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1、(10)申请公布号 CN 104020705 A (43)申请公布日 2014.09.03 C N 1 0 4 0 2 0 7 0 5 A (21)申请号 201410281423.5 (22)申请日 2014.06.23 G05B 19/042(2006.01) (71)申请人苏州塔可盛电子科技有限公司 地址 215000 江苏省苏州市吴中区木渎镇金 枫南路1258号11栋 (72)发明人费志瑾 (54) 发明名称 一种带复位功能的电源监控电路 (57) 摘要 本发明公开了一种带复位功能的电源监控电 路，包括SW172x芯片和复位电路；所述SW172x芯 片的PFI引脚连接肖特基保护二极管V。
2、D的输入 端；所述SW172x芯片的RST复位端，连接复位电 路的RST复位端；复位电路中包括主电源电路和 副电源电路；所述三极管Q1的基极连接电源VDD； 所述二极管D1的正极连接电阻R13；三极管Q1的 集电极连接SW172x芯片的RST复位端；本发明采 用SW172x芯片、电源监控设置和复位设置，能够 实现上电复位功能、掉电不复位功能、硬件看门狗 功能、掉电检测功能、手动复位功能、低功耗复位 状态保持等功能，双供电上电复位回路结构在电 源上电时能保证单片机可靠复位，具有保护电器 和用户的安全的有益效果。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国。
3、国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104020705 A CN 104020705 A 1/1页 2 1.一种带复位功能的电源监控电路，包括SW172x芯片、外部供电电源VCC、基极电源 VBB、电源VDD、前端被监测电源HVCC、肖特基保护二极管VD和复位电路；其特征在于：所述 SW172x芯片的STB引脚连接电阻R1的一端，且电阻R1的另一端连接外部供电电源VCC， SW172x芯片的STB引脚还同时连接电容C1的一端和电阻R2的一端，电容C1另一端接地， 电阻R2另一端接地；所述SW172x芯片的MR引脚连接电阻R3的一。
4、端，电阻R3的另一端连 接基极电源VBB；所述SW172x芯片的MR引脚同时通过并联的电阻R4和电容C2接地；所述 SW172x芯片的PFI引脚连接肖特基保护二极管VD的一个输入端，肖特基保护二极管VD的 另一个输入端同时连接电阻R5的一端和通过连接并联的电阻R6与电容C3接地；所述电阻 R5的另一端连接前端被监测电源HVCC；所述肖特基保护二极管VD的输出端连接外部供电 电源VCC；所述SW172x芯片的WDI引脚经过电阻R7连接外部供电电源VCC；所述SW172x芯 片的GND引脚接地，SW172x芯片的PFO引脚经过电容C5接地，SW172x芯片的VCC端连接 基极电源VBB的同时，经过。
5、电容C4接地；所述SW172x芯片的RST复位端，连接复位电路的 RST复位端；复位电路中包括由三极管Q1、容C11、电阻R11、电阻R13与二极管D1组成的主 电源电路和由电阻R12、二极管D2和电容C12组成的副电源电路；所述三极管Q1的基极通 过电阻R11、电容C11连接电源VDD；所述电阻R11与电容C11的连接点与二极管D1的负极 连接，二极管D1的正极连接电阻R13；所述三极管Q1的基极通过电阻R13接地，三极管Q1 的集电极连接SW172x芯片的RST复位端；所述电阻R12与二极管D2并联，其并联组的一端 连接外部供电电源VCC，另一端同时连接三极管Q1的集电极和SW172x芯片。
