一种低成本智能监控系统掉电保护电源装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源保护、数据存储等技术领域，具体的说，是一种低成本智能监控系统掉电保护电源装置。
【背景技术】
[0002]随着嵌入式技术的广泛应用，在嵌入式系统设计与开发中越来越多地应用嵌入式操作系统。由于操作系统的引入，数据的读写往往是通过文件的方式完成，而不是直接对存储单元地址操作。用文件读写方式操作数据，在程序的运行过程中往往将数据暂存在易失性的存储空间，如SDRAM，一旦系统意外失电，这些数据往往被丢失。比如当智能监控系统遇到突然掉电，一些重要数据或者操作在来不及进行保护而导致数据丢失的情况下，会使系统产生混乱以致造成较大的经济损失。因此当系统意外失电时必须使用特殊的掉电保护装置，来避免这种情况的发生。
[0003]传统的掉电保护装置设计中通常有两种方案:一种是采用掉电时数据不丢失的数据的存储器，采用E2PROM来作为掉电保护芯片，但是仅适用于对数据存取速度要求不高，存取次数不多的系统，或者采用带后备电源的RAM来作掉电保护芯片，但是电路比较复杂，整定参数较多，硬件分散性较大；一种是采用充电电池来解决，但由于有些保护操作只要几秒或者十来秒就可以处理完成，因而采用充电电池是很浪费的。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于设计出一种低成本智能监控系统掉电保护电源装置，采用法拉电容来作为后备电源，能够保证智能监控系统组件进行重要操作时，若5V电源突然掉电，系统将自动切换到由法拉电容供电，法拉电容内存储的电能足够完成那些只要几秒或者十来秒就可以完成的重要数据的保存和重要操作，能够可靠的使得系统在意外失去供电的情况下，保证系统运行状态的确定性以及记录数据的完整性；当系统供电恢复后，现场数据可以及时恢复，避免应用系统产生混乱，此种设计方式在性能以及成本上都优于传统方式。
[0005]本实用新型通过下述技术方案实现:一种低成本智能监控系统掉电保护电源装置，包括掉电保护电源组件及同掉电保护电源组件相连接的智能监控系统组件，在所述的掉电保护电源组件内设置有掉电保护电路，所述掉电保护电路包括比较器U1，所述比较器Ul的输出端通过电阻R4连接晶体管Q2的基极，比较器Ul的一个输入端与电源检测芯片U2的输出端连接，且比较器Ul的另一个输入端与晶体管Ql的集电极连接；所述晶体管Q2的集电极连接智能监控系统组件，晶体管Q2的发射极通过电阻Rl连接二极管D2的负极，晶体管Q2的发射极亦通过电容Cl接地；所述电源检测芯片U2的两个输入端同时与电阻R4和电阻R5连接，且电阻R5的另一端接地；所述二极管D2的负极通过电阻R2连接晶体管Ql的集电极，且晶体管Ql的发射极接地，且晶体管Ql的基极通过电阻R3连接智能监控系统组件；为便于直接给智能监控系统组件进行5V稳压电源的供电，特别设置有下述结构:还包括稳压二极管D1，所述稳压二极管Dl的负极连接晶体管Q2的集电极；在设置时，可以为系统提供掉电中断预警信号，特别设置有下述结构:还包括MAX809，所述二极管D2的正极连接MAX809的VCC引脚，MAX809的RESET引脚通过电容C2连接智能监控系统组件，MAX809的VSS引脚接地。
[0006]为更好的实现本实用新型，进一步的，所述掉电保护电路内还设置有电源切换芯片U3，所述电源切换芯片U3的IN引脚与稳压二极管Dl的负极连接，所述电源切换芯片U3的OUT引脚与智能监控系统组件的电源接口连接，所述电源切换芯片U3的GND引脚接地。
[0007]为更好的实现本实用新型，进一步的，在所述掉电保护电源组件内还设置有5V稳压电源组件，所述5V稳压电源组件分别给稳压二极管Dl的正极、二极管D2的正极提供5V稳压电源，且5V稳压电源组件还通过电阻R4给电源检测芯片Ul提供5V稳压电源。
[0008]为更好的实现本实用新型，进一步的，所述晶体管Q2的集电极连接智能监控系统组件的是智能监控系统组件的电源接口，且通过智能监控系统组件的电源接口提供5V稳压电源；晶体管Ql的基极通过电阻R3与智能监控系统组件连接的是智能监控系统组件I/O接口的SWITCH引脚；MAX809的RESET引脚通过电容C2与智能监控系统组件连接的是智能监控系统组件的I/O接口的XINTEREQ引脚。
[0009]为更好的实现本实用新型，进一步的，所述比较器Ul为或门电路。
[0010]为更好的实现本实用新型，进一步的，所述电容Cl选用容值为IF的法拉电容。
