专利名称：从电话线取电间断提供大功率供电的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种从电话线上取电的装置，尤其是一种从电话线上取电并能省去额外电源而为设备供电的装置。
背景技术：
按照国家标准的要求，为了满足无人值守设备的供电要求，电话线在挂机状态下 可以馈出48V/500uA的供电，在摘机状态下可以馈出10V/18mA的供电。因此理论上最大的供电电流只能达到500微安，如果后续的电路需要5V供电，则最大可提供的功率只有2. 5毫瓦，而且还只能是在挂机状态下。这样的供电条件，除了诸如IC卡电话一类的设备能使用外，其他较大工作功率的设备则无法正常工作。为了实现在不超过国家标准的限制条件下提供更大的供电功率，图I所示为当前较多应用的取电技术——微功率电源包括一个恒流源电路、一个超级电容、一个微功率DC/DC转换器，恒流源电路和微功率DC/DC转换器串联之后跨接在电话线经整流后形成的正负极之间，微功率DC/DC转换器的输出端和负极之间并联一超级电容。此技术方案的不足之处在于向无人值守设备提供的供电功率最大也只能是IOmW左右，如果无人值守设备的工作功率高达IOOmW以上，则无法使用此技术方案。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足并提供一种从电话线取电间断提供大功率供电的装置，能从电话线上取电给无人值守设备提供大功率供电，该装置成本低，可靠性高，能在不超过国家标准的限制条件下间断地为无人值守设备提供高达IW的供电功率。为达到上述发明创造目的，本实用新型采用下述技术方案一种从电话线取电间断提供大功率供电的装置，由整流稳压模块、继电器切换模块、管理电路模块和超级电容组成，管理电路模块连接在电话线经整流稳压模块后输出的正负极之间，继电器切换模块的电压输入端与整流稳压模块的正极输出端相连接，继电器切换模块的指令信号输入端与管理电路模块的指令信号输出端相接，继电器切换模块的信号输出端与管理电路模块的采样信号输入端相接，继电器切换模块的电压输出端与超级电容的正极相连接，继电器切换模块的另一电压输出端与无人值守设备的正极相连接，超级电容的负极和无人值守设备的负极一起连接到整流稳压模块的负极输出端，通过继电器切换模块控制超级电容的充、放电状态，对无人值守设备进行间断大功率供电。作为本实用新型技术方案的改进，在电话线的正负极之间跨接一个摘挂机电路模块，摘挂机电路模块还有一个信号输入端与无人值守设备的信号输出端连接，使电话线的摘挂机状态切换间接由超级电容的充放电进度控制，即超级电容对无人值守设备间断供电，使无人值守设备通过向摘挂机电路模块发送摘机请求指令模拟摘机。作为本实用新型技术方案的进一步改进，上述继电器切换模块包括两个继电器，两个继电器前后连接，其中间点连接超级电容，各继电器的吸合动作信号指令接收端分别与管理电路模块不同的指令信号输出端连接。作为本实用新型技术方案的再进一步改进，上述管理电路模块由超低功耗CPU芯片和限流电阻组成，超低功耗CPU芯片的工作电源和与整流稳压模块连接，在超低功耗CPU芯片的两个指令信号输出端分别通过限流电阻与不同的继电器的吸合动作信号指令接收端对应连接，超低功耗CPU芯片的接地端与其采样信号接收端之间跨接滤波电容。作为本实用新型技术方案的再更进一步改进，上述整流稳压模块由整流电路、限流电阻和稳压管组成，限流电阻串接在整流电路和稳压管之间。本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点I.本实用新型从电话线取电间断提供大功率供电的装置有含超低功耗CPU芯片的管理电路，无需额外电源，就可实现对全电路系统的集中控制。 2.管理电路模块通过监测超级电容的输出电压，控制超级电容的充放电状态，实现对大功率设备间断供电。3.电话线的摘挂机状态切换间接由超级电容的充电进度决定，使电话线的摘挂机状态易于由管理电路模块控制和管理。4.向无人值守设备的大功率供电是间断性的。
图I是当前大量应用现有技术的提供较大功率的取电技术示意图。图2是本实用新型实施例一从电话线取电间断提供大功率供电的装置原理示意图。图3是本实用新型实施例二从电话线取电间断提供大功率供电的装置原理示意图。图4是本实用新型实施例三中继电器切换模块的电路结构示意图。图5是本实用新型实施例四中管理电路模块的电路结构图。图6是本实用新型实施例五中整流稳压模块的电路结构图。
