CN110198075B - 冗余备份电源及芯片和电子设备 - Google Patents

冗余备份电源及芯片和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110198075B
CN110198075B CN201910344203.5A CN201910344203A CN110198075B CN 110198075 B CN110198075 B CN 110198075B CN 201910344203 A CN201910344203 A CN 201910344203A CN 110198075 B CN110198075 B CN 110198075B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
redundant backup
backup power
triode
voltage
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
CN201910344203.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110198075A (zh
Inventor
苏雅萍
李育刚
陈菊芬
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.)
Zhangzhou Kehua Electric Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhangzhou Kehua Technology Co Ltd
Kehua Data Co Ltd
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 Zhangzhou Kehua Technology Co Ltd, Kehua Data Co Ltd filed Critical Zhangzhou Kehua Technology Co Ltd
Priority to CN201910344203.5A priority Critical patent/CN110198075B/zh
Publication of CN110198075A publication Critical patent/CN110198075A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110198075B publication Critical patent/CN110198075B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

本发明适用于电路技术领域,提供了一种冗余备份电源及芯片和电子设备,其中,所述冗余备份电源包括:第一电源、第二电源、下拉电阻、电容和三极管;第一电源的输出端与下拉电阻的一端以及三极管的集电极连接;第二电源的输出端与三极管的发射极连接,三极管的集电极为冗余备份电源的输出端;第二电源的输出电压大于第一电源的输出电压;电容连接在三极管的基极与下拉电阻之间。本发明实施例提供的冗余备份电源及芯片和电子设备,通过三极管使得用于冗余备份的第二电源能够在需要时实时投入,并在第一电源重新上电后迅速自动退出,解决了现有技术中备份电源投入延时以及不能自动退出的问题。

