本實(shí)用新型涉及一種電路,具體是一種應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路。
背景技術(shù):
在安全平臺(tái)(包括但不限于地鐵、有軌電車的車載設(shè)備)中,日志的記錄是排查故障、預(yù)防故障、保證系統(tǒng)安全的重要部分,當(dāng)平臺(tái)出現(xiàn)故障(包括但不限于異常掉電,電源抖動(dòng)等),能夠正確的保持日志的完整、準(zhǔn)確性變得非常重要。
目前,使用SD卡進(jìn)行日志管理的安全平臺(tái)中,主要采用三種方法保證掉電時(shí)SD卡正常工作:一是加接不間斷電源;二是采用備用電源,保證主電源和備用電源的無(wú)縫切換;三是采用軟硬件結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)功能。但是仍然存在以下缺陷:在安全平臺(tái)(包括但不限于地鐵、有軌電車的車載設(shè)備)中,由于車輛等外部環(huán)境的不確定性,方法一很難保證;方法二如果采用主備電源的方法,體積大,成本高;方法三不能保證正在寫(xiě)入瞬間掉電時(shí),數(shù)據(jù)的完整性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路,包括電源監(jiān)控芯片、功率電阻、boost電源、CPU、buck電源、SD卡、儲(chǔ)能電容;所述功率電阻與儲(chǔ)能電容串聯(lián)連接,且功率電阻和儲(chǔ)能電容與電源監(jiān)控芯片、boost電源并聯(lián)連接,功率電阻和儲(chǔ)能電容的另一端分別連接至外部電源的兩端,電源監(jiān)控芯片、boost電源的兩端分別連接至外部電源的兩端,所述電源監(jiān)控芯片、boost電源均與CPU電性連接,SD卡與CPU通訊連接,所述boost電源還通過(guò)buck電源與SD卡連接。
作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述電源監(jiān)控芯片檢測(cè)外部電源的狀態(tài),并將外部電源的狀態(tài)信息傳送至CPU,若外部電源的狀態(tài)為邏輯高‘1’,則外部電源通過(guò)功率電阻給儲(chǔ)能電容供電,外部電源通過(guò)boost電源、buck電源分別給CPU和SD卡供電;若外部電源的狀態(tài)為邏輯低‘0’,儲(chǔ)能電容給CPU和SD卡供電。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:
a.當(dāng)儲(chǔ)能電容電壓很低時(shí),由于boost電源的升壓作用,電路可長(zhǎng)時(shí)間為CPU和SD卡供電;
b.電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,只采用少數(shù)種類的元件,成本較低;
c.電路的供電電壓可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整;
d.該電路可以有效濾除外部電源的波動(dòng)和短時(shí)掉電對(duì)CPU和SD卡之間的通信造成的干擾;
e.電路已較好的應(yīng)用在SIL4安全平臺(tái)中,為軟件提供足夠的時(shí)間完成數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)和存儲(chǔ)功能。
附圖說(shuō)明
圖1為應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路的正常工作的示意圖。
圖3為應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路的掉電狀態(tài)的示意圖。
其中:1-電源監(jiān)控芯片;2-功率電阻;3-boost電源;4-CPU;5-buck電源;6-SD卡;7-儲(chǔ)能電容;8-外部電源。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
請(qǐng)參閱圖1,一種應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路,包括電源監(jiān)控芯片1、功率電阻2、boost電源3、CPU4、buck電源5、SD卡6、儲(chǔ)能電容7;所述功率電阻2與儲(chǔ)能電容7串聯(lián)連接,且功率電阻2和儲(chǔ)能電容7與電源監(jiān)控芯片1、boost電源3并聯(lián)連接,功率電阻2和儲(chǔ)能電容7的另一端分別連接至外部電源8的兩端,電源監(jiān)控芯片1、boost電源3的兩端分別連接至外部電源8的兩端,所述電源監(jiān)控芯片1、boost電源3均與CPU4電性連接,SD卡6與CPU4通訊連接,電源監(jiān)控芯片1用于檢測(cè)外部電源8的狀態(tài),所述boost電源3還通過(guò)buck電源5與SD卡6連接。由于目前新的材料工藝和芯片的高集成度,該電路體積非常小,并且通過(guò)改變芯片類型為不同類型的CPU4和SD卡6供電;為了保證儲(chǔ)能電容7的充電速率,其中功率電阻2選擇阻值小的功率電阻;電源監(jiān)控范圍可根據(jù)電源的具體情況進(jìn)行設(shè)置。
