CN103166297B - 一种无后备电池的掉电保护电路 - Google Patents

一种无后备电池的掉电保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN103166297B
CN103166297B CN201310077598.XA CN201310077598A CN103166297B CN 103166297 B CN103166297 B CN 103166297B CN 201310077598 A CN201310077598 A CN 201310077598A CN 103166297 B CN103166297 B CN 103166297B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistance
filter capacitor
schottky diode
circuit
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310077598.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103166297A (zh
Inventor
高明煜
楼佳祥
马国进
曾毓
吴占雄
何志伟
李芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Dianzi University
Original Assignee
Hangzhou Dianzi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Dianzi University filed Critical Hangzhou Dianzi University
Priority to CN201310077598.XA priority Critical patent/CN103166297B/zh
Publication of CN103166297A publication Critical patent/CN103166297A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103166297B publication Critical patent/CN103166297B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无后备电池的掉电保护电路。传统的掉电保护电路大多采用后备电池，成本较高，寿命较短。本发明包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路。DC/DC电路包括DC/DC芯片、一个肖特基二极管、一个电感、两个滤波电容、一个电容以及三个电阻；三端稳压电路包括三端稳压器、三个滤波电容；电压采样电路包括两个电阻；二极管隔离电路包括三个肖特基二极管。本发明中的DC/DC电路仅在***掉电瞬间给三端稳压电路供电，保护RAM和寄存器中的现场重要数据，保证再次上电后数据能正确恢复，从而实现***的稳定可靠运行。同电池后备方案相比，本方案可靠性更高。