6、的RST复位端； 所述电容C12跨接在RST复位端与地线(GND端口)之间，三极管Q1的发射极接地；复位电 路的主电源电路的输入端连接电源VDD，副电源电路的输入端连接外部供电电源VCC。 2.根据权利要求1所述的带复位功能的电源监控电路，其特征在于，所述基极电源VBB 与SW172x芯片MR引脚之间始终保持MR引脚高电平输入。 3.根据权利要求1所述的带复位功能的电源监控电路，其特征在于，所述三极管Q1为 NPN型开关三极管。 4.根据权利要求1所述的带复位功能的电源监控电路，其特征在于，主电源电路和副 电源电路形成双供电上电复位回路结构。 权 利 要 求 书CN 104020705 A 1。
7、/4页 3 一种带复位功能的电源监控电路 技术领域 0001 本发明涉及一种监控电路，具体是一种带复位功能的电源监控电路。 背景技术 0002 随着科学技术的发展各种电器设备在电网中使用越来越多，随之带来的电网污染 越来越严重，电能表的运行环境越来越恶劣，故对电能表的稳定、可靠运行提出了更高的要 求；而电能表主MCU的上电复位电路、硬件看门狗电路、掉电检测电路是电能表可靠运行的 极为关键电路之一，在以往的电能表设计中，这些电路均采用分离元器件搭建，由于分离元 器件的数量众多、且自身存在一定的参数离散性，故这部分电路往往存在一定的不可靠性 和不确定性；而且在芯片控制电路中，复位电位是否靠性，关系。
8、到智能控制电路的安全性， 如果遇到中途断电，在恢复供电时，要求复位电路及时安全可靠地进行复位，以免电器意外 地非正常工作，容易造成电器损坏、甚至危害到用户的人身安全；因此，为了保证电器的使 用安全，需要对电源监测且设置好单片机的复位电路，保护电器和用户的安全。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种带复位功能的电源监控电路，以解决上述背景技术中 提出的问题。 0004 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： 0005 一种带复位功能的电源监控电路，包括SW172x芯片、外部供电电源VCC、基极电源 VBB、电源VDD、前端被监测电源HVCC、肖特基保护二极管VD和复位电路；所述SW17。
9、2x芯片 的STB引脚连接电阻R1的一端，且电阻R1的另一端连接外部供电电源VCC，SW172x芯片的 STB引脚还同时连接电容C1的一端和电阻R2的一端，电容C1另一端接地，电阻R2另一端 接地；所述SW172x芯片的MR引脚连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接基极电源VBB； 所述SW172x芯片的MR引脚同时通过并联的电阻R4和电容C2接地；所述SW172x芯片的 PFI引脚连接肖特基保护二极管VD的一个输入端，肖特基保护二极管VD的另一个输入端 同时连接电阻R5的一端和通过连接并联的电阻R6与电容C3接地；所述电阻R5的另一端 连接前端被监测电源HVCC；所述肖特基保护二极管VD的。
10、输出端连接外部供电电源VCC；所 述SW172x芯片的WDI引脚经过电阻R7连接外部供电电源VCC；所述SW172x芯片的GND引 脚接地，SW172x芯片的PFO引脚经过电容C5接地，SW172x芯片的VCC端连接基极电源VBB 的同时，经过电容C4接地；所述SW172x芯片的RST复位端，连接复位电路的RST复位端；复 位电路中包括由三极管Q1、容C11、电阻R11、电阻R13与二极管D1组成的主电源电路和由 电阻R12、二极管D2和电容C12组成的副电源电路；所述三极管Q1的基极通过电阻R11、电 容C11连接电源VDD；所述电阻R11与电容C11的连接点与二极管D1的负极连接，二极管 。
11、D1的正极连接电阻R13；所述三极管Q1的基极通过电阻R13接地，三极管Q1的集电极连接 SW172x芯片的RST复位端；所述电阻R12与二极管D2并联，其并联组的一端连接外部供电 电源VCC，另一端同时连接三极管Q1的集电极和SW172x芯片的RST复位端；所述电容C12 说 明 书CN 104020705 A 2/4页 4 跨接在RST复位端与地线(GND端口)之间，三极管Q1的发射极接地；复位电路的主电源电 路的输入端连接电源VDD，副电源电路的输入端连接外部供电电源VCC。 0006 进一步的，所述基极电源VBB与SW172x芯片MR引脚之间始终保持MR引脚高电平 输入； 0007 进。
