專利名稱：電能計(jì)量芯片的電源管理模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及電能計(jì)量芯片的電源管理電路。
背景技術(shù)：
電能計(jì)量芯片作為電能表采集檢測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，其計(jì)量和采樣數(shù)據(jù)的正確性直接 關(guān)系到電能表計(jì)量特性的穩(wěn)定性?，F(xiàn)有計(jì)量芯片采用自有的電源監(jiān)控電路和系統(tǒng)復(fù)位兩種 方式管理芯片的復(fù)位。電源監(jiān)控電路連續(xù)對(duì)模擬電源進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)電源電壓低于設(shè)定復(fù)位門檻電壓時(shí)， 芯片將被復(fù)位，這有利于電路上電和掉電時(shí)芯片的正確啟動(dòng)和正常工作，并且電源監(jiān)控電 路一般位于延時(shí)和濾波環(huán)節(jié)中，有效的防止電源噪聲引發(fā)的錯(cuò)誤。系統(tǒng)復(fù)位包括硬件復(fù)位和軟件復(fù)位兩種方式硬件復(fù)位通過外部引腳RESET完 成，當(dāng)RESET引腳出現(xiàn)規(guī)定的寬度的低電平時(shí)，計(jì)量芯片進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，當(dāng)REST引腳變?yōu)楦?電平時(shí)，計(jì)量芯片從復(fù)位狀態(tài)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。軟件復(fù)位是通過特定的時(shí)序，通過管理接口寫入特定命令，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位。雖然以上有三種復(fù)位的管理方式，在特殊的應(yīng)用場(chǎng)合(強(qiáng)靜電電干擾)，仍然會(huì)使 芯片進(jìn)入鎖死狀態(tài)，不能正常工作，以上三種復(fù)位方法都無法將芯片從死鎖狀態(tài)推出，因?yàn)?芯片本身不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是，解決電能計(jì)量芯片在強(qiáng)靜電干擾的情況下，計(jì)量芯片出現(xiàn) 死鎖，不能夠正常監(jiān)測(cè)、輸出計(jì)量數(shù)據(jù)的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種電能計(jì)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(jì)量芯片提供所需電源，管理MCU檢測(cè)計(jì)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(hào)給控制電路，控制電 路根據(jù)控制信號(hào)管理電源電路對(duì)計(jì)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(gòu)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(diǎn)，另一端接管理MCU的控制信號(hào)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(diǎn)，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(shí)用新型是以管理MCU從計(jì)量芯片管理接口得到的數(shù)據(jù)異常為判定依據(jù)，當(dāng)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(jì)量芯片的工作電源， 延時(shí)一段時(shí)間后由控制電路接通計(jì)量芯片的工作電源，使芯片重新復(fù)位運(yùn)行。本實(shí)用新型 提供的計(jì)量芯片電源管理模塊，可以保證計(jì)量芯片工作正常，不會(huì)出現(xiàn)死鎖，且具有電路模 塊簡(jiǎn)單，方案成本低的優(yōu)點(diǎn)。
圖1是本實(shí)用新型基本原理框圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的計(jì)量芯片的電路原理圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的管理MCU的電路原理圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的控制電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
解決計(jì)量芯片鎖死(CMOS的可控硅效應(yīng))，只有通過計(jì)量芯片的電源管理才可以 使計(jì)量芯片重新開始正常工作。參見圖1所示，本實(shí)施例提供的電能計(jì)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(jì)量芯片提供所需電源，可 以由常用整流濾波電路實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述，下面詳細(xì)描述其他主要部分。結(jié)合圖2及圖3所示，電能計(jì)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(gòu)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(diǎn)，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(diǎn)，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(jì)量芯片電源管理模塊總的工作原理是以管理MCU從計(jì)量管理接口得 到的數(shù)據(jù)異常，為判定依據(jù)，當(dāng)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(jì)量芯片工作電源，延時(shí)一段時(shí)間，后輸出控制電源管理電路， 接通計(jì)量芯片工作電源，是芯片重新復(fù)位運(yùn)行的管理模式。控制電路控制供電或切斷具體包括以下情形正常工作上電工作，管理MCU直接 給控制信號(hào)給POWER CON輸出高電平，使Q4由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通，Q4的集電極電流提供Q3 的基極電流，控制Q3由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱柡蛯?dǎo)通，電源電路輸出VDD給計(jì)量芯片的VCC供電， 使計(jì)量芯片開始復(fù)位運(yùn)行；下電工作，管理MCU直接給控制信號(hào)給POWER CON輸出低電平， 使Q4由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，Q4的集電極電流關(guān)斷無法提供Q3的基極電流，Q3由飽和 導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，電源電路輸出VDD切斷計(jì)量芯片的VCC供電，使計(jì)量芯片停止工 作；異常工作在上電狀態(tài)，有管理MCU通過計(jì)量芯片管理接口，定時(shí)抄讀計(jì)量芯片的監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)異常，或者連續(xù)抄讀數(shù)據(jù)20次以上相同(實(shí)際情況下不可能出現(xiàn)計(jì) 量數(shù)據(jù)不更新)，啟動(dòng)電源管理操作，進(jìn)入計(jì)量芯片下電管理操作，使計(jì)量芯片停止工作，再 延時(shí)1秒時(shí)間，進(jìn)入計(jì)量芯片的上電管理操作，使計(jì)量芯片重新上電工作，控制原理正常工 作。以上實(shí)施例僅為充分公開而非限制本實(shí)用新型，例如，計(jì)量芯片及管理MCU芯片 型號(hào)的選取不應(yīng)受限制；此外，雖然上述實(shí)施例給出了控制電路的一種較佳實(shí)施例，但是控 制電路的主旨是根據(jù)管理MCU的觸發(fā)信號(hào)控制供電的通或斷，所以，實(shí)現(xiàn)同樣功能的開關(guān)電路應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型揭露的范圍。
權(quán)利要求1.一種電能計(jì)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(jì)量芯片提供所需電源，管理MCU檢測(cè)計(jì)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(hào)給控制電路，控制電路根據(jù)控制信號(hào)管理電源電 路對(duì)計(jì)量芯片的供電或斷電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電能計(jì)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(gòu)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(diǎn)，另一端 接管理MCU的控制信號(hào)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(diǎn)，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(shí)用新型公開一種電能計(jì)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(jì)量芯片管理接口得到的數(shù)據(jù)異常為判定依據(jù)，當(dāng)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(jì)量芯片的工作電源，延時(shí)一段時(shí)間后由控制電路接通計(jì)量芯片的工作電源，使芯片重新復(fù)位運(yùn)行。本實(shí)用新型提供的計(jì)量芯片電源管理模塊，可以保證計(jì)量芯片工作正常，不會(huì)出現(xiàn)死鎖，且具有電路模塊簡(jiǎn)單，方案成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/00GK201887418SQ20102024401
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:珠海中慧微電子有限公司