Description

冗余备份电源及芯片和电子设备
技术领域
本发明属于电路技术领域,尤其涉及一种冗余备份电源及芯片和电子设备。
背景技术
对于许多需要连续工作的芯片或设备,为了保证工作的连续性,需要为其选配备份电源,以便在从常用电源故障时能够保障芯片或设备的工作不受影响。现有的备份电源,有的需要人工投入,有的虽然具有自动投入的功能,但其投入时间总会存在延时。此外,在常用电源修复之后,现有的备份电源不能自动退出,为电源运维增加了工作量。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种冗余备份电源及芯片和电子设备,以解决现有技术中备份电源投入延时、不能自动退出以及功耗较大的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种冗余备份电源,包括:第一电源、第二电源、下拉电阻、电容和三极管;所述第一电源的输出端分别与所述下拉电阻的一端以及所述三极管的集电极连接;所述下拉电阻的另一端接地;所述第二电源的输出端与所述三极管的发射极连接,所述三极管的集电极为所述冗余备份电源的输出端;所述第二电源的输出电压大于所述第一电源的输出电压;所述电容连接在所述三极管的基极与所述下拉电阻之间。
本发明实施例提供的冗余备份电源,在正常状态下通过三极管截止第二电源,由第一电源供电;在第一电源掉电时,通过导通三极管从而使第二电源向外供电。由于三极管对于导通和截止具有快速响应的特点,从而使的用于冗余备份的第二电源能够在需要时实时投入,并在第一电源重新上电后迅速自动退出,解决了现有技术中备份电源投入延时以及不能自动退出的问题。此外,为了使本发明实施例提供的冗余备份电源能够正常工作,需要将第二电源的输出电压设置为大于第一电源的输出电压。由于在正常状态下通过三极管截止第二电源,由第一电源供电,而第一电源的输出电压较小,从而使本发明实施例提供的冗余备份电源还具有低损耗供电的特性。
结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,所述冗余备份电源还包括稳压管;所述稳压管的正极与所述第一电源的输出端连接,所述稳压管的负极与所述三极管的基极连接。
本发明实施例提供的冗余备份电源,通过在电容两端并联稳压管,利用稳压管的内阻避免电容向第一电源放电,并保持三极管基极的较高电位,从而使三极管在第一电源稳定供电的状态下能够保持截止。
结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,所述冗余备份电源还包括第一二极管;所述第一二极管的正极与所述稳压管的负极连接,所述第一二极管的负极与所述第二电源的输出端连接。
本发明实施例提供的冗余备份电源,通过增设导通方向指向第二电源的第一二极管,能够在第一电源输出电压过高时通过第一二极管构成的泄放回路向第二电源放电,从而避免稳压管的输入端承受高电压冲击,从而保证整个冗余备份电源的输出电压相对稳定。
结合第一方面,在第一方面第三实施方式中,所述冗余备份电源还包括第二二极管;所述第二二极管的正极与所述第一电源的输出端连接,所述第二二极管的负极与所述冗余备份电源的输出端连接。
本发明实施例提供的冗余备份电源,通过增设导通方向指向稳压器输入端的第二二极管,能够避免稳压器输入端向第一电源反向放电,从而对常用的第一电源提供保护。
结合第一方面或第一方面第一至第三中的任一实施方式,在第一方面第四实施方式中,所述冗余备份电源还包括第一限流电阻;所述第一限流电阻连接在所述三极管的基极与所述电容之间。
本发明实施例提供的冗余备份电源,通过在三极管和电容之间增设第一限流电阻,能够避免电容的充电电流过大,对电容及其充电过程提供保护。
结合第一方面或第一方面第一至第三中的任一实施方式,在第一方面第五实施方式中,所述冗余备份电源还包括第二限流电阻;所述第二限流电阻的一端与所述三极管的集电极连接,所述第二限流电阻的另一端为所述冗余备份电源的输出端。
本发明实施例提供的冗余备份电源,通过在三极管和稳压器之间增设第二限流电阻,能够避免由第二电源供电因其输出电流过大,从而对稳压器造成过流冲击。
根据第二方面,本发明实施例提供了一种芯片,所述芯片包括如第一方面或第一方面任一实时方式所述的冗余备份电源。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括如第一方面或第一方面任一实时方式所述的冗余备份电源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的冗余备份电源的一个具体示例的电路原理图;
图2是本发明实施例提供的冗余备份电源的另一个具体示例的电路原理图;