請(qǐng)參閱圖2,當(dāng)設(shè)備供電正常時(shí),電源監(jiān)控芯片1檢測(cè)到外部電源8的狀態(tài)為邏輯高‘1’,此時(shí)外部電源通過(guò)功率電阻2給儲(chǔ)能電容7供電,外部電源通過(guò)boost電源3、buck電源5分別給CPU4和SD卡6供電,電路正常工作。
請(qǐng)參閱圖3,當(dāng)電源掉電時(shí),電源監(jiān)控芯片1檢測(cè)到外部電源8的狀態(tài)為邏輯低‘0’,儲(chǔ)能電容7給CPU4和SD卡6供電,根據(jù)boost電源3的快速響應(yīng)時(shí)間,當(dāng)儲(chǔ)能電容7的電壓降到很低時(shí),依然能夠產(chǎn)生出適合CPU4工作的電壓,其中保持時(shí)間為:t=RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)](其中V0為儲(chǔ)能電容7的初始電壓值;V1為儲(chǔ)能電容7最終可充到或放到的電壓值;Vt為t刻儲(chǔ)能電容7上的電壓值),保證CPU4和SD卡6長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)設(shè)備供電正常時(shí),電源監(jiān)控芯片1檢測(cè)到外部電源8的狀態(tài)為邏輯高‘1’,此時(shí)外部電源8通過(guò)功率電阻2給儲(chǔ)能電容7供電,外部電源8通過(guò)boost電源3、buck電源5分別給CPU4和SD卡6供電,電路正常工作;當(dāng)外部電源8掉電時(shí),電源監(jiān)控芯片1檢測(cè)到外部電源8的狀態(tài)為邏輯低‘0’,儲(chǔ)能電容7給CPU4和SD卡6供電,根據(jù)boost電源3的快速響應(yīng)時(shí)間,當(dāng)儲(chǔ)能電容7的電壓降到很低時(shí),依然能夠產(chǎn)生出適合CPU4工作的電壓,其中保持時(shí)間為:t=RC*Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)](其中V0為儲(chǔ)能電容7的初始電壓值;V1為儲(chǔ)能電容7最終可充到或放到的電壓值;Vt為t刻儲(chǔ)能電容7上的電壓值),保證CPU4和SD卡6長(zhǎng)時(shí)間的正常工作;根據(jù)應(yīng)用狀況的不同,適當(dāng)更換芯片型號(hào),可以靈活調(diào)整保持時(shí)間,供電電壓,為不同組合的CPU4和SD卡6供電。在使用SD卡6進(jìn)行數(shù)據(jù)存貯的系統(tǒng)中,該電路可以有效濾除外部電源8的波動(dòng)和短時(shí)掉電對(duì)CPU4和SD卡6之間的通信造成的干擾;Boost電源3的存在,使得儲(chǔ)能電容7的內(nèi)阻不是關(guān)鍵因素,芯片選型范圍大大擴(kuò)大。
該應(yīng)用于安全平臺(tái)的SD卡掉電保持電路具有以下優(yōu)點(diǎn):
a.當(dāng)儲(chǔ)能電容7電壓很低時(shí),由于boost電源3的升壓作用,電路可長(zhǎng)時(shí)間為CPU4和SD卡6供電;
b.電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,只采用少數(shù)種類的元件,成本較低;
c.電路的供電電壓可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整;
d.該電路可以有效濾除外部電源8的波動(dòng)和短時(shí)掉電對(duì)CPU4和SD卡6之間的通信造成的干擾;
e.電路已較好的應(yīng)用在SIL4安全平臺(tái)中,為軟件提供足夠的時(shí)間完成數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)和存儲(chǔ)功能。
上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本專利并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。