具体实施方式
本实用新型的优选实施例结合附图说明如下参见图2，一种从电话线取电间断提供大功率供电的装置，由整流稳压模块100、继电器切换模块500、管理电路模块200和超级电容400组成，管理电路模块200连接在电话线经整流稳压模块100后输出的正负极之间，继电器切换模块500的电压输入端a与整流稳压模块100的正极输出端相连接,继电器切换模块500的指令信号输入端b与管理电路模块200的指令信号输出端相接，继电器切换模块500的信号输出端c与管理电路模块200的米样信号输入端相接,继电器切换模块500的电压输出端d与超级电容400的正极相连接，继电器切换模块500的另一电压输出端e与无人值守设备300的正极相连接，超级电容400的负极和无人值守设备300的负极一起连接到整流稳压模块100的负极输出端，通过继电器切换模块500控制超级电容400的充、放电状态，对无人值守设备300进行间断大功率供电。在本实施例中，通过从电话线上取电给管理电路模块200，同时使超级电容400充电，当充电完毕后，管理电路模块200控制继电器切换模块500切换，由超级电容400给无人值守设备300提供大功率供电。具体为通过整流稳压模块100，可以从电话线上取得极性明确的电压，此电压驱动管理电路模块200工作，也同时给超级电容400充电。继电器切换模块500初始默认状态是超级电容400充电模式，而管理电路模块200实时监测超级电容400的充电进度。当超级电容400充电到饱和状态时，管理电路模块200控制继电器切换模块500切换到超级电容400放电模式，从而对无人值守设备300供电，无人值守设备300可根据工作需要决定是否需要摘机。当超级电容400放电到门限电压时，管理电路模块200控制继电器切换模块500回到充电模式，停止对无人值守设备300的供电，重新开始对超级电容400的充电，为下一次对外供电做准备。在本实施例中，超级电容400作为储能器件，通过电话线取电，在超级电容400内储存电能，进而通过管理电路模块200控制继电器切换模块500间接控制超级电容400将电能进行释放，从而达到短时间内得到大功率供电的目的。本实施例从电话线取电间断提供大功率供电的装置成本低，可靠性高，能在不超过国家标准的限制条件下间断地为无人值守设备300提供高达IW的供电功率。实施例二 本实施例与实施例一的技术方案基本相同，不同之处在于参见图3，在本实施例中，在电话线的正负极之间跨接一个摘挂机电路模块600，摘挂机电路模块600还有一个信号输入端与无人值守设备300的信号输出端连接，使电话线的摘挂机状态切换间接由超级电容400的充放电进度控制，即超级电容400对无人值守设备300间断供电，使无人值守设备300通过向摘挂机电路模块600发送摘机请求指令模拟摘机。在本实施例中，增加摘挂机电路模块600使本实施例从电话线取电间断提供大功率供电的装置更加实用。实施例三本实施例与实施例一或实施例二的技术方案基本相同，不同之处在于参见图4，在本实施例中，继电器切换模块500包括两个继电器501、502，两个继电器501、502前后连接，其中间点连接超级电容400，各继电器501、502的吸合动作信号指令接收端RELAYURELAY1分别与管理电路模块200不同的指令信号输出端连接。通过继电器501和继电器502的吸合完成对超级电容400的充电和放电模式切换，继电器的吸合动作由管理电路模块200进行控制。实施例四本实施例与实施例三的技术方案基本相同，不同之处在于参见图5，在本实施例中，管理电路模块200由超低功耗CPU芯片和限流电阻组成，超低功耗CPU芯片的工作电源和与整流稳压模块100连接，在超低功耗CPU芯片的两个指令信号输出端2、3，即PINl端口和PIN2端口分别通过限流电阻Rl、R2与不同的继电器的吸合动作信号指令接收端RELAYl、RELAYl对应连接，超低功耗CPU芯片的接地端10与采样信号接收端7之间，即GND端口与采样信号接收端PIN6之间跨接滤波电容C3。管理电路模块200中的CPU必须是超低功耗器件，否则从电话线中提取的电量不足以实现本实施例发明创造的目的。