本發明專利技術提供了一種電壓異常檢測系統及保護方法，系統包括電壓異常檢測模塊、微控制器MCU和電源切換控制模塊，其特征在于，所述電壓異常檢測模塊用于對工作電源輸入電壓的檢查，并將異常信號及時發送給微控制器MCU；所述微控制器MCU用于接收和記錄異常信號，并向電源切換控制模塊發送主/備電源切換指令；所述電源切換控制模塊用于接收并響應來自微控制器MCU的主/備電源切換指令，快速實現/備電源的切換，保證系統正常工作。本發明專利技術實現成本低，能實現快速有效檢查出電源電壓的異常，通過硬件檢測方案是電壓異常，并告知單片機，單片機可關閉部分電路做出保護并記錄異常，也可實現快速觸發主備電切換，保證了產品安全。保證了產品安全。保證了產品安全。
【技術實現步驟摘要】
一種電壓異常檢測系統及保護方法
[0001]本專利技術涉及電壓檢測和保護
，具體的說，是一種電壓異常檢測系統及保護方法。
技術介紹
[0002]當前的電壓異常檢測方案主要有兩種：大部分都是通過單片機的ADC持續讀取電源線的電壓波動，這種方法雖然硬件成本較低，但是無法在產品狀態下休眠進行檢測，并且檢測的周期不好把握，檢測過于頻繁容易占用MCU資源，過于稀少又有異常漏檢風險；少部分直接在一級電源使用帶有電壓檢測的MOS驅動器，過壓時自動關閉MOS，這種方法硬件響應迅速，但是可能存在誤判電壓導致后方斷電，且此方式直接關閉電源，MCU也無法獲知異常記錄，還有其他數據丟失的風險；當前市場缺少檢測迅速且可靠，休眠可用，MCU可記錄，可控制后續保護策略的電壓異常檢測方案。
技術實現思路
[0003]本專利技術的目的是針對上述問題，提供一種電壓異常檢測系統及保護方法，對異常檢測響應極快，能實現異常電壓檢測并實現主/備用電源的快速切換，并將異常信號告知MCU，然后由MCU發送指令進行相關的保護操作。
[0004]為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案。
[0005]一種電壓異常檢測系統，包括電壓異常檢測模塊、微控制器MCU和電源切換控制模塊，所述電壓異常檢測模塊用于對工作電源輸入電壓的檢查，并將異常信號及時發送給微控制器MCU；所述微控制器MCU用于接收和記錄異常信號，并向電源切換控制模塊發送主/備電源切換指令；所述電源切換控制模塊用于接收并響應來自微控制器MCU的主/備電源切換指令，快速實現/備電源的切換，保證系統正常工作。
[0006]基于上述電壓異常檢測系統的電壓異常保護方法，包括以下步驟：步驟S1.電壓異常檢測模塊對工作電源輸入電壓進行檢查；步驟S2.當檢查到輸入電壓VIN過高時，輸出為低PGH=0，否則為高PGH=1；步驟S3.當檢查到輸入電壓VIN過低時，輸出為低PGL=0，否則為高PGL=1；步驟S4.電源切換控制模塊根據具體的PGH 和PGL信號在主電和備電間進行切換。
[0007]具體地，步驟S2和步驟S3中輸出的PGH 和PGL信號發送到微控制器MCU，微控制器MCU根據接收的信號判斷工作電源輸入電壓狀態并對電源切換控制模塊發出相應控制指令如進行狀態鎖定等。
[0008]具體地，步驟S4所述電源切換控制模塊根據具體的PGH 和PGL信號在主電和備電間進行切換，當輸出PGH=0 或PGL=0時，工作電源輸出都切換到備用電源，其他輸出情況工作電源切換到主電源。
[0009]本專利技術的有益效果是：1、本專利技術實現成本低，能實現快速有效檢查出電源電壓的異常，通過硬件檢測方
案是電壓異常，并告知單片機，單片機可關閉部分電路做出保護并記錄異常，也可實現快速觸發主備電切換，保證了產品安全。
[0010]2、本專利技術的帶電壓異常檢測方法在閾值附件有滯回濾波功能，可避免電壓在臨界點的微小波動造成頻繁觸發。
[0011]3、本專利技術同時具備MUC強行控制主切換功能，可由用戶屏蔽主備切換功能，或手動進行主備切換。
附圖說明
[0012]圖1為本專利技術一種電壓異常檢測系統的組成結構示意圖；圖2為本專利技術實施例中電壓異常檢測模塊的電路接線示意圖；圖3為本專利技術實施例中所述輸入電壓VIN 和異常信號PGH、PGL間的對應關系圖。
具體實施方式
[0013]為了使本