12、一步的，所述三极管Q1为NPN型开关三极管。 0008 进一步的，主电源电路和副电源电路形成双供电上电复位回路结构与现有技术相 比，本发明的有益效果是：本发明采用SW172x芯片，SW172x芯片是一款低功耗电源监控数 据保护节能芯片，具有较宽的工业级工作温度、超宽的工作电压以及非常低的工作电流；本 发明的电源监控设置和复位设置，能够实现上电复位功能、掉电不复位功能、硬件看门狗功 能、掉电检测功能、手动复位功能、低功耗复位状态保持等功能，为电路的可靠复位、安全运 行提供有力保障，且本发明采用主、副两路电源供电，构成的双供电上电复位回路结构在任 一电源上电时都能保证单片机可靠复位；当副电源正常供。
13、电时，主电源上电也保证单片机 可靠复位，具有保护电器和用户的安全的有益效果。 附图说明 0009 图1为带复位功能的电源监控电路的电路示意图。 具体实施方式 0010 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。 0011 请参阅图1，本发明实施例中，一种带复位功能的电源监控电路，包括SW172x芯 片、外部供电电源VCC、基极电源VBB、电源VDD、前端被监测电源HVCC、。
14、肖特基保护二极管VD 和复位电路；所述SW172x芯片的STB引脚连接电阻R1的一端，且电阻R1的另一端连接外 部供电电源VCC，SW172x芯片的STB引脚还同时连接电容C1的一端和电阻R2的一端，电容 C1另一端接地，电阻R2另一端接地；所述SW172x芯片的MR引脚连接电阻R3的一端，电阻 R3的另一端连接基极电源VBB，且基极电源VBB与SW172x芯片MR引脚之间始终保持MR引 脚高电平输入；所述SW172x芯片的MR引脚同时通过并联的电阻R4和电容C2接地；所述 SW172x芯片的PFI引脚连接肖特基保护二极管VD的一个输入端，肖特基保护二极管VD的 另一个输入端同时连接电阻R5的。
15、一端和通过连接并联的电阻R6与电容C3接地；所述电阻 R5的另一端连接前端被监测电源HVCC；所述肖特基保护二极管VD的输出端连接外部供电 电源VCC；所述SW172x芯片的WDI引脚经过电阻R7连接外部供电电源VCC；所述SW172x芯 片的GND引脚接地，SW172x芯片的PFO引脚经过电容C5接地，SW172x芯片的VCC端连接 基极电源VBB的同时，经过电容C4接地；所述SW172x芯片的RST复位端，连接复位电路的 RST复位端；复位电路中包括由三极管Q1、容C11、电阻R11、电阻R13与二极管D1组成的主 电源电路和由电阻R12、二极管D2和电容C12组成的副电源电路；所述三极管。
16、Q1的基极通 过电阻R11、电容C11连接电源VDD；所述电阻R11与电容C11的连接点与二极管D1的负极 连接，二极管D1的正极连接电阻R13；所述三极管Q1的基极通过电阻R13接地，三极管Q1 说 明 书CN 104020705 A 3/4页 5 的集电极连接SW172x芯片的RST复位端；所述电阻R12与二极管D2并联，其并联组的一端 连接外部供电电源VCC，另一端同时连接三极管Q1的集电极和SW172x芯片的RST复位端； 所述电容C12跨接在RST复位端与地线(GND端口)之间，三极管Q1的发射极接地；复位电 路的主电源电路的输入端连接电源VDD，副电源电路的输入端连接外部供电电源V。
17、CC，主电 源电路和副电源电路利用电容两端电压不能突变的特性，在SW172x芯片的RST复位端产生 复位脉冲，形成双供电上电复位回路结构。 0012 本发明芯片SW172x各个引脚及功能表： 0013 0014 本发明中芯片SW172x电路工作原理： 0015 芯片SW172x的电源引脚VCC接电池供电电源VBB，确保电表在正常状态下(电源 供电模式和低功耗模式)芯片均能正常工作；芯片SW172x的STB引脚为低功耗模式选择 脚，当外部供电电压VCC的电压低于某个电压点时(由设计根据需要选择分压电阻)，VCC 通过电阻R1,电阻R2,电容Cl分压后，输入引入STB脚的信号高于固定的电压时，产生。
