CN114024536A - 一种自断电复位电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自断电复位电路，包括供电模块、与所述供电模块电连接的延时控制模块及与所述延时控制模块电连接的控制器；所述供电模块用于向后级电路提供启动电压，所述延时控制电路用于控制所述供电模块的开启或断开，所述控制器用于输出相应的断电复位信号或上电信号至所述延时控制电路。本发明结构简单，能够在无需人为干预的条件下系统自身对自己进行断电复位，断电时间可控，保证复位功能的可靠性，满足了实际应用需求。

Description

一种自断电复位电路

技术领域

本发明涉及嵌入式电子电路设计技术领域，特别是涉及一种自断电复位电路。

背景技术

众所周知的，目前的电子产品通常都设置有复位电路，当产品电路系统出现问题时，或在某些条件下电路需要复位时，可以对产品电路进行复位操作，使产品电路复位后重新开始工作。一般复位电路可使用按键、PMIC和看门狗芯片进行复位，还有的直接断开再开启产品的输入电源使产品整个电路系统重新上电复位。

然而，当使用按键复位时需要在产品外壳上开一个孔留出按键位，且产品要放在伸手触及的地方；当时用PMIC管理复位电路时，也需要按键或者另一个控制器(比如MCU)来进行复位操作；对于360全景控制器这类没有断电开关的产品来说，直接断开产品的输入电源使产品整个电路系统复位这种操作只能通过拔掉电源线来实现，对于安装在汽车隐蔽部位的360全景控制器来说极不方便，且产品使用体验也不好。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种结构简单，能够在无需人为干预的条件下系统自身对自己进行断电复位，断电时间可控，保证复位功能的可靠性的自断电复位电路。

一种自断电复位电路，包括供电模块、与所述供电模块电连接的延时控制模块及与所述延时控制模块电连接的控制器；所述供电模块用于向后级电路提供启动电压，所述延时控制电路用于控制所述供电模块的开启或断开，所述控制器用于输出相应的断电复位信号或上电信号至所述延时控制电路。

另外，根据本发明提供的自断电复位电路，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述供电模块包括电源芯片，以及分别与所述电源芯片电连接的分压电路及自举电路；其中，所述电源芯片包括第一脚、第二脚、第三脚、第四脚、第五脚、第六脚、第七脚及第八脚。

进一步地，所述分压电路包括第一电阻及第二电阻；所述第一电阻的第一端与电源接口电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端所形成节点与所述电源芯片的第三脚电连接，所述第二电阻的第二端接地。

进一步地，所述自举电路包括第三电阻及第一电容，所述第三电阻的第一端与所述电源芯片的第四脚电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的左极板电连接，所述第一电容的右极板与一功率电感电连接。

进一步地，所述延时控制模块包括开关电路、与所述开关电路电连接的第一延时开关电路及与所述第一延时开关电路电连接第二延时开关电路；所述开关电路用于接收所述控制器输出的断电复位信号或上电信号并传输至所述第一延时开关电路，所述第一延时开关电路用于将接收到的断电复位信号或上电信号延时后传递至所述第二延时开关电路，所述第二延时开关电路用于将延时后断电复位信号或上电信号传递至所述供电模块。

进一步地，所述开关电路包括第八电阻、第九电阻及第三三极管；其中，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端所形成的节点与所述第三三极管的第一端电连接，所述第八电阻的第一端与所述控制器电连接，所述第九电阻的第二端与所述第三三极管的第二端所形成的节点接地。

进一步地，所述第一延时开关电路包括第四电阻、第二电容、第五电阻及第一三极管；其中，所述第四电阻与所述第二电容相并联，所述第二电容的上极板与所述第一三极管的第二端电连接，所述第二电容的下极板与所述第三三极管的第三端和第五电阻的第二端所形成的节点电连接，所述第五电阻的第一端与所述第一三极管的第一端电连接。

进一步地，所述第二延时开关电路包括第三电容、第六电阻、第七电阻及第二MOS管；其中，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端所形成的节点与所述第二MOS管的第一端电连接，所述第七电阻的第二端接地，所述第六电阻的第一端与所述第一三极管和所述第三电容的上极板所形成的节点电连接，所述第三电容的下极板接地，所述第二MOS管的第二端接地，所述第二MOS管的第三端与所述电源芯片的第三脚电连接。

进一步地，所述第一延时电路及第二延时电路的延时时间为：

其中，t为第一延时电路或第二延时电路中电容上的电压放电到Vt所需要的时间，R为第一延时电路或第二延时电路中总的电阻值，C为第一延时电路或第二延时电路中总的电容值，VCC为第一延时电路或第二延时电路中电容上的初始电压，Vt为经过t时间后第一延时电路或第二延时电路中电容上的电压值。