的人員更好地理解本說明書中的技術方案，下面將結合本說明書實施例中的附圖，對本說明書實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0014]如圖1所示，本實施例中提供了一種電壓異常檢測系統，包括電壓異常檢測模塊、微控制器MCU和電源切換控制模塊，所述電壓異常檢測模塊用于對工作電源輸入電壓的檢查，并將異常信號及時發送給微控制器MCU；所述微控制器MCU用于接收和記錄異常信號，并向電源切換控制模塊發送主/備電源切換指令；所述電源切換控制模塊用于接收并響應來自微控制器MCU和電壓異常檢測模塊的主/備電源切換指令，快速實現/備電源的切換，保證系統正常工作。
[0015]基于上述電壓異常檢測系統的電壓異常保護方法，包括以下步驟：步驟S0.MUC 控制電源切換模塊，允許切換模塊以及電壓異常檢測模塊的輸出信號PGH/PGL 信號進行主備切換；步驟S1.電壓異常檢測模塊對工作電源輸入電壓進行檢查；步驟S2.當檢查到輸入電壓VIN過高時，輸出為低PGH=0，否則為高PGH=1；步驟S3.當檢查到輸入電壓VIN過低時，輸出為低PGL=0，否則為高PGL=1；步驟S4.電源切換控制模塊根據具體的PGH 和PGL信號在主電和備電間進行切換。
[0016]具體地，步驟S2和步驟S3中輸出的PGH 和PGL信號發送到微控制器MCU，微控制器MCU根據接收的信號并進行狀態記錄，也可根據算法需求是否對切換模塊進行模式鎖定，或者強行根據用戶指令進行手動切換電源。
[0017]具體地，步驟S4所述電源切換控制模塊根據具體的PGH 和PGL信號在主電和備電間進行切換，當輸出PGH=0 或PGL=0時，工作電源輸出都切換到備用電源，其他輸出情況工作電源切換到主電源。
[0018]工作原理：電壓異常檢測模塊主要使用一個比較器搭建滯回比較電路，檢測高壓和低壓的閾值；一旦有低于設置的低電壓下降沿閾值VLfall就會產生一個GPL低有效信號給到
MCU，喚醒MCU并記錄故障，直至電壓回升到低電壓上升沿閾值VLrise正常值，GPL信號才會消失；一旦有高于設置的高電壓上升沿閾值VHrise就會產生一個PGH低有效信號給到MCU，喚醒MCU并記錄故障，直至電壓降低到高電壓下降沿閾值VHfall正常值，PGH信號才會消失；同時低電壓檢測電路，還把GPL信號用于備用電池的切換控制，在低電壓情況下，可以通過此硬線信號打開備用電池放電，保證系統正常運行。
[0019]請參閱圖2
?
圖3，下面通過一個具體的實例對本專利技術作進一步說明。
[0020]如圖2所示，本專利技術采用硬件檢查方式，而不是傳統的通過MCU 軟件通過ADC采集和濾波，通過算法進行檢測，因而不存在效率低，延時長，反應慢等問題。
[0021]本專利技術檢測電路幾乎無延遲的觸發異常告警，可實現主備電源的無縫切換。
[0022]如圖2中所示采用兩個比較器搭建滯回比較電路，分別輸出過高告警和過低告警信號。
[0023]圖中R1和R2組成對輸入電壓的分壓，經過分壓后的采樣電壓同時接到兩個比較電路的負極。例如圖中的分壓比例是1/10。在12V 車載系統中，VIN 一般正常工作范圍9~16V，則分壓后的電壓為0.9v~1.6v。
[0024]圖中R3和R4對VCC分壓后接到比較器的正極，作為高邊比較電壓基準，C1起到對比較電壓的濾波保護，減少外來信號的干擾。R5反饋電阻，這樣就組成了滯回比較電路。R6是比較輸出信號的上拉電阻。
[0025]如本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種電壓異常檢測系統，包括電壓異常檢測模塊、微控制器MCU和電源切換控制模塊，其特征在于，所述電壓異常檢測模塊用于對工作電源輸入電壓的檢查，并將異常信號及時發送給微控制器MCU；所述微控制器MCU用于接收和記錄異常信號，并向電源切換控制模塊發送主/備電源切換指令；所述電源切換控制模塊用于接收并響應來自微控制器MCU的主/備電源切換指令，快速實現/備電源的切換，保證系統正常工作。2.一種利用如權利要求1所述電壓異常檢測系統的電壓異常保護方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟S1.電壓異常檢測模塊對工作電源輸入電壓進行檢查；步驟S2.當檢查到輸入電壓VIN過高時，輸出為低PGH=0，否則為高PGH=1；步驟S3.當檢查到輸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：金建平，江鴻，劉欽，黃少堂，
申請(專利權)人：江鈴汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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