[0011]本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0012]本实用新型采用法拉电容来作为后备电源，能够保证智能监控系统组件进行重要操作时，若5V电源突然掉电，系统将自动切换到由法拉电容供电，法拉电容内存储的电能足够完成那些只要几秒或者十来秒就可以完成的重要数据的保存和重要操作，能够可靠的使得系统在意外失去供电的情况下，保证系统运行状态的确定性以及记录数据的完整性；当系统供电恢复后，现场数据可以及时恢复，避免应用系统产生混乱，此种设计方式在性能以及成本上都优于传统方式。
[0013]本实用新型采用容量为I法拉的法拉电容，可满足22s的的放电设计指标，有效保证只要几秒或者十来秒就可以完成的重要数据的保存和重要操作的正常完成。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型电路结构图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0016]实施例1:
[0017]一种低成本智能监控系统掉电保护电源装置，采用法拉电容来作为后备电源，能够保证智能监控系统组件进行重要操作时，若5V电源突然掉电，系统将自动切换到由法拉电容供电，法拉电容内存储的电能足够完成那些只要几秒或者十来秒就可以完成的重要数据的保存和重要操作，能够可靠的使得系统在意外失去供电的情况下，保证系统运行状态的确定性以及记录数据的完整性，如图1所示，特别设置有下述结构:包括掉电保护电源组件及同掉电保护电源组件相连接的智能监控系统组件，在所述的掉电保护电源组件内设置有掉电保护电路，所述掉电保护电路包括比较器U1，所述比较器Ul的输出端通过电阻R4连接晶体管Q2的基极，比较器Ul的一个输入端与电源检测芯片U2的输出端连接，且比较器Ul的另一个输入端与晶体管Ql的集电极连接；所述晶体管Q2的集电极连接智能监控系统组件，晶体管Q2的发射极通过电阻Rl连接二极管D2的负极，晶体管Q2的发射极亦通过电容Cl接地；所述电源检测芯片U2的两个输入端同时与电阻R4和电阻R5连接，且电阻R5的另一端接地；所述二极管D2的负极通过电阻R2连接晶体管Ql的集电极，且晶体管Ql的发射极接地，且晶体管Ql的基极通过电阻R3连接智能监控系统组件；为便于直接给智能监控系统组件进行5V稳压电源的供电，特别设置有下述结构:还包括稳压二极管D1，所述稳压二极管Dl的负极连接晶体管Q2的集电极；在设置时，可以为系统提供掉电中断预警信号，特别设置有下述结构:还包括MAX809，所述二极管D2的正极连接MAX809的VCC引脚，MAX809的RESET引脚通过电容C2连接智能监控系统组件，MAX809的VSS引脚接地。
[0018]为便于实施本设计，在选择元器件时，优选的晶体管Q2采用PNP管，晶体管Ql采用NPN管。
[0019]其工作原理及作用为:在电源供应正常情况下，电阻R3使晶体管Ql的基极处于高电平，晶体管Ql导通输出，其集电极处于低电平状态，即比较器Ul的一个输入端置位为低电平，但是由于电源检测芯片U2输出的是高电平，则经比较器Ul比较输出后，比较器Ul将输出一个高电平，则通过电阻R4后，晶体管Q2依然处于高电平，由于PNP晶体管的导通特性，此时晶体管Q2将处于断开状态，智能监控系统组件将直接利用电源经稳压二极管Dl所接稳压电源供电。
[0020]当智能监控系统组件由于意外原因掉电时，由于输入的比较电压降低，这样MAX809输出电压产生翻转为系统提供掉电中断预警信号，在MAX809的RESET管脚产生一个低电平有效的中断请求信号，同时电源检测芯片U2输出低电平，此时硬件自动切换到由电容Cl (由于电容具有储能的特性，在正常供电工作时，电路将对电容Cl进行充电蓄能)进行供电，而当在重要数据以及操作完成或者正常供电以后，电阻R3与智能监控系统组件所接引脚将被置位为低电平，则电源检测芯片U2将输出高电平，则经比较器Ul比较输出后，比较器Ul将输出一个高电平，则通过电阻R4后，晶体管Q2依然处于高电平，由于PNP晶体管的导通特性，此时晶体管Q2将处于断开状态，切断电容Cl供电的可能。这样可避免法拉电容的无谓供电，减少充放电的次数，从而提高可靠性以及延长法拉电容的使用寿命。
[0021]比较器Ul及附属元件所组成电路在本电路中起着提供切换供电电源回路信号的作用，晶体管Q2及附属元件(电阻R4、电阻R1、电容Cl)所组成电路在本