專利名稱：電能計量芯片的電源管理模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子電路技術領域，具體涉及電能計量芯片的電源管理電路。
背景技術：
電能計量芯片作為電能表采集檢測數(shù)據(jù)的基礎，其計量和采樣數(shù)據(jù)的正確性直接 關系到電能表計量特性的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有計量芯片采用自有的電源監(jiān)控電路和系統(tǒng)復位兩種 方式管理芯片的復位。電源監(jiān)控電路連續(xù)對模擬電源進行監(jiān)控，當電源電壓低于設定復位門檻電壓時， 芯片將被復位，這有利于電路上電和掉電時芯片的正確啟動和正常工作，并且電源監(jiān)控電 路一般位于延時和濾波環(huán)節(jié)中，有效的防止電源噪聲引發(fā)的錯誤。系統(tǒng)復位包括硬件復位和軟件復位兩種方式硬件復位通過外部引腳RESET完 成，當RESET引腳出現(xiàn)規(guī)定的寬度的低電平時，計量芯片進入復位狀態(tài)，當REST引腳變?yōu)楦?電平時，計量芯片從復位狀態(tài)進入正常工作狀態(tài)。軟件復位是通過特定的時序，通過管理接口寫入特定命令，實現(xiàn)系統(tǒng)的復位。雖然以上有三種復位的管理方式，在特殊的應用場合(強靜電電干擾)，仍然會使 芯片進入鎖死狀態(tài)，不能正常工作，以上三種復位方法都無法將芯片從死鎖狀態(tài)推出，因為 芯片本身不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，解決電能計量芯片在強靜電干擾的情況下，計量芯片出現(xiàn) 死鎖，不能夠正常監(jiān)測、輸出計量數(shù)據(jù)的問題。本實用新型的技術方案如下一種電能計量芯片的電源管理模塊，其特征在于，包 括電源電路、控制電路及管理MCU ；電源電路為計量芯片提供所需電源，管理MCU檢測計量 芯片管理接口的數(shù)據(jù)，判斷數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的更新是否異常，發(fā)送控制信號給控制電路，控制電 路根據(jù)控制信號管理電源電路對計量芯片的供電或斷電。所述控制電路由電阻R8、R9、RlO、Rl 1、電容C8、三極管Q3、Q4、電源輸入端VDD、電 源輸出端VCC構成，電源輸入端VDD經(jīng)電阻R9及電容C8接地，電阻R8 —端接電阻R9與電 容C8的節(jié)點，另一端接管理MCU的控制信號輸出端，三極管Q4基極經(jīng)電阻RlO接電阻R9 與電容C8的節(jié)點，Q4發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電阻Rll接三極管Q3基極，三極管Q3發(fā)射極 接電源輸入端VDD、集電極接電源輸出端VCC。本實用新型是以管理MCU從計量芯片管理接口得到的數(shù)據(jù)異常為判定依據(jù)，當出 現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，或者數(shù)據(jù)不更新的發(fā)生，管理MCU將通過控制電路切斷計量芯片的工作電源， 延時一段時間后由控制電路接通計量芯片的工作電源，使芯片重新復位運行。本實用新型 提供的計量芯片電源管理模塊，可以保證計量芯片工作正常，不會出現(xiàn)死鎖，且具有電路模 塊簡單，方案成本低的優(yōu)點。
圖1是本實用新型基本原理框圖。圖2是本實用新型實施例提供的計量芯片的電路原理圖。圖3是本實用新型實施例提供的管理MCU的電路原理圖。圖4是本實用新型實施例提供的控制電路的電路原理圖。
具體實施方式
解決計量芯片鎖死(CMOS的可控硅效應)，只有通過計量芯片的電源管理才可以 使計量芯片重新開始正常工作。參見圖1所示，本實施例提供的電能計量芯片電源管理模 塊包括電源電路、控制電路及管理MCU。其中，電源電路用于為計量芯片提供所需電源，可 以由常用整流濾波電路實現(xiàn)，此處不再贅述，下面詳細描述其他主要部分。結合圖2及圖3所示，電能計量芯片采用CSM60芯片，管理MCU采用UPD78F0362 芯片，UPD78F0362 的 P31/INTP2/0CD1A 管腳、P30/INTP1 管腳、P17/TI50/T050 管腳、P16/ T0H1/INTP5管腳、P15/T0H0管腳分別接CSM60芯片的CS管腳、SDI管腳、SDO管腳、SCLK 管腳及REST管腳。如圖4所示，控制電路由電阻R8、R9、R10、R11、電容C8、三極管Q3、Q4、電源輸入端 VDD、電源輸出端VCC構成。電源輸入端VDD經(jīng)電阻R9及電容C8接地，電阻R8 —端接電阻 R9與電容C8的節(jié)點，另一端接UPD78F0362芯片的P33/INTP4/TI51/T051管腳(即POWER CON輸出)，三極管Q4基極經(jīng)電阻RlO接電阻R9與電容C8的節(jié)點，Q4發(fā)射極接地、集電 極經(jīng)電阻Rll接三極管Q3基極，三極管Q3發(fā)射極接電源輸入端VDD、集電極接電源輸出端 VCC。上述電能計量芯片電源管理模塊總的工作原理是以管理MCU從計量管理接口得 到的數(shù)據(jù)異常，為判定依據(jù)，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，或者數(shù)據(jù)不更新的發(fā)生，管理MCU將通過IO 口控制電源管理電路，切斷計量芯片工作電源，延時一段時間，后輸出控制電源管理電路， 接通計量芯片工作電源，是芯片重新復位運行的管理模式?？刂齐娐房刂乒╇娀蚯袛嗑唧w包括以下情形正常工作上電工作，管理MCU直接 給控制信號給POWER CON輸出高電平，使Q4由截止狀態(tài)變?yōu)閷?，Q4的集電極電流提供Q3 的基極電流，控制Q3由截止狀態(tài)變?yōu)轱柡蛯ǎ娫措娐份敵鯲DD給計量芯片的VCC供電， 使計量芯片開始復位運行；下電工作，管理MCU直接給控制信號給POWER CON輸出低電平， 使Q4由導通狀態(tài)變?yōu)榻刂範顟B(tài)，Q4的集電極電流關斷無法提供Q3的基極電流，Q3由飽和 導通狀態(tài)變?yōu)榻刂範顟B(tài)，電源電路輸出VDD切斷計量芯片的VCC供電，使計量芯片停止工 作；異常工作在上電狀態(tài)，有管理MCU通過計量芯片管理接口，定時抄讀計量芯片的監(jiān)測 數(shù)據(jù)，當出現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)異常，或者連續(xù)抄讀數(shù)據(jù)20次以上相同(實際情況下不可能出現(xiàn)計 量數(shù)據(jù)不更新)，啟動電源管理操作，進入計量芯片下電管理操作，使計量芯片停止工作，再 延時1秒時間，進入計量芯片的上電管理操作，使計量芯片重新上電工作，控制原理正常工 作。以上實施例僅為充分公開而非限制本實用新型，例如，計量芯片及管理MCU芯片 型號的選取不應受限制；此外，雖然上述實施例給出了控制電路的一種較佳實施例，但是控 制電路的主旨是根據(jù)管理MCU的觸發(fā)信號控制供電的通或斷，所以，實現(xiàn)同樣功能的開關電路應當屬于本實用新型揭露的范圍。
權利要求1.一種電能計量芯片的電源管理模塊，其特征在于，包括電源電路、控制電路及管理 MCU ；電源電路為計量芯片提供所需電源，管理MCU檢測計量芯片管理接口的數(shù)據(jù)，判斷數(shù) 據(jù)或數(shù)據(jù)的更新是否異常，發(fā)送控制信號給控制電路，控制電路根據(jù)控制信號管理電源電 路對計量芯片的供電或斷電。
2.根據(jù)權利要求1所述的電能計量芯片的電源管理模塊，其特征在于，所述控制電路 由電阻R8、R9、RIO、R11、電容C8、三極管Q3、Q4、電源輸入端VDD、電源輸出端VCC構成，電 源輸入端VDD經(jīng)電阻R9及電容C8接地，電阻R8 —端接電阻R9與電容C8的節(jié)點，另一端 接管理MCU的控制信號輸出端，三極管Q4基極經(jīng)電阻RlO接電阻R9與電容C8的節(jié)點，Q4 發(fā)射極接地、集電極經(jīng)電阻Rll接三極管Q3基極，三極管Q3發(fā)射極接電源輸入端VDD、集電 極接電源輸出端VCC。
專利摘要本實用新型公開一種電能計量芯片的電源管理模塊，包括電源電路、控制電路及管理MCU；以管理MCU從計量芯片管理接口得到的數(shù)據(jù)異常為判定依據(jù)，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，或者數(shù)據(jù)不更新的發(fā)生，管理MCU將通過控制電路切斷計量芯片的工作電源，延時一段時間后由控制電路接通計量芯片的工作電源，使芯片重新復位運行。本實用新型提供的計量芯片電源管理模塊，可以保證計量芯片工作正常，不會出現(xiàn)死鎖，且具有電路模塊簡單，方案成本低的優(yōu)點。
文檔編號H02H3/00GK201887418SQ20102024401
公開日2011年6月29日 申請日期2010年6月30日 優(yōu)先權日2010年6月30日
發(fā)明者任智仁, 冉際華, 劉振雨, 史謙, 唐振中, 康希, 許永平, 鄧廷 申請人:珠海中慧微電子有限公司