專利名稱：一種恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在恒流或限流供電線路中給微處理器供電的控制裝置，屬電子控制技術(shù)領(lǐng)域。
解決上述技術(shù)問(wèn)題的方案是這樣的一種恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，除設(shè)有兩條總線、掛接的微處理器及相應(yīng)的恒流或限流器件和一個(gè)儲(chǔ)能元件外，它還設(shè)有由模擬開(kāi)關(guān)電路、壓控電路和模擬開(kāi)關(guān)自保持電路組成的控制電路，其中，壓控電路為穩(wěn)壓器件Z1，模擬開(kāi)關(guān)自保持電路由穩(wěn)壓器件Z2和電容C2并聯(lián)組成，所述總線串接恒流或限流器件后作為輸出端，儲(chǔ)能元件跨接于輸出端之間，輸出+端與模擬開(kāi)關(guān)電路的輸入端相連接，模擬開(kāi)關(guān)電路的輸出端與微處理器的VDD端相連接，穩(wěn)壓器件Z1的陰極接于模擬開(kāi)關(guān)電路的輸人端，另一端接模擬開(kāi)關(guān)的控制端，穩(wěn)壓器件Z2的陽(yáng)極接模擬開(kāi)關(guān)電路的輸出端，另一端接模擬開(kāi)關(guān)的控制端，總線B-接各電路的地端。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述模擬開(kāi)關(guān)電路由三極管T1、T2、電阻R1、R2、R3、R4、R5組成，所述三極管T1的發(fā)射極接輸出+端，集電極為模擬開(kāi)關(guān)的輸出端，基極接三極管T2的集電極，三極管T2的發(fā)射極接總線B-，電阻R1接于三極管T1的基極和發(fā)射極之間，電阻R2串接于三極管T1的基極和T2的集電極之間，電阻R3、R4一端接三極管T2的基極，另一端分別接穩(wěn)壓器件Z1和穩(wěn)壓器件Z2的陰極，電阻R5接于三極管T2的基極和發(fā)射極之間。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述模擬開(kāi)關(guān)電路中的三極管T1、T2可分別由場(chǎng)效應(yīng)管T1、T2代替。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述模擬開(kāi)關(guān)電路中的三極管T1可由場(chǎng)效應(yīng)管T1代替。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述穩(wěn)壓器件Z1、Z2為穩(wěn)壓管、穩(wěn)壓模塊、發(fā)光二極管或普通二極管。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述儲(chǔ)能元件為儲(chǔ)能電容，在儲(chǔ)能電容上并聯(lián)穩(wěn)壓管Z3。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述穩(wěn)壓器件Z1、Z2和穩(wěn)壓管Z3的穩(wěn)壓值滿足如下關(guān)系UZ3＞UZ1＞UZ2。
上述恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，所述模擬開(kāi)關(guān)電路的輸出端與微處理器的VDD、VSS端之間接有一個(gè)穩(wěn)壓電路。
按照本實(shí)用新型制作的微處理器供電控制器，可以在電路保持恒流或限流的條件下，能給出較快的電壓上升速率和瞬時(shí)大電流使微處理器(MCU)正常得電，而在需要停止供電時(shí)，當(dāng)供電電壓降低到低于規(guī)定數(shù)值時(shí)，使電源迅速切斷，從而確保微處理器(MCU)無(wú)論上電或掉電，均不會(huì)處于臨界狀態(tài)而產(chǎn)生不能復(fù)位或數(shù)據(jù)混亂的故障。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，當(dāng)開(kāi)即通、當(dāng)關(guān)即斷，可用于低電壓、微電流的監(jiān)測(cè)或報(bào)警系統(tǒng)中。


圖1是本實(shí)用新型的電原理框圖；圖2是電原理圖；圖3是第一種模擬開(kāi)關(guān)電路的電路圖；圖4是第二種模擬開(kāi)關(guān)電路的電路圖；圖5是第三種模擬開(kāi)關(guān)電路的電路圖。
模擬開(kāi)關(guān)電路3接于儲(chǔ)能元件2和微處理器7之間，控制電路的通斷。圖2、3顯示的模擬開(kāi)關(guān)電路3由三極管T1、T2組成。電阻R3、R4是三極管T2的基極上偏置電阻，它的一端接三極管T2的基極，另一端分別接壓控電路4的穩(wěn)壓器件Z1和模擬開(kāi)關(guān)自保持電路5的穩(wěn)壓器件Z2，電阻R5是三極管T2的下偏置電阻。