Description

一种无后备电池的掉电保护电路
技术领域
本发明属于电子技术领域，具体涉及一种无后备电池的掉电保护电路。
背景技术
以微处理器为核心的实时数据采集、处理、控制设备，以及智能终端设备已经广泛应用于工业控制领域。这样对于数据安全性要求较高的控制***，常常要求相关寄存器和存储器（内部和外部RAM）中的数据在电源掉电后绝不允许丢失，***重新加电后要求能够完全恢复到掉电前的工作状态。
传统的掉电保护电路大多采用后备电池，掉电后数据保护电路完全依赖于电池继续供电，直至相关寄存器和存储器的内容备份完毕，由于电池一直处于充电或放电状态，一般只能使用3-5年左右，所以3-5年后需更换电池，另外电池会发生漏液的情况，导致PCB板被腐蚀。
目前在工业控制领域，直流24V和直流5V均采用开关电源供电，所以它内部的输出滤波电容往往容量较小，在输入电源掉电后，开关电源的输出电压会很快跌落。另外直流24V通常给继电器、电磁阀、直流电机等功率器件供电，由于这些器件的工作电流瞬间变化较大，导致直流24V电源的电压纹波也比较大，所以微处理器及其***电路一般另用一路独立的5V电源单独供电；前已所述，由于5V开关电源的输出电容较小，5V滤波电容中存贮的能量无法提供微处理***为保存重要数据所需要的数百毫秒延迟时间，为此需借助24V电源辅助为微处理器及其***电路供电，从而延长掉电后的供电时间。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供一种无后备电池的掉电保护电路。
本发明一种无后备电池的掉电保护电路包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路。
所述的DC/DC电路包括DC/DC芯片U1 MC33063、第二肖特基二极管D2、第一电感L1、第一滤波电容C1、第一匹配电容C2、第二滤波电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；
第一电阻R1一端、第一滤波电容C1的正极与DC/DC芯片U1 MC33063的6管脚连接，第一滤波电容C1的负极连接到GND，第一电阻R1另一端与DC/DC芯片U1 MC33063的1、7、8管脚连接，DC/DC芯片U1 MC33063的3管脚与第一匹配电容C2的一端连接，第一匹配电容C2的另一端与DC/DC芯片U1 MC33063的4管脚、第二肖特基二极管D2的阳极、第二滤波电容C3的负极连接并接GND, DC/DC芯片U1 MC33063的2管脚与第二肖特基二极管D2的阴极、第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与第二滤波电容C3的正极、第二电阻R2的一端连接，DC/DC芯片U1 MC33063的5管脚与第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与GND连接。
所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2 LM1117、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5和第五滤波电容C6；
三端稳压器U2 LM1117的Vin端与第三滤波电容C4的正极连接，三端稳压器U2 LM1117的Vout端与第四滤波电容C5的正极、第五滤波电容C6的一端连接并作为3.3V电压输出端，第三滤波电容C4的负极与三端稳压器U2 LM1117的GND脚、第四滤波电容C5的负极、第五滤波电容C6的另一端、第三电阻R3的另一端连接并接GND。
所述的电压采样电路包括第四电阻R4和第五电阻R5；
电源电压5V的正极与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接并接Udet，第五电阻R5的另一端接GND。
所述的二极管隔离电路包括第一肖特基二极管D1、第三肖特基二极管D3、第四肖特基二极管D4；
第一肖特基二极管D1的阳极与24V电源正极相连，第一肖特基二极管D1的阴极与第一电阻R1一端连接，第三肖特基二极管D3的阳极与第二滤波电容C3的正极、第二电阻R2的一端与第一电感L1的一端连接，第三肖特基二极管D3的阴极与第四肖特基二极管D4的阴极、三端稳压器U1的Vin端与第三滤波电容C4的正极连接，第四肖特基二极管D4的阳极与5V电源正极相连。
本发明的有益效果：本方案采用的保护电路，不需要额外的电池供电，解决了经常更换电池的麻烦，并且能在掉电后，提供额外的一段时间给微处理器***供电，达到保存现场重要数据之目的，同传统电池方案相比，本发明掉电保护时间长、可靠性高。
附图说明
图1是本发明的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种无后备电池的掉电保护电路包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路。
所述的DC/DC电路包括DC/DC芯片U1 MC33063、第二肖特基二极管D2、第一电感L1、第一滤波电容C1、第一匹配电容C2、第二滤波电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；
第一电阻R1一端、第一滤波电容C1的正极与DC/DC芯片U1 MC33063的6管脚连接，第一滤波电容C1的负极连接到GND，第一电阻R1另一端与DC/DC芯片U1 MC33063的1、7、8管脚连接，DC/DC芯片U1 MC33063的3管脚与第一匹配电容C2的一端连接，第一匹配电容C2的另一端与DC/DC芯片U1 MC33063的4管脚、第二肖特基二极管D2的阳极、第二滤波电容C3的负极连接并接GND, DC/DC芯片U1 MC33063的2管脚与第二肖特基二极管D2的阴极、第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与第二滤波电容C3的正极、第二电阻R2的一端连接，DC/DC芯片U1 MC33063的5管脚与第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与GND连接。
所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2 LM1117、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5和第五滤波电容C6；
三端稳压器U2 LM1117的Vin端与第三滤波电容C4的正极连接，三端稳压器U2 LM1117的Vout端与第四滤波电容C5的正极、第五滤波电容C6的一端连接并作为3.3V电压输出端，第三滤波电容C4的负极与三端稳压器U2 LM1117的GND脚、第四滤波电容C5的负极、第五滤波电容C6的另一端、第三电阻R3的另一端连接并接GND。
所述的电压采样电路包括第四电阻R4和第五电阻R5；
电源电压5V的正极与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接并接Udet，第五电阻R5的另一端接GND。
所述的二极管隔离电路包括第一肖特基二极管D1、第三肖特基二极管D3、第四肖特基二极管D4；
第一肖特基二极管D1的阳极与24V电源正极相连，第一肖特基二极管D1的阴极与第一电阻R1一端连接，第三肖特基二极管D3的阳极与第二滤波电容C3的正极、第二电阻R2的一端与第一电感L1的一端连接，第三肖特基二极管D3的阴极与第四肖特基二极管D4的阴极、三端稳压器U1的Vin端与第三滤波电容C4的正极连接，第四肖特基二极管D4的阳极与5V电源正极相连。
本发明通过开关电源24V和5V给***供电，***刚上电时，两路电压同时输入。5V电压经过第四肖特基二极管D4和三端稳压器U2，产生3.3V电压，给微处理器供电；24V电压经过第一肖特基二极管D1和DC/DC降压电路产生4.67V电压。其中，第一电阻R1为DC/DC芯片U1的电流采样电阻，起到过流保护；第二电容C2为频率电容，决定开关电源的频率；第二肖特基二极管D2、第一电感L1和第三滤波电容C3为BUCK电路的经典结构；第二电阻R2和第三电阻R3为输出电压采样比例电阻，输入到DC/DC芯片U1的5管脚，控制DC/DC芯片U1的2管脚输出波形的占空比。由于4.67V比5V电压低，所以***正常工作时，第四肖特基二极管D4导通，第三肖特基二极管D3截止。当***掉电时，外部供电电源24V和5V电压值迅速降低，由于加入了第一肖特基二极管D1和第四肖特基二极管D4，所以第一电容C1和第四电容C4中的能量不会返回倒流。当5V电压输入端电压值低于4.67V时，第四肖特基二极管D4截止，第三肖特基二极管D3导通，DC/DC电路继续给***供电（持续时间200ms左右）。通过电阻分压网络输入到微处理器的中断管脚，即时产生中断，开始保护有关RAM和寄存器中的重要现场数据，保证再次上电以后重要数据能完全恢复，从而实现***的稳定可靠运行。同传统电池方案相比，本发明掉电保护时间长、可靠性高。

