[发明专利]数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路

说明书

本发明公开了一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，本发明将电源阀门，即开关器件Q1，以PMOS示意，放置在了正电源端，确保了系统地平面的完整性；其次，本发明采用集成芯片，例如电压监视芯片TPS3831、TPS3839、R3114、R3116系列，代替了分立器件搭建的电压监视电路，因此集成度高、电路组成简单、成本低，而且将该部分的运行功耗由uA级降到了最低150nA(电压监视芯片的功耗)；在系统负载运行任务完成后，可通过高/低电平输出端自主控制关闭系统供电。

技术领域

本发明涉及电压监视领域，更具体地说，涉及一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路。

背景技术

电源电压监视器根据当前系统供电的电压状况，通过控制电子开关器件的方式启动/关闭系统，因此能够有效避免不适当的供电造成的系统功能异常或损坏。通常的电源电压监视器与电源、电子开关器件、用电系统的连接关系如下图1所示，用电系统可以是负载，也可以是被充电的电源系统等。

其中电源为不稳定电源，如为基于能量收集的电源或输出电压忽高忽低的电源。以基于能量收集的电源为例，基于能量收集的电源随着收集到的能量累积，其包含的储能器件的电压逐渐上升，因此通过监视该电压即可得知累积的能量大小。当该电压超过设定的阈值Vstart时，电源电压监视器闭合电子开关器件以为用电系统进行供电。随着电源能量的消耗，该电压逐渐降低，当该电压低于设定的阈值Vstop时，电源电压监视器断开电子开关器件以停止向用电系统供电。监视器关闭系统供电之后，开始电源开始能量累积过程，直到电压下一次超过阈值Vstart，并如此循环往复。

当断开电子开关器件时，只有电源电压监视器在工作，因此总电流消耗Itotal＝I1。当导通电子开关器件时，电源电压监视器和系统都在运行，因此总电流消耗Itotal＝I1+I2。

电源电压监视器的功耗是整个系统总功耗的一部分，而且整个系统总功耗越低，监视器功耗就越显突出。针对现有技术中电源电压监视器会一直消耗整个系统的能量，而且整个系统总功耗越低，监视器功耗就越显突出的技术缺陷，中国专利申请号201810308320.1提供了一种可关断的电源电压监控电路。然而，该专利存在下述技术缺陷：

(1)在地回路上设置电源阀门，破坏了系统地平面的完整性；

(2)需要系统负载中有MCU或者其他数字逻辑控制，因此使用场景受限

(3)电源电压监视电路采用了分立的元器件(包括分压电阻网络、电压基准、电压比较器)，电路组成较为复杂，成本较高；且电压监视电路运行功耗较大，约为uA级。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷(1)～(3)，提供了数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，以解决上述技术问题。

根据本发明的第一方面，本发明解决其技术问题所采用的一种数控可关断的且可自启动的低功耗电压监视电路，包括：

储能器件，储能器件的一端接地，另一端用于连接待监视电源；

第一P型MOS管(Q1)，第一P型MOS管的S极连接储能器件的所述另一端，D极用于连接系统负载芯片的电源输入端，所述系统负载芯片具有高/低电平输出端；

第二P型MOS管(Q4)，第二P型MOS管的D极连接储能器件的所述另一端，G极连接系统负载芯片的高/低电平输出端；

电压监视芯片，具有输入端子以及指示输出端子，电压监视芯片的输入端子连接第二P型MOS管的D极，指示输出端子用于电压监视芯片正常工作时，在所述输入端子输入的电压小于电压阈值Vth时，输出低电平，否则输出高电平，该高电平的电压等于输入端子上的输入电压，在第二P型MOS管导通时，该高电平即为储能器件的电压Vin；