图3是本发明实施例提供的芯片的一个具体示例的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的电子设备的一个具体示例的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本发明实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中,省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
本发明实施例提供了一种冗余备份电源,如图1所示,该冗余备份电源可以包括第一电源VCC1、第二电源VCC2、下拉电阻R1、电容C1和三极管Q1。其中,第一电源VCC1的输出端分别与下拉电阻R1的一端以及三极管Q1的集电极连接,下拉电阻R1的另一端接地。第二电源VCC2的输出端与三极管Q1的发射极连接,三极管Q1的集电极为冗余备份电源的输出端。电容C1连接在三极管Q1的基极与下拉电阻R1之间。
在实际应用中,第二电源VCC2的输出电压大于第一电源VCC1的输出电压。
可选的,还可以在图1所示的冗余备份电源中增设稳压器U。具体的,稳压器U的输入端与三极管Q1的集电极连接。通过稳压器U能够将第一电源VCC1和/或第二电源VCC2输出的较大的电源电压,均转换为幅值稳定的另一输出电压,从而为芯片或其他用电器件,提供稳定的直流电压供电。在一具体实施方式中,稳压器U可以选用LDO(Low DropoutRegulator低压差线性稳压器,简称LDO)。
对于图1所示的冗余备份电源,在使用之初,第一电源VCC1与第二电源VCC2同时上电,三条支路VCC1-U、VCC2-C1-R1以及VCC2-Q1-U同时导通,第一电源VCC1与第二电源VCC2同时向稳压器U供电;第二电源VCC2通过支路VCC2-C1-R1向电容C1充电,待电容C1两端电压建立后三极管Q1会因基极电位升高而截止;此后,经由第一电源VCC1向稳压器U供电。当第一电源VCC1掉电时,图1中的A点电位UA会因第一电源VCC1掉电而迅速降低,只要A点电位UA小于(VCC1-0.7V)(0.7V即三极管Q1中发射极到基极的PN结的导通电压),三极管Q1就会导通,从而使第二电源VCC2开始向稳压器U供电。当第一电源VCC1重新上电时,图1中的A点电位UA会因第一电源VCC1重新上电而迅速回升,从而使A点电位UA再次大于(VCC1-0.7V)(0.7V即三极管Q1中发射极到基极的PN结的导通电压),三极管Q1再次截止,从而使第二电源VCC2在第一电源VCC1重新上电后自动退出。
需要说明的是,图1中选用PNP型三极管Q1作为开关器件控制第二电源VCC2的投入或退出,在实际应用中,用户也可以根据需要选用其他开关器件,例如场效应管等,本发明实施例对此不作限制。
本发明实施例提供的冗余备份电源,在正常状态下通过三极管Q1截止第二电源VCC2,由第一电源VCC1供电;在第一电源VCC1掉电时,通过导通三极管Q1从而使第二电源VCC2向外供电。由于三极管Q1对于导通和截止具有快速响应的特点,从而使的用于冗余备份的第二电源VCC2能够在需要时实时投入,并在第一电源VCC1重新上电后迅速自动退出,解决了现有技术中备份电源投入延时以及不能自动退出的问题。
本发明实施例还提供了另一种冗余备份电源,如图2所示,该冗余备份电源包括图1所示冗余备份电源中的全部器件,为避免重复,在此不再赘述。与图1所示冗余备份电源相比,图2所示冗余备份电源还包括稳压管Z1。具体的,稳压管Z1可以并联在电容C1两端,从而避免第二电源VCC2向电容C1充电结束后,即三极管Q1截止后,电容C1向稳压器U或第一电源VCC1放电。具体的,稳压管Z1的正极可以与第一电源VCC1的输出端连接,稳压管Z1的负极可以与三极管Q1的基极连接。
可选的,还可以在稳压管Z1与第二电源VCC2之间增设第一二极管D1,从而为第一电源VCC1构建一个泄放回路。具体的,第一二极管D1的正极与稳压管Z1的负极连接,第一二极管D1的负极与第二电源VCC2的输出端连接。当第一电源VCC出现输出电压过高的情况时,通过第一二极管D1提供的泄放回路,第一电源VCC的过高输出电压能够向第二电源VCC2泄放;且在第一电源VCC进行电压泄放的过程中,图2中的A点电位UA始终较高,即三极管Q1的基极处于高电平,使得三极管Q1始终保持截止。
可选的,还可以在第一电源VCC1与稳压器U之间增设第二二极管D2,从而避免在第一电源VCC1和第二电源VCC2同时上电时,图2中B点电位UB较高而向第一电源VCC1反向放电。具体的,以图2为例,第二二极管D2的正极可以与第一电源VCC1的输出端连接,第二二极管D2的负极可以与稳压器U的输入端连接。此外,还可以参照上述第二二极管D2的连接方式,在图1所示的冗余备份电源中增设第二二极管D2。