进一步地，上电时，所控制器输出一低电平，控制所述第二MOS管的第三端和第二端不导通，所述电源芯片的第三脚不接地，所述第一电阻及第二电阻分压后与所述电源芯片的第三脚连接，向后级电路提供启动电压；

断电复位时，所控制器输出一高电平至所述第八电阻，通过第三三极管、第五电阻、第一三极管、第三电容、第六电阻控制所述第二MOS管的第三端和第二端导通接地，所述第二MOS管的第三端和所述电源芯片的第三脚连接，将提供给后级电路的启动电压延时关断。

根据本发明提出的自断电复位电路，包括供电模块、与所述供电模块电连接的延时控制模块及与所述延时控制模块电连接的控制器；所述供电模块用于向后级电路提供启动电压，所述延时控制电路用于控制所述供电模块的开启或断开，所述控制器用于输出相应的断电复位信号或上电信号至所述延时控制电路。本发明结构简单，能够在无需人为干预的条件下系统自身对自己进行断电复位，断电时间可控，保证复位功能的可靠性，满足了实际应用需求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的自断电复位电路的结构框图；

图2为图1中延时控制模块的具体结构框图；

图3为本发明实施例提供的自断电复位电路的电路图。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图3所示，基于上述问题，本发明实施例公开了一种自断电复位电路，包括供电模块10、与所述供电模块10电连接的延时控制模块20及与所述延时控制模块20电连接的控制器30。

具体的，所述供电模块10用于向后级电路提供启动电压，所述延时控制电路20用于控制所述供电模块10的开启或断开，所述控制器30用于输出相应的断电复位信号或上电信号至所述延时控制电路20。其中，所述控制器30为MCU控制器。

进一步地，所述供电模块10包括电源芯片U1，以及分别与所述电源芯片U1电连接的分压电路及自举电路。所述电源芯片U1包括第一脚1、第二脚2、第三脚3、第四脚4、第五脚5、第六脚6、第七脚7及第八脚8。所述电源芯片U1的第七脚7与电源接口(12V)电连接。其中，所述电源芯片的第一脚为FB，所述电源芯片的第二脚为VCC，所述电源芯片的第三脚为EN，所述电源芯片的第四脚为BST，所述电源芯片的第五脚为GND，所述电源芯片的第六脚为SW，所述电源芯片的第七脚为VIN，所述电源芯片的第八脚为PG。

所述分压电路包括第一电阻R1及第二电阻R2。所述第一电阻R1的第一端与电源接口(12V)电连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端所形成节点与所述电源芯片U1的第三脚3电连接，所述第二电阻R2的第二端接地。其中，本实施例中，电阻的第一端、第二端的定义为，从上至下、从左至右。

所述自举电路包括第三电阻R3及第一电容C1。所述第三电阻R3的第一端与所述电源芯片U1的第四脚4电连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第一电容C1的左极板电连接，所述第一电容C1的右极板与一功率电感电连接，并向后级电路提供启动电压AVM-VDD。

可以理解的，当所述自断电复位电路产品接入12V电源时，12V电源通过电阻R1和R2分压后开启电源芯片U1(U1的3脚EN功能为开启/关闭电源芯片，3脚电压为0V时关闭电源芯片输出，3脚电压大于2V时开启电源芯片输出电压)，U1即可输出相应值的电压AVM-VDD供给产品后级电路。

具体的，所述延时控制模块20包括开关电路21、与所述开关电路21电连接的第一延时开关电路22及与所述第一延时开关电路22电连接第二延时开关电路23。所述开关电路21用于接收所述控制器30输出的断电复位信号或上电信号并传输至所述第一延时开关电路22，所述第一延时开关电路22用于将接收到的断电复位信号或上电信号延时后传递至所述第二延时开关电路23，所述第二延时开关电路23用于将延时后断电复位信号或上电信号传递至所述供电模块10。

进一步地，所述开关电路21包括第八电阻R8、第九电阻R9及第三三极管Q3。其中，所述第八电阻R8的第二端与所述第九电阻R9的第一端所形成的节点与所述第三三极管Q3的第一端1电连接，所述第八电阻R8的第一端与所述控制器10电连接，所述第九电阻R9的第二端与所述第三三极管Q3的第二端2所形成的节点接地。

进一步地，所述第一延时开关电路22包括第四电阻R4、第二电容C2、第五电阻R5及第一三极管Q1。其中，所述第四电阻R4与所述第二电容C2相并联，所述第二电容C2的上极板与所述第一三极管Q1的第二端2电连接，所述第二电容C2的下极板与所述第三三极管Q3的第三端3和第五电阻R5的第二端所形成的节点电连接，所述第五电阻R5的第一端与所述第一三极管Q1的第一端1电连接。