Claims (1)

1.一种无后备电池的掉电保护电路，包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路；
其特征在于：所述的DC/DC电路包括DC/DC芯片U1 MC33063、第二肖特基二极管D2、第一电感L1、第一滤波电容C1、第一匹配电容C2、第二滤波电容C3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；
第一电阻R1一端、第一滤波电容C1的正极与DC/DC芯片U1 MC33063的6管脚连接，第一滤波电容C1的负极连接到GND，第一电阻R1另一端与DC/DC芯片U1 MC33063的1、7、8管脚连接，DC/DC芯片U1 MC33063的3管脚与第一匹配电容C2的一端连接，第一匹配电容C2的另一端与DC/DC芯片U1 MC33063的4管脚、第二肖特基二极管D2的阳极、第二滤波电容C3的负极连接并接GND,DC/DC芯片U1 MC33063的2管脚与第二肖特基二极管D2的阴极、第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与第二滤波电容C3的正极、第二电阻R2的一端连接，DC/DC芯片U1 MC33063的5管脚与第二电阻R2的另一端、第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与GND连接；
所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2 LM1117、第三滤波电容C4、第四滤波电容C5和第五滤波电容C6；
三端稳压器U2 LM1117的Vin端与第三滤波电容C4的正极连接，三端稳压器U2 LM1117的Vout端与第四滤波电容C5的正极、第五滤波电容C6的一端连接并作为3.3V电压输出端，第三滤波电容C4的负极与三端稳压器U2 LM1117的GND脚、第四滤波电容C5的负极、第五滤波电容C6的另一端、第三电阻R3的另一端连接并接GND；
所述的电压采样电路包括第四电阻R4和第五电阻R5；
电源电压5V的正极与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与第五电阻R5的一端连接并作为采样接口，第五电阻R5的另一端接GND；
所述的二极管隔离电路包括第一肖特基二极管D1、第三肖特基二极管D3、第四肖特基二极管D4；
第一肖特基二极管D1的阳极与24V电源正极相连，第一肖特基二极管D1的阴极与第一电阻R1一端连接，第三肖特基二极管D3的阳极与第二滤波 电容C3的正极、第二电阻R2的一端、第一电感L1的另一端连接，第三肖特基二极管D3的阴极与第四肖特基二极管D4的阴极、三端稳压器U2的Vin端、第三滤波电容C4的正极连接，第四肖特基二极管D4的阳极与5V电源正极相连。
CN201310077598.XA 2013-03-11 2013-03-11 一种无后备电池的掉电保护电路 Active CN103166297B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310077598.XA CN103166297B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 一种无后备电池的掉电保护电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310077598.XA CN103166297B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 一种无后备电池的掉电保护电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103166297A CN103166297A (zh) 2013-06-19
CN103166297B true CN103166297B (zh) 2015-06-17