圖4、圖5是另兩種模擬開(kāi)關(guān)電路3的電路圖，其基本連接方式與圖3所示的模擬開(kāi)關(guān)電路3的連接方式相同，只是在圖4中用場(chǎng)效應(yīng)管T1、T2代替了圖3中的三極管T1、T2，在圖5中用場(chǎng)效應(yīng)管T1代替了圖3中的三極管T1。場(chǎng)效應(yīng)管可選用JFET，也可以選用MOSFET，場(chǎng)效應(yīng)管T1為P溝道、T2為N溝道。
三極管T1也可用復(fù)合三極管代替。
圖2顯示的壓控電路4由穩(wěn)壓器件組成，穩(wěn)壓器件可選用穩(wěn)壓模塊、穩(wěn)壓管、發(fā)光二極管或普通二極管等等，本實(shí)施例選用穩(wěn)壓管Z1。它的作用是穩(wěn)壓、并給三極管T2的基極提供一個(gè)合適的偏置電壓，使其在達(dá)到一定值時(shí)才能導(dǎo)通。
圖2顯示的模擬開(kāi)關(guān)自保持電路5由穩(wěn)壓器件Z2和電容C2并聯(lián)組成，穩(wěn)壓器件也可以選用穩(wěn)壓模塊、穩(wěn)壓管、發(fā)光二極管或普通二極管，本實(shí)施例選用發(fā)光二極管。穩(wěn)壓器件Z2的作用也是給三極管T2的基極提供一個(gè)偏置電壓，但是這個(gè)電壓要低于穩(wěn)壓管Z1提供的電壓。電容C2的作用是提高開(kāi)關(guān)的速度。
在微處理器7和模擬開(kāi)關(guān)電路3之間還可加設(shè)一個(gè)穩(wěn)壓電路6，以進(jìn)一步穩(wěn)定電路電壓。穩(wěn)壓電路6可選用三端穩(wěn)壓器，如HT7136等。
在上述電路中，選擇穩(wěn)壓器件Z3、Z1、Z2的穩(wěn)壓值應(yīng)遵循下列原則UZ3＞UZ1＞UZ2。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程是這樣的總線B+、B-經(jīng)恒流或限流器件1給儲(chǔ)能電容C1充電。當(dāng)儲(chǔ)能電容C1上的電壓UC1超過(guò)穩(wěn)壓元件Z2上的電壓UZ2一定數(shù)值時(shí)，T2導(dǎo)通，隨之T1導(dǎo)通，模擬開(kāi)關(guān)電路3導(dǎo)通。這一導(dǎo)通值取決于電阻R3、R5的數(shù)值和T2的開(kāi)啟電壓。穩(wěn)壓管Z2的作用是給出一個(gè)自保持通路，而在模擬開(kāi)關(guān)的輸出電壓值低于Z2的相關(guān)值時(shí)，關(guān)閉自保持電路，因而也就關(guān)閉了模擬開(kāi)關(guān)。電容C2使模擬開(kāi)關(guān)3的開(kāi)啟加速，因而模擬開(kāi)關(guān)3的輸出電壓UO1有較快的上升沿，迅速給微處理器正常供電。當(dāng)總線斷電之后，儲(chǔ)能電容C1上的電壓UC1緩慢下降，當(dāng)?shù)陀诜€(wěn)壓元件Z1上的電壓UZ1時(shí)，Z1截止，不能再給三極管T2提供偏置電壓，只有發(fā)光二極管Z2上的電壓UZ2通過(guò)電阻R4、R5分壓可以給T2提供基極偏置電壓，使其仍然保持導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)UC1繼續(xù)下降，降到UZ2提供的偏置電壓低于三極管T2的開(kāi)啟電壓時(shí)，T2截止，導(dǎo)致T1截止，模擬開(kāi)關(guān)3斷開(kāi)。在此過(guò)程中電容C2起加速這一過(guò)程的作用。選擇這個(gè)電壓值的依據(jù)是微處理器的正常工作電壓加上線性穩(wěn)壓器的最小壓降。這一過(guò)程將使微處理器迅速斷電，進(jìn)人復(fù)位狀態(tài)并迅速脫離不穩(wěn)定區(qū)域。
本實(shí)用新型可以用在恒流或限流工作的電路中，這種電路中的耗電部件在正常狀態(tài)下平均耗電較小，而在上電后的某一瞬間不但要有較大的耗電，而且還要求有較快的電壓上升速率，而在掉電時(shí)，又要求盡快地切斷電源，帶有微處理器的智能傳感器就是要求具備這樣工作條件的用電器件。