18、门控 时钟信号，芯片工作与正常工作模式，否则芯片处于低功耗模式，看门狗停止工作，RST引脚 保持稳定的高电平状态；SW172x芯片的MR引脚为手动复位脚，一旦该脚的输入电平低于固 定电压时芯片的RST脚上输出脉宽为200MS的低电平复位信号；在该发明中由于电表不需 要涉及手动复位，故利用VBB电源、电阻R3,R4和电容C2将该脚输入电平固定为高，使其一 直大于固定电压，该电路不会因该脚而产生复位信号；SW172x芯片的PF工引脚为掉电检测 信号引脚，当PF工的引脚低于固定电压时，PFO为低，否则为高；当PF工由低到高变化时， 芯片延迟2秒后输出200毫秒的复位信号；在本发明中利用电表前端电源检。
19、测信号HVCC、 电阻R5,电阻R6，电容C3，保护二极管VD，产生一个合适的掉电检测信号输入到PF工端，该 芯片将该引脚的状态反映到PFO端(通常接MCU的外部中断输入口)，从而使主MCU实时响 应掉电检测信号，进行相关的电量数据处理等工作；芯片SW172x的WD工为芯片的看门狗喂 狗信号引脚，一旦该脚电平持续2秒没有发生变化，芯片的复位引脚RST便输出宽度为200 毫秒的低电平复位信号；在本发明中，WD工通常接到主MCU的一个工0脚上，由MCU控制该 脚的电平状态，输出频率大于一定频率的方波信号时，对芯片实时进行“喂狗”，从而确保主 MCU的正常运行； 0016 本发明中的复位电路工作原理。
20、： 说 明 书CN 104020705 A 4/4页 6 0017 1、主电源VDD不供电，副电源VCC上电时：当副电源上VCC电时，VCC由0V上升至 稳定电压时通过电阻R12对电容C12充电；由于电容C12两端电压不能突变，充电需要一定 的时间(该时间取决于电阻R12和电容C12的时间常数)，在RST端口形成一段时间的低电 平脉冲；当电容C12的电压充到VCC电压时充电过程结束使RST端口保持高电平，从而完成 了副电源上电时单片机的复位操作；而D2的作用在于当副电源掉电时快速将电容C12上的 电压放掉，以保证下一次的上电复位过程； 0018 2、副电源VCC不供电，主电源VDD上电时：当主。
21、电源上电时，VDD由0V上升至稳定 电压时通过电阻R11和三极管Q1的基极发射极对电容C11充电；由于电容C11两端电压不 能突变，充电需要一定的时间(该时间取决于电阻R11和电容C11的时间常数)，充电时由 于有电流流过三极管Q1的基极导致三极管Q1导通，在RST端口形成一段时间的低电平脉 冲；当电容C11的电压充到VDD电压时充电过程结束三极管Q1截止，而使RST端口保持高 电平，从而完成了主电源上电时单片机的复位操作； 0019 3、副电源供电，主电源上电时：当主电源上电时，VDD由0V上升至稳定电压时通过 电阻R11和三极管Q1的基极发射极对电容C11充电。由于电容C11两端电压不能突。
22、变，充 电需要一定的时间(该时间取决于电阻R11和电容C11的时间常数)，充电时由于有电流 流过三极管Q1的基极导致三极管Q1导通，在RST端口形成一段时间的低电平脉冲；当电容 C11的电压充到VDD电压时充电过程结束三极管Q1截止，而使RST端口保持高电平，从而完 成了主电源上电时单片机的复位操作。 0020 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 0021 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 说 明 书CN 104020705 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104020705 A 。