进一步地，所述第二延时开关电路23包括第三电容C3、第六电阻R6、第七电阻R7及第二MOS管Q2。其中，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端所形成的节点与所述第二MOS管Q2的第一端电连接，所述第七电阻R7的第二端接地，所述第六电阻R6的第一端与所述第一三极管Q1和所述第三电容C3的上极板所形成的节点电连接，所述第三电容C3的下极板接地，所述第二MOS管Q2的第二端2接地，所述第二MOS管Q2的第三端3与所述电源芯片U1的第三脚3电连接。

具体的，上电时，所控制器10输出一低电平至所述第八电阻R8，通过第三三极管Q3、第五电阻R5、第一三极管Q1、第三电容C3、第六电阻R6控制所述第二MOS管Q2的第三端3和第二端2不导通，所述第二MOS管Q2的第三端3和所述电源芯片U1的第三脚3连接，所以U1的3脚电压保持大于2V，从而使U1输出电压AVM-VDD，并向后级电路提供启动电压。断电复位时，所控制器10输出一高电平至所述第八电阻R8，通过第三三极管Q3、第五电阻R5、第一三极管Q1、第三电容C3、第六电阻R6控制所述第二MOS管Q2的第三端3和第二端2导通接地，所述第二MOS管Q2的第三端3和所述电源芯片U1的第三脚3连接，所以电源芯片U1的3脚电压变为0V，即可使得AVM-VDD电压被关断，即将提供给后级电路的启动电压延时关断。由于第二MOS管Q2的栅极控制端1端与延时开关电路连接，所以其3端和2端导通时间可以延长以保证AVM-VDD及后级电路电压可以完全可靠掉到0V。

可以理解的，电阻R8和电阻R9分压后接到三极管Q3的1脚基极，三极管Q3的3脚集电极通过电阻R5接到三极管Q1的1脚基极。电阻R4和电容C2并联，他们的一端和三极管Q1的2脚发射极一起接12V，另一端接三极管Q3的3脚集电极。电容C3的一端接地，另一端和电阻R6的一端一起和三极管Q1的3脚集电极相连接。电阻R6和电阻R7分压后接MOS管Q2的1脚栅极，Q2的栅极作为控制端控制Q2的3脚和2脚的导通/关断。所述第一延时电路及第二延时电路的延时时间为：

其中，t为第一延时电路或第二延时电路中电容上的电压放电到Vt所需要的时间，R为第一延时电路或第二延时电路中总的电阻值，C为第一延时电路或第二延时电路中总的电容值，VCC为第一延时电路或第二延时电路中电容上的初始电压，Vt为经过t时间后第一延时电路或第二延时电路中电容上的电压值。

当MCU输出高电平给电阻R8时，三极管Q3的3脚和2脚导通接地，使得三极管Q1的的2脚和3脚快速导通，所以输入电压12V就可以快速通过电阻R6和电阻R7分压后使得MOS管Q2的1脚栅极电压快速达到Q2的开启电压，从而使Q2的2脚和3脚快速导通接地，以达到快速关断U1输出电压的目的。当U1输出电压AVM-VDD被关断后，AVM-VDD经过一小段时间后掉电至0V，MCU停止工作，MCU和电阻R8相连的的IO口也变为低电平，所以三极管Q3的3脚和2脚立即关断截止。由于电阻R5和电容C2的存在，所以电容C2两端的电荷经过三极管Q1的2脚、1脚、电阻R5继续放电使得Q1的2脚和3脚不会马上关断截止，Q1的2脚和3脚还能维持一段时间的导通，所以MOS管Q2的1脚电压还能维持为高从而Q2的2脚和3脚还能维持导通接地。当电容C2两端的电荷经过放电平衡后，Q1的2脚和3脚关断截止，此时由于电容C3、电阻R6、电阻R7的存在MOS管Q2的1脚栅极电压并不会马上变到0V，Q2的3脚和2脚继续维持导通接地。C3两端的电荷会通过R6、R7慢慢放电，待C3两端的电荷经过放电平衡后Q2的1脚电压才会降到0V，此时Q2的3脚和2脚才会重新关断截止，从而U1重新输出电压AVM-VDD，从而完成系统的上电复位。

可以理解的，本发明的延时控制分为两个阶段，C2、R4、R5形成的第一延时开关电路为第一阶段，C3、R6和R7所形成的第一延时开关电路为第二阶段，第一阶段放电达到三极管Q1关断截止后，第二阶段开始放电，当放电达到MOS管Q2的截止电压后，Q2即可关断导通，以此来达到延时的作用。其中，C2、R4、R5、C3、R6和R7的参数值可根据实际需求调整，且三极管及MOS管的参数对延时时间影响微乎其微，起到延时作用的主要还是电阻电容，因为三极管的等效电阻和等效电容非常小，可以忽略。