Family

ID=48589132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310077598.XA Active CN103166297B (zh) 2013-03-11 2013-03-11 一种无后备电池的掉电保护电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103166297B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105630125A (zh) * 2014-10-29 2016-06-01 中兴通讯股份有限公司 一种数据保护方法、装置及供电模块
CN105630709A (zh) * 2016-01-27 2016-06-01 深圳市美贝壳科技有限公司 一种终端设备掉电记忆的方法
CN107843807B (zh) * 2016-09-20 2021-07-30 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种在电压跌落的瞬间可及时关断电网的监测***
CN106681239A (zh) * 2017-03-15 2017-05-17 江苏华康能达电气设备有限公司 一种扫描模块

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108217A (en) * 1999-10-19 2000-08-22 Ivi Checkmate Ltd. Backup power circuit
CN202206151U (zh) * 2011-08-10 2012-04-25 安徽省高程电子科技有限公司 锂电池组合供电***
CN202217997U (zh) * 2011-09-06 2012-05-09 青岛海信电器股份有限公司 掉电保护电路、掉电保护装置和显示装置
CN203104083U (zh) * 2013-03-11 2013-07-31 杭州电子科技大学 掉电保护电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6108217A (en) * 1999-10-19 2000-08-22 Ivi Checkmate Ltd. Backup power circuit
CN202206151U (zh) * 2011-08-10 2012-04-25 安徽省高程电子科技有限公司 锂电池组合供电***
CN202217997U (zh) * 2011-09-06 2012-05-09 青岛海信电器股份有限公司 掉电保护电路、掉电保护装置和显示装置
CN203104083U (zh) * 2013-03-11 2013-07-31 杭州电子科技大学 掉电保护电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN103166297A (zh) 2013-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101247053B (zh) 电池接入用升降压变换电路和装置、直流后备电源装置
CN204131210U (zh) 电源切换电路和便携式电子设备
CN103580272A (zh) 一种电源断电延时电路
CN103166297B (zh) 一种无后备电池的掉电保护电路
CN103532129A (zh) 直流电源并联***及其供电方法
CN203368003U (zh) Boost电路双重保护装置
CN210225052U (zh) 一种数据卡掉电保护电路
CN203104083U (zh) 掉电保护电路
CN203850928U (zh) 一种可充电式高压感应取电装置
CN107465257B (zh) 一种主电源与备用电源自动切换电路
WO2022242037A1 (zh) 供电电路、供电***及智能门锁
CN203135715U (zh) 一种电源管理电路
CN103107702B (zh) 一种电源管理电路
WO2021103099A1 (zh) 功率控制通信***
CN207910546U (zh) Ups控制电路
CN206948184U (zh) 一种用于电池开关控制电路的升压电路
CN201282084Y (zh) 一种实现断路器故障指示的电路
CN212033992U (zh) 一种dsp芯片供电电路
CN204168128U (zh) 智能切换浪涌电压抑制器
CN217115707U (zh) 一种超级电容充放电电路
CN204168137U (zh) 一种机载电源耐过欠压浪涌保护电路
CN204031542U (zh) Led驱动电路
CN217522740U (zh) 一种直流调压电路、电路板以及电器装置
CN217036788U (zh) 一种升降压恒流充电电路
CN203434847U (zh) 一种带充电的开关电源

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant