壓區(qū)間檢測(cè)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(cè)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(cè)電路的輸入端和下限檢測(cè)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(cè)判斷電路的輸入端、上限檢測(cè)電路的輸入端和下限檢測(cè)電路的輸入端連接。
[0018]進(jìn)一步的，或非門(mén)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(mén)電路的一個(gè)輸入端和通過(guò)電阻R7與或非門(mén)電路的另一個(gè)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(mén)電路的輸出端連接。
[0019]更進(jìn)一步的，或非門(mén)電路還包括電阻R5 ;三極管T2的發(fā)射極經(jīng)過(guò)電阻R5接地。
[0020]進(jìn)一步的，電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路還包括接于或非門(mén)電路的輸出端與電壓區(qū)間檢測(cè)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(cè)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(cè)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(chē)載多媒體系統(tǒng)上的處理器通過(guò)觸發(fā)中斷的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)安全電壓區(qū)間的判別，且只需處理一對(duì)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(shí)別安全電壓區(qū)間上所用的工作量。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例電壓區(qū)間檢測(cè)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(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)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(cè)判斷電路，包括上限檢測(cè)電路1、下限檢測(cè)電路2和或非門(mén)電路3 ;電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的輸入端分別與上限檢測(cè)電路I的輸入端和下限檢測(cè)電路2的輸入端連接，上限檢測(cè)電路I的輸出端與或非門(mén)電路3的一個(gè)輸入端連接，下限檢測(cè)電路2的輸出端與或非門(mén)電路3的另一個(gè)輸入端連接，或非門(mén)電路3的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的輸出端連接。
[0026]上限檢測(cè)電路I用于當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓高于預(yù)定的電壓區(qū)間上限時(shí)輸出高電平、當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓不高于預(yù)定電壓區(qū)間上限時(shí)輸出低電平。下限檢測(cè)電路2用于當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓低于預(yù)定的電壓區(qū)間下限時(shí)輸出高電平、當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓不低于預(yù)定電壓區(qū)間下限時(shí)輸出低電平。僅有當(dāng)上限檢測(cè)電路I和下限檢測(cè)電路2的輸出均為低電平時(shí)，或非門(mén)電路3才輸出高電平；上限檢測(cè)電路I和下限檢測(cè)電路2的輸出中只要有一個(gè)為高電平，或非門(mén)電路3就輸出低電平。也就是說(shuō)，僅有當(dāng)輸入電壓處于電壓區(qū)間下限和上限之間時(shí)，電壓區(qū)間檢測(cè)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(shí)，電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路就輸出低電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(mén)電路3的一個(gè)輸入端連接，電容C3的另一端接地。
[0028]如圖1所示，下限檢測(cè)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(cè)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(mén)電路3的另一個(gè)輸入端連接。優(yōu)選的，下限檢測(cè)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(cè)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(guò)電阻R5接地。
[0029]如圖1所示，或非門(mén)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(mén)電路3的一個(gè)輸入端連接，其基極還通過(guò)電阻R7與或非門(mén)電路3的另一個(gè)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(mén)電路3的輸出端連接。優(yōu)選的，或非門(mén)電路3還包括電阻R5 ;三極管T2的發(fā)射極經(jīng)過(guò)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(cè)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(cè)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(cè)電路I的輸入端和下限檢測(cè)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(cè)判斷電路的輸入端、上限檢測(cè)電路I的輸入端和下限檢測(cè)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(cè)判斷電路還包括接于或非門(mén)電路3的輸出端與電壓區(qū)間檢測(cè)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(cè)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(cè)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(guò)壓檢測(cè)，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(cè)。同時(shí)通過(guò)另外的三級(jí)管現(xiàn)實(shí)過(guò)壓和欠壓的邏輯整合，最終在電路上輸出一個(gè)邏輯電平信號(hào)，通過(guò)這個(gè)邏輯電平信號(hào)來(lái)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(hào)電壓處于安全電壓區(qū)間時(shí)，該電路輸出高電平給到處理器，當(dāng)供電信號(hào)電壓不處于安全電壓區(qū)間時(shí)，該電路輸出低電平給到處理器。處理器通過(guò)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(cè)判斷電路的工作過(guò)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(shí)，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(cè)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(shí)，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(cè)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(shí)，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(cè)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(shí)，電壓區(qū)間檢測(cè)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(shí)，電壓區(qū)間檢測(cè)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(duì)邏輯電平，來(lái)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(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)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(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(jiǎn)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(cè)判斷電路，其特征在于: 包括: 用于當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓高于預(yù)定的電壓區(qū)間上限時(shí)輸出高電平、當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓不高于預(yù)定電壓區(qū)間上限時(shí)輸出低電平的上限檢測(cè)電路(1)， 用于當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓低于預(yù)定的電壓區(qū)間下限時(shí)輸出高電平、當(dāng)檢測(cè)到輸入電壓不低于預(yù)定電壓區(qū)間下限時(shí)輸出低電平的下限檢測(cè)電路(2)，和 或非門(mén)電路(3)； 所述電壓區(qū)間檢測(cè)判斷電路的輸入端分別與上限檢測(cè)電路(I)的輸入端和下限檢測(cè)電路(2)的輸入端連接，上限檢測(cè)電路(I)的輸出端與或非門(mén)電路(3)的一個(gè)輸入端連接，下限檢測(cè)電路(2)的輸出端與或非門(mén)電路(3)的另一個(gè)輸入端連接，或非門(mén)電路(3)的輸出端與所述電壓區(qū)間檢測(cè)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(cè)判斷電路，其特征在于: 上限檢測(cè)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(cè)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(mén)電路(3)的一個(gè)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(cè)判斷電路，其特征在于: 下限檢測(cè)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(cè)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(mén)電路(3)的另一個(gè)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(cè)判斷電路，其特征在于: 下限檢測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)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(cè)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(cè)電路(I)的輸入端和下限檢測(cè)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(cè)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(cè)判斷電路的輸入端、上限檢測(cè)電路(I)的輸入端和下限檢測(cè)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(cè)判斷電路，其特征在于: 或非門(mén)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(mén)電路(3)的一個(gè)輸入端和通過(guò)電阻R7與或非門(mén)電路(3)的另一個(gè)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(mén)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(cè)判斷電路，其特征在于: 或非門(mén)電路(3)還包括電阻R5 ;三極管T2的發(fā)射極經(jīng)過(guò)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(cè)判斷電路，其特征在于:還包括接于或非門(mén)電路(3)的輸出端與電壓區(qū)間檢測(cè)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(cè)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(cè)判斷電路的輸出端，電容C4的另一端接地。
【文檔編號(hào)】G01R19/165GK203572871SQ201320720375
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)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(qǐng)人:深圳市航盛電子股份有限公司