本实施例以超低功耗CPU芯片为核心的超低功耗管理电路通过继电器切换模块500控制超级电容400的充、放电状态，从而实现对无人值守设备300的间断大功率供电。超低功耗CPU芯片通过采样超级电容400正极的输出电压，实时监测超级电容400的充电进度，通过限流电阻Rl和限流电阻R2输出控制继电器切换模块500中相应继电器的动作，以达到对超级电容400充电和放电的目的。实施例五本实施例与前述实施例的技术方案基本相同，不同之处在于参见图5，在本实施例中，整流稳压模块100由整流电路D1、限流电阻R3和稳压管Zl组成，限流电阻R3串接在整流电路Dl和稳压管 Zl之间。在本实施例中，整流电路Dl可采用桥式整流电路，桥式整流电路的输出的正极端11与限流电阻R3直接连接，桥式整流电路的输出的负极端12和稳压管Zl的阳极相连接并通过节点引出接地。桥式整流电路的输入端与电话线连接。整流稳压模块100将电话线电压转换成极性明确的充电电压，限流电阻R3将充电电流限制在安全允许范围之内，稳压管Zl确保输出的充电电压不高于限定值。上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合用于本实用新型从电话线取电间断提供大功率供电的装置的结构和构造原理，都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种从电话线取电间断提供大功率供电的装置，由整流稳压模块(100)、继电器切换模块(500)、管理电路模块(200)和超级电容(400)组成，其特征在于所述管理电路模块(200)连接在电话线经所述整流稳压模块(100)后输出的正负极之间，所述继电器切换模块(500)的电压输入端与所述整流稳压模块(100)的正极输出端相连接，所述继电器切换模块(500)的指令信号输入端与所述管理电路模块(200)的指令信号输出端相接，所述继电器切换模块(500)的信号输出端与所述管理电路模块(200)的采样信号输入端相接，所述继电器切换模块(500)的电压输出端与所述超级电容(400)的正极相连接，所述继电器切换模块(500)的另一电压输出端与无人值守设备(300)的正极相连接，所述超级电容(400)的负极和所述无人值守设备(300)的负极一起连接到所述整流稳压模块(100)的负极输出端，通过所述继电器切换模块(500)控制所述超级电容(400)的充、放电状态，对所述无人值守设备(300)进行间断大功率供电。
2.根据权利要求I所述的从电话线取电间断提供大功率供电的装置，其特征在于，在电话线的正负极之间跨接一个摘挂机电路模块(600)，所述摘挂机电路模块(600)还有一个信号输入端与所述无人值守设备(300)的信号输出端连接，使电话线的摘挂机状态切换间接由所述超级电容(400)的充放电进度控制，即所述超级电容(400)对所述无人值守设备(300 )间断供电，使所述无人值守设备(300 )通过向所述摘挂机电路模块(600 )发送摘机请求指令模拟摘机。
3.根据权利要求I或2所述的从电话线取电间断提供大功率供电的装置，其特征在于所述继电器切换模块(500 )包括两个继电器(501、502 )，两个所述继电器(501、502 )前后连接，其中间点连接超级电容(400)，各所述继电器(501、502)的吸合动作信号指令接收端分别与所述管理电路模块(200)不同的指令信号输出端连接。
4.根据权利要求3所述的从电话线取电间断提供大功率供电的装置，其特征在于所述管理电路模块(200)由超低功耗CPU芯片和限流电阻组成，所述超低功耗CPU芯片的工作电源和与所述整流稳压模块(100)连接，在所述超低功耗CPU芯片的两个指令信号输出端分别通过限流电阻与不同的所述继电器的吸合动作信号指令接收端对应连接，所述超低功耗CPU芯片的接地端与其采样信号接收端之间跨接滤波电容。
5.根据权利要求I或2所述的从电话线取电间断提供大功率供电的装置，其特征在于所述整流稳压模块(100)由整流电路、限流电阻和稳压管组成，限流电阻串接在整流电路和稳压管之间。
6.根据权利要求3所述的从电话线取电间断提供大功率供电的装置，其特征在于所述整流稳压模块(100)由整流电路、限流电阻和稳压管组成，限流电