權(quán)利要求1.一種恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，它設(shè)有兩條總線、掛接的微處理器及相應(yīng)的恒流或限流器件[1]和儲(chǔ)能元件[2]，其特征在于它還設(shè)有由模擬開(kāi)關(guān)電路[3]、壓控電路[4]和模擬開(kāi)關(guān)自保持電路[5]組成的控制電路，其中，壓控電路[4]為穩(wěn)壓器件Z1，模擬開(kāi)關(guān)自保持電路[5]由穩(wěn)壓器件Z2和電容C2并聯(lián)組成，所述總線串接恒流或限流器件[1]后作為輸出端，儲(chǔ)能元件[2]跨接于輸出端之間，輸出+端與模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的輸入端相連接，模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的輸出端與微處理器的VDD端相連接，穩(wěn)壓器件Z1的陰極接于模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的輸入端，陽(yáng)極接模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的控制端，穩(wěn)壓器件Z2的陽(yáng)極接模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的輸出端，陰極接模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的控制端，總線B-接各電路的地端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述模擬開(kāi)關(guān)電路[3]由三極管T1、T2、電阻R1、R2、R3、R4、R5組成，所述三極管T1的發(fā)射極接輸出+端，集電極為模擬開(kāi)關(guān)的輸出端，基極接三極管T2的集電極，三極管T2的發(fā)射極接總線B-，電阻R1接于三極管T1的基極和發(fā)射極之間，電阻R2串接于三極管T1的基極和T2的集電極之間，電阻R3、R4一端接三極管T2的基極，另一端分別接穩(wěn)壓器件Z1和穩(wěn)壓器件Z2的陰極，電阻R5接于三極管T2的基極和發(fā)射極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述模擬開(kāi)關(guān)電路[3]中的三極管T1、T2分別采用場(chǎng)效應(yīng)管T1、T2。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述模擬開(kāi)關(guān)電路[3]中的三極管T1采用場(chǎng)效應(yīng)管T1。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述穩(wěn)壓器件Z1、Z2為穩(wěn)壓管、穩(wěn)壓模塊、發(fā)光二極管或普通二極管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述儲(chǔ)能元件[2]為儲(chǔ)能電容C1，在儲(chǔ)能電容C1上并聯(lián)穩(wěn)壓管Z3。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述穩(wěn)壓器件Z1、Z2和穩(wěn)壓管Z3的穩(wěn)壓值滿足如下關(guān)系UZ3＞UZ1＞UZ2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，其特征在于所述模擬開(kāi)關(guān)電路[3]的輸出端與微處理器[7]的VDD、VSS端之間接有一個(gè)穩(wěn)壓電路[6]。
專利摘要一種恒流供電系統(tǒng)的微處理器供電控制器，屬控制技術(shù)領(lǐng)域。用于解決現(xiàn)有供電裝置在上電或掉電情況下、因供電電壓不正常而令微處理器數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題。其技術(shù)方案是，它設(shè)有兩條總線、一個(gè)恒流或限流器件和一個(gè)儲(chǔ)能元件、以及由模擬開(kāi)關(guān)電路、壓控電路和模擬開(kāi)關(guān)自保持電路組成的控制電路，其中，壓控電路為穩(wěn)壓器件，模擬開(kāi)關(guān)自保持電路由穩(wěn)壓器件和電容并聯(lián)組成，所述總線串接恒流器件后作為輸出端，儲(chǔ)能元件跨接于輸出端之間，穩(wěn)壓器件Z1和Z2控制模擬開(kāi)關(guān)的通斷，后者的輸出給微處理器供電。本實(shí)用新型能給出較快的電壓上升速率和瞬時(shí)大電流以滿足微處理器正常復(fù)位的需要，而在掉電時(shí)，又能迅速切斷電源，保證斷電時(shí)也不丟失數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G05F1/46GK2602410SQ03237180
公開(kāi)日2004年2月4日 申請(qǐng)日期2003年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月10日
發(fā)明者金巨寶, 王寶琴 申請(qǐng)人:金巨寶