为了对图2所示冗余备份电源中的器件提供限流保护,可选的,还可以在三极管Q1与电容C1之间,以及三极管Q1与稳压器U之间分别设置限流电阻R2和R3。具体的,以图2为例,第一限流电阻R2可以连接在三极管Q1的基极与电容C1之间;第二限流电阻R3的一端与三极管Q1的集电极连接,第二限流电阻R3的另一端为冗余备份电源的输出端。在图2所示冗余备份电源中,第二限流电阻R3连接在三极管Q1的集电极与稳压器U的输入端之间。此外,还可以参照上述第一限流电阻R2和第二限流电阻R3的连接方式,在图1所示的冗余备份电源中增设第一限流电阻R2和第二限流电阻R3。
由于第一电源VCC1和/或第二电源VCC2输出的电源电压经稳压器U处理后,均转换为较低的直流输出电压VCC3,例如直流输出电压VCC3(即图2中稳压器U输出端OUT的输出电压)可以为3.3V,为了实现低损耗供电,在一具体实施方式中,可以令第一电源VCC1的输出电压小于第二电源VCC2的输出电压。例如,可以选用+6V的直流电源作为第一电源VCC1,选用+12V的直流电源作为第二电源VCC2。将+6V的第一电源VCC1变换到3.3V的损耗,比将+12V的第二电源VCC2变换到3.3V的损耗低很多。在本申请实施例中,以输出电压较低的第一电源VCC1作为正常情况下的供电电源,并将输出电压较高的第二电源VCC2作为备份,能达到低损耗供电的效果。
本发明实施例还提供了一种芯片,如图3所示,该芯片200包括如图1或图2所示的冗余备份电源100。在芯片200中,冗余备份电源100可以用于芯片200中各个器件的供电。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图4所示,该电子设备300包括如图1或图2所示的冗余备份电源100。在电子设备300中,冗余备份电源100可以用于电子设备300中各个传感器和处理器等器件的供电。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种冗余备份电源,其特征在于,包括:
第一电源、第二电源、下拉电阻、电容和三极管;
所述第一电源的输出端分别与所述下拉电阻的一端以及所述三极管的集电极连接;所述下拉电阻的另一端接地;
所述第二电源的输出端与所述三极管的发射极连接,所述三极管的集电极为所述冗余备份电源的输出端;
所述第二电源的输出电压大于所述第一电源的输出电压;
所述电容连接在所述三极管的基极与所述下拉电阻的非接地端之间;
所述冗余备份电源还包括稳压管;
所述稳压管的正极与所述第一电源的输出端连接,所述稳压管的负极与所述三极管的基极连接;
所述冗余备份电源还包括第一二极管;
所述第一二极管的正极与所述稳压管的负极连接,所述第一二极管的负极与所述第二电源的输出端连接。
2.如权利要求1所述的冗余备份电源,其特征在于,所述冗余备份电源还包括第二二极管;
所述第二二极管的正极与所述第一电源的输出端连接,所述第二二极管的负极与所述冗余备份电源的输出端连接。
3.如权利要求1-2中任一项所述的冗余备份电源,其特征在于,所述冗余备份电源还包括第一限流电阻;
所述第一限流电阻连接在所述三极管的基极与所述电容之间。
4.如权利要求1-2中任一项所述的冗余备份电源,其特征在于,所述冗余备份电源还包括第二限流电阻;
所述第二限流电阻的一端与所述三极管的集电极连接,所述第二限流电阻的另一端为所述冗余备份电源的输出端。
5.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括如权利要求1至4中任一项所述的冗余备份电源。
6.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1至4中任一项所述的冗余备份电源。
CN201910344203.5A 2019-04-26 2019-04-26 冗余备份电源及芯片和电子设备 Active CN110198075B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910344203.5A CN110198075B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 冗余备份电源及芯片和电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910344203.5A CN110198075B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 冗余备份电源及芯片和电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110198075A CN110198075A (zh) 2019-09-03
CN110198075B true CN110198075B (zh) 2021-03-19

