用电设备及其低压关机电路的制作方法

用电设备及其低压关机电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种用电设备的低压关机电路和一种用电设备。
【背景技术】
[0002]目前，在电子仪器和设备中，大多都设有用蓄电元件构成的备用电源，以应对紧急情况例如断电等。
[0003]相关技术中，当备用电源的电压低落到预设阈值的时候，为了保护蓄电元件不因过放电而造成损坏，通常通过低压关机电路来监测备用电源的电压，并在备用电源的电压低落时关机。
[0004]但是，相关技术中的低压关机电路大多设计复杂，制作成本较高。因此，相关技术中的低压关机电路存在改进的必要。

【发明内容】

[0005]本发明旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0006]为此，本发明的一个目的在于提出一种用电设备的低压关机电路，该用电设备的低压关机电路结构简单，制作成本低。
[0007]本发明的另一个目的在于提出一种用电设备。
[0008]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用电设备的低压关机电路，该用电设备的低压关机电路包括:电源电压检测端，所述电源电压检测端与所述用电设备的电源相连；第一参考电压模块，所述第一参考电压模块与所述电源电压检测端相连，所述第一参考电压模块用于根据所述电源电压检测端检测到的所述电源的电压生成第一参考电压；第二参考电压模块，所述第二参考电压模块与所述电源电压检测端相连，所述第二参考电压模块用于根据所述电源电压检测端检测到的所述电源的电压生成第二参考电压；和比较模块，所述比较模块分别与所述第一参考电压模块和所述第二参考电压模块相连，所述比较模块用于对所述第一参考电压和所述第二参考电压进行比较，且当所述第二参考电压小于所述第一参考电压时，所述比较模块生成控制信号以切断所述用电设备的电源。
[0009]本发明实施例的用电设备的低压关机电路在第一参考电压模块生成第一参考电压和第二参考电压模块生成第二参考电压后，通过比较模块对第一参考电压和第二参考电压进行比较，并当第二参考电压小于第一参考电压时，比较模块生成控制信号以切断用电设备的电源。该用电设备的低压关机电路可以在用电设备的电源电压低落到一定程度时，精确的切断用电设备的电源，结构简单，制作成本低。
[0010]进一步地，在本发明的一个实施例中，第一参考电压模块包括:第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电源电压检测端相连；电压基准源，所述电压基准源的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述电压基准源的阳极接地，所述电压基准源的阴极与所述第一电阻的另一端之间具有第一节点，所述第一节点的电压为所述第一参考电压；和第一电容，所述第一电容与所述电压基准源并联。
[0011]进一步地，在本发明的一个实施例中，第二参考电压模块包括:第二电阻，所述第二电阻的一端与所述电源电压检测端相连；第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端接地，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端之间具有第二节点，所述第二节点的电压为所述第二参考电压；和第二电容，所述第二电容与所述第三电阻并联。
[0012]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述用电设备的低压关机电路还包括:二极管，所述二极管的阳极与所述第一节点相连，所述二极管的阴极与所述第二节点相连。
[0013]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述比较模块包括:第一比较器，所述第一比较器的同相端与所述第二节点相连，所述第一比较器的反相端与所述第一节点相连，所述第一比较器的输出端与所述第二节点相连；第二比较器，所述第二比较器的反相端与所述第二节点相连，所述第二比较器的同相端与所述第一节点相连，所述第二比较器的电源端与所述电源电压检测端相连，所述第二比较器的地端接地。
[0014]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述用电设备的低压关机电路还包括:第四电阻，所述第四电阻的一端与所述电源电压检测端相连，所述第四电阻的另一端与所述第二比较器的输出端相连。
[0015]进一步地，在本发明的一个实施例中，所述电压基准源为并联型带隙电压基准源。
[0016]为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种用电设备，该用电设备包括所述的用电设备的低压关机电路。
[0017]本发明实施例的用电设备通过用电设备的低压关机电路来切断用电设备的电源。该用电设备可以在用电设备的电源电压低落到一定程度时，精确的切断用电设备的电源，结构简单，制作成本低。
[0018]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0019]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1为根据本发明实施例的用电设备的低压关机电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0022]下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此夕卜，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0023]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
[0024]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用电设备的低压关机电路和具有其的用电设备。
[0025]如图1所示，本发明实施例的用电设备的低压关机电路包括:电源电压检测端10、第一参考电压模块20、第二参考电压模块30和比较模块40。其中，电源电压检测端10与用电设备的电源相连。第一参考电压模块20与电源电压检测端10相连,第一参考电压模块20用于根据电源电压检测端10检测到的电源的电压Vin生成第一参考电压Vl。第二参考电压模块30与电源电压检测端10相连，第二参考电压模块30用于根据电源电压检测端10检测到的电源的电压Vin生成第二参考电压V2。比较模块40分别与第一参考电压模块20和第二参考电压模块30相连，比较模块40用于对第一参考电压Vl和第二参考电压V2进行比较，且当第二参考电压V2小于第一参考电压Vl时，比较模块40生成控制信号以切断用电设备的电源。
[0026]具体地,在本发明的一个实施例中，第一参考电压模块20可以包括:第一电阻R1、电压基准源Ul和第一电容Cl。其中，第一电阻Rl的一端与电源电压检测端10相连。电压基准源Ul的阴极与第一电阻Rl的另一端相连，电压基准源Ul的阳极接地，电压基准源Ul的阴极与第一电阻Rl的另一端之间具有第一节点J1，第一节点Jl的电压为第一参考电压VI。第一电容Cl与电压基准源Ul并联。进一步地，在本发明的一个实施例中，在用电设备工作时，电源电压检测端10检测到的电源的电压Vin经第一电阻Rl输出工作电流至电压基准源U1，进而电压基准源Ul生成稳定的第一参考电压VI。其中，第一电阻Rl的取值可以满足如下计算公式:
[0027](Vin-Vl)/Rl>=Min_I I
[0028]其中，Min_Il为电压基准源Ul的最小工作电流。具体地，在本发明的一个实施例中，电压基准源Ul可以为并联型带隙电压基准源例如LM285-2.5，并且，当电压基准源Ul为LM285-2.5时，电压基准源Ul生成的第一参考电压Vl为2.5V。
[0029]具体地，在本发明的一个实施例中，第二参考电压模块30可以包括:第二电阻R2、第三电阻R3和第二电容C2。其中，第二电阻R2的一端与电源电压检测端10相连。第三电阻R3的一端与第二电阻R2的另一端相连，第三电阻R3的另一端接地，第 三电阻R3的一端与第二电阻R2的另一端之间具有第二节点J2，第二节点J2的电压为第二参考电压V2。第二电容C2与第三电阻R3并联。
[0030]需要说明的是，为确保如图1所示的用电设备的低压关机电路可以准确的实现在用电设备的电源电压低落到一定程度时，切断用电设备的电源，图1中各元器件值的设置可以满足以下条件:第一电容Cl和第二电容C2的取值确保第二参考电压V2的上升率大于第一参考电压Vl的上升率。第二电阻R2与第三电阻R3的分压后的第二参考电压V2大于第一参考电压VI。另外，可以设置比较模块40生成控制信号时的电源的电压为:
[0031]Vin_d=Vl*(R2+R3)/R3
[0032]即言，Vin_d为比较模块40生成控制信号时电源的电压值。
[0033]进一步地，在本发明的一个实施例中，用电设备的低压关机电路还可以包括:二极管D1，二极管Dl的阳极与第一节点Jl相连，二极管Dl的阴极与第二节点J2相连。
[0034]具体地，在本发明的一个实施例中，比较模块40可以包括:第一比较器UlA例如LM393和第二比较器UlB例如LM393。其中，第一比较器UlA的同相端与第二节点J2相连，第一比较器UlA的反相端与第一节点Jl相连,第一比较器UlA的输出端与第二节点J2相连。第二比较器UlB的反相端与第二节点J2相连，第二比较器UlB的同相端与第一节点Jl相连，第二比较器UlB的电源端与电源电压检测端10相连，第二比较器UlB的地端接地。需要说明的是，在本发明的一个实施例中，第二比较器UlB的输出端可以作为用电设备的电源关机控制端。
[0035]具体地，在本发明的一个实施例中，在用电设备开始工作时，电源的电压Vin大于Vin_d，此时，第二参考电压V2大于第一参考电压VI，第二比较器UlB的反相端电压高于第二比较器UlB的同相端电压，第二比较器UlB的输出电压为低电平，该低电平可以用于控制其它多种形式的电源控制元件，从而节约电能，更加环保。另外，第一比较器UlA的同相端电压高于第一比较器UlA的反相端电压，第一比较器UlA的输出为集电极开路，将不会影响第二参考电压V2的大小。此外，二极管Dl处于反向截止状态。此时，本发明实施例的用电设备的低压关机电路处于开机稳定状态。
[0036]具体地，在本发明的另一个实施例中，在用电设备工作一段时间后，由于电能的消耗，电源的电压Vin会缓慢下降，当电源的电压Vin下降至Vin_d和/或Vin_d以下时,第二参考电压V2小于第一参考电压Vl，第二比较器UlB的反相端电压低于第二比较器UlB的同相端电压，第二比较器UlB的输出为集电极开路，从而切断用电设备的电源。另外，第一比较器UlA的同相端电压低于第一比较器UlA的反相端电压，第一比较器UlA翻转并输出低电平，使得第二参考电压V2接近于0V，从而确保在切断用电设备的电源后，不会由于电源的电压Vin回升而再次启动用电设备，关机精确可靠。此外，二极管Dl与第一电容Cl构成放电回路，该放电回路对第一电容Cl进行放电，从而为用电设备的下次启动做好准备。
[0037]进一步地，在本发明的一个实施例中，用电设备的低压关机电路还可以包括:第四电阻R4，第四电阻R4的一端与电源电压检测端10相连，第四电阻R4的另一端与第二比较器UlB的输出端相连。
[0038]本发明实施例的用电设备的低压关机电路在第一参考电压模块生成第一参考电压和第二参考电压模块生成第二参考电压后，通过比较模块对第一参考电压和第二参考电压进行比较，并且当第二参考电压小于第一参考电压时，比较模块生成控制信号以切断用电设备的电源。该用电设备的低压关机电路可以在用电设备的电源电压低落到一定程度时，精确的切断用电设备的电源，结构简单，可靠性高，并且制作成本低。
[0039]为达到上述目的，本发明另一方面实施例还提出了一种用电设备，该用电设备包括的用电设备的低压关机电路。
[0040]本发明实施例的用电设备通过用电设备的低压关机电路来切断用电设备的电源。该用电设备可以在用电设备的电源电压低落到一定程度时，精确的切断用电设备的电源，结构简单，可靠性高，并且制作成本低。
[0041]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0042]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【主权项】
1.一种用电设备的低压关机电路，其特征在于，包括: 电源电压检测端，所述电源电压检测端与所述用电设备的电源相连； 第一参考电压模块，所述第一参考电压模块与所述电源电压检测端相连，所述第一参考电压模块用于根据所述电源电压检测端检测到的所述电源的电压生成第一参考电压；第二参考电压模块，所述第二参考电压模块与所述电源电压检测端相连，所述第二参考电压模块用于根据所述电源电压检测端检测到的所述电源的电压生成第二参考电压；和比较模块，所述比较模块分别与所述第一参考电压模块和所述第二参考电压模块相连，所述比较模块用于对所述第一参考电压和所述第二参考电压进行比较，且当所述第二参考电压小于所述第一参考电压时，所述比较模块生成控制信号以切断所述用电设备的电源。2.如权利要求1所述的用电设备的低压关机电路，其特征在于，所述第一参考电压模块包括: 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述电源电压检测端相连； 电压基准源，所述电压基准源的阴极与所述第一电阻的另一端相连，所述电压基准源的阳极接地，所述电压基准源的阴极与所述第一电阻的另一端之间具有第一节点，所述第一节点的电压为所述第一参考电压；和 第一电容，所述第一电容与所述电压基准源并联。3.如权利要求2所述的用电设备的低压关机电路，其特征在于，所述第二参考电压模块包括: 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述电源电压检测端相连； 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电阻的另一端接地，所述第三电阻的一端与所述第二电阻的另一端之间具有第二节点，所述第二节点的电压为所述第二参考电压；和 第二电容，所述第二电容与所述第三电阻并联。4.如权利要求3所述的用电设备的低压关机电路，其特征在于，还包括: 二极管，所述二极管的阳极与所述第一节点相连，所述二极管的阴极与所述第二节点相连。5.如权利要求4所述的用电设备的低压关机电路，其特征在于，所述比较模块包括: 第一比较器，所述第一比较器的同相端与所述第二节点相连，所述第一比较器的反相端与所述第一节点相连，所述第一比较器的输出端与所述第二节点相连； 第二比较器，所述第二比较器的反相端与所述第二节点相连，所述第二比较器的同相端与所述第一节点相连，所述第二比较器的电源端与所述电源电压检测端相连，所述第二比较器的地端接地。6.如权利要求5所述的用电设备的低压关机电路，其特征在于，还包括: 第四电阻，所述第四电阻的一端与所述电源电压检测端相连，所述第四电阻的另一端与所述第二比较器的输出端相连。7.如权利要求2所述的用电设备的低压关机电路，其特征在于，所述电压基准源为并联型带隙电压基准源。8.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的用电设备的低压关机电路。
【专利摘要】本发明公开了一种用电设备及其低压关机电路，其中，用电设备的低压关机电路包括：电源电压检测端，与用电设备的电源相连；第一参考电压模块，用于根据电源电压检测端检测到的电源的电压生成第一参考电压；第二参考电压模块，用于根据电源电压检测端检测到的电源的电压生成第二参考电压；比较模块，分别与第一参考电压模块和第二参考电压模块相连，比较模块用于对第一参考电压和第二参考电压进行比较，且当第二参考电压小于第一参考电压时，比较模块生成控制信号以切断用电设备的电源。本发明的用电设备及其低压关机电路可以在用电设备的电源的电压低落到预设阈值时，精确的切断用电设备的电源，结构简单，可靠性高，并且制作成本低。
【IPC分类】H02H3/24
【公开号】CN104882849
【申请号】CN201410073784
【发明人】王绥生
【申请人】北京谊安医疗系统股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年2月28日