本发明提出的一种自断电复位电路，包括供电模块、与所述供电模块电连接的延时控制模块及与所述延时控制模块电连接的控制器；所述供电模块用于向后级电路提供启动电压，所述延时控制电路用于控制所述供电模块的开启或断开，所述控制器用于输出相应的断电复位信号或上电信号至所述延时控制电路。本发明结构简单，能够在无需人为干预的条件下系统自身对自己进行断电复位，断电时间可控，保证复位功能的可靠性，满足了实际应用需求。

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。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种自断电复位电路，其特征在于，包括供电模块、与所述供电模块电连接的延时控制模块及与所述延时控制模块电连接的控制器；所述供电模块用于向后级电路提供启动电压，所述延时控制电路用于控制所述供电模块的开启或断开，所述控制器用于输出相应的断电复位信号或上电信号至所述延时控制电路。

2.根据权利要求1所述的自断电复位电路，其特征在于，所述供电模块包括电源芯片，以及分别与所述电源芯片电连接的分压电路及自举电路；其中，所述电源芯片包括第一脚、第二脚、第三脚、第四脚、第五脚、第六脚、第七脚及第八脚。

3.根据权利要求2所述的自断电复位电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻及第二电阻；所述第一电阻的第一端与电源接口电连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端所形成节点与所述电源芯片的第三脚电连接，所述第二电阻的第二端接地。

4.根据权利要求2所述的自断电复位电路，其特征在于，所述自举电路包括第三电阻及第一电容，所述第三电阻的第一端与所述电源芯片的第四脚电连接，所述第三电阻的第二端与所述第一电容的左极板电连接，所述第一电容的右极板与一功率电感电连接。

5.根据权利要求2所述的自断电复位电路，其特征在于，所述延时控制模块包括开关电路、与所述开关电路电连接的第一延时开关电路及与所述第一延时开关电路电连接第二延时开关电路；所述开关电路用于接收所述控制器输出的断电复位信号或上电信号并传输至所述第一延时开关电路，所述第一延时开关电路用于将接收到的断电复位信号或上电信号延时后传递至所述第二延时开关电路，所述第二延时开关电路用于将延时后断电复位信号或上电信号传递至所述供电模块。

6.根据权利要求5所述的自断电复位电路，其特征在于，所述开关电路包括第八电阻、第九电阻及第三三极管；其中，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端所形成的节点与所述第三三极管的第一端电连接，所述第八电阻的第一端与所述控制器电连接，所述第九电阻的第二端与所述第三三极管的第二端所形成的节点接地。

7.根据权利要求6所述的自断电复位电路，其特征在于，所述第一延时开关电路包括第四电阻、第二电容、第五电阻及第一三极管；其中，所述第四电阻与所述第二电容相并联，所述第二电容的上极板与所述第一三极管的第二端电连接，所述第二电容的下极板与所述第三三极管的第三端和第五电阻的第二端所形成的节点电连接，所述第五电阻的第一端与所述第一三极管的第一端电连接。

8.根据权利要求7所述的自断电复位电路，其特征在于，所述第二延时开关电路包括第三电容、第六电阻、第七电阻及第二MOS管；其中，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端所形成的节点与所述第二MOS管的第一端电连接，所述第七电阻的第二端接地，所述第六电阻的第一端与所述第一三极管和所述第三电容的上极板所形成的节点电连接，所述第三电容的下极板接地，所述第二MOS管的第二端接地，所述第二MOS管的第三端与所述电源芯片的第三脚电连接。

9.根据权利要求8所述的自断电复位电路，其特征在于，所述第一延时电路及第二延时电路的延时时间为：

其中，t为第一延时电路或第二延时电路中电容上的电压放电到Vt所需要的时间，R为第一延时电路或第二延时电路中总的电阻值，C为第一延时电路或第二延时电路中总的电容值，VCC为第一延时电路或第二延时电路中电容上的初始电压，Vt为经过t时间后第一延时电路或第二延时电路中电容上的电压值。

10.根据权利要求9所述的自断电复位电路，其特征在于，

上电时，所控制器输出一低电平，控制所述第二MOS管的第三端和第二端不导通，所述电源芯片的第三脚不接地，所述第一电阻及第二电阻分压后与所述电源芯片的第三脚连接，向后级电路提供启动电压；

断电复位时，所控制器输出一高电平至所述第八电阻，通过第三三极管、第五电阻、第一三极管、第三电容、第六电阻控制所述第二MOS管的第三端和第二端导通接地，所述第二MOS管的第三端和所述电源芯片的第三脚连接，将提供给后级电路的启动电压延时关断。

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