Family

ID=67752189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910344203.5A Active CN110198075B (zh) 2019-04-26 2019-04-26 冗余备份电源及芯片和电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110198075B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102075002A (zh) * 2010-12-29 2011-05-25 深圳市火天光电科技有限公司 双电源供电电路
CN203504280U (zh) * 2013-09-16 2014-03-26 福建省力得自动化设备有限公司 基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***
CN208046314U (zh) * 2018-05-02 2018-11-02 漳州科华技术有限责任公司 一种ups电源及其变换电路
CN208508605U (zh) * 2018-05-31 2019-02-15 烽火通信科技股份有限公司 一种主备电源切换电路

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101312303B (zh) * 2007-05-21 2010-06-02 佛山普立华科技有限公司 电源切换装置
CN101290332B (zh) * 2008-05-14 2010-10-13 深圳创维-Rgb电子有限公司 电压升降检测电路及方法
CN202333882U (zh) * 2011-11-21 2012-07-11 漳州科华技术有限责任公司 一种具有冗余备份功能的直流电源
CN104102318A (zh) * 2013-04-15 2014-10-15 鸿富锦精密电子(天津)有限公司 电源电路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102075002A (zh) * 2010-12-29 2011-05-25 深圳市火天光电科技有限公司 双电源供电电路
CN203504280U (zh) * 2013-09-16 2014-03-26 福建省力得自动化设备有限公司 基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***
CN208046314U (zh) * 2018-05-02 2018-11-02 漳州科华技术有限责任公司 一种ups电源及其变换电路
CN208508605U (zh) * 2018-05-31 2019-02-15 烽火通信科技股份有限公司 一种主备电源切换电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN110198075A (zh) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105119365A (zh) 一种双路直流电源自动切换装置
CN102594111A (zh) 一种快速放电电路
CN102931627B (zh) 一种保护电路及保护方法
CN103280765A (zh) 过压保护电路
CN107906697B (zh) 空调器
WO2020191618A1 (zh) 防倒灌电路、电源及防倒灌方法
CN109004818B (zh) 本质安全型直流容性负载缓启动装置
CN211699667U (zh) 显示装置
CN210608511U (zh) 一种带电流、电压保护的防打火电路及电源适配器
CN108683217B (zh) 可关断的电源电压监视电路
CN203368331U (zh) 一种带输入欠压保护的开关电源
CN110198075B (zh) 冗余备份电源及芯片和电子设备
CN202094845U (zh) 一种电源管理装置
CN112751410B (zh) 低压直流电路供电控制电路
CN112068629B (zh) 一种稳压电源电路以及太阳能充电控制器
CN209929946U (zh) 一种以太网交换机供电保护电路
CN210693552U (zh) 一种双电源切换电路
CN108418300B (zh) 一种主备用电池供电自动切换输出电路
CN219107060U (zh) 一种保护电路
CN219960206U (zh) 一种电源应急切换电路
CN220822629U (zh) 一种过压防反接电路
CN204424869U (zh) 一种打嗝保护电路及应用此电路的光伏发电***
CN213341997U (zh) 一种电源防呆电路、电子设备与电源线
CN217693284U (zh) 电子开关功率器件可靠关断电路
CN218829197U (zh) 一种移动电源充电器电路及移动电源充电器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 361101 Ma Long Road 457, Torch Garden, Xiamen Torch High-tech Zone, Fujian Province

Applicant after: Kehua Data Co.,Ltd.

Applicant after: ZHANGZHOU KEHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 361101 Ma Long Road 457, Torch Garden, Xiamen Torch High-tech Zone, Fujian Province

Applicant before: XIAMEN KEHUAHENGSHENG LIMITED BY SHARE Ltd.

Applicant before: ZHANGZHOU KEHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210207

Address after: 363000 Beidou Industrial Park, Jinfeng Industrial Area, Fujian, Zhangzhou

Applicant after: ZHANGZHOU KEHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant after: Kehua Data Co.,Ltd.

Address before: 361101 Ma Long Road 457, Torch Garden, Xiamen Torch High-tech Zone, Fujian Province

Applicant before: Kehua Data Co.,Ltd.

Applicant before: ZHANGZHOU KEHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210813

Address after: 363000 No. 11, Jinxing Road, Xiangcheng District, Zhangzhou City, Fujian Province

Patentee after: Zhangzhou Kehua Electric Technology Co.,Ltd.

Patentee after: Kehua Data Co.,Ltd.

Address before: 363000 Beidou Industrial Park, Jinfeng Industrial Area, Fujian, Zhangzhou

Patentee before: ZHANGZHOU KEHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee before: Kehua Data Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220419

Address after: 363000 No. 11, Jinxing Road, Xiangcheng District, Zhangzhou City, Fujian Province

Patentee after: Zhangzhou Kehua Electric Technology Co.,Ltd.

Address before: 363000 No. 11, Jinxing Road, Xiangcheng District, Zhangzhou City, Fujian Province

Patentee before: Zhangzhou Kehua Electric Technology Co.,Ltd.

Patentee before: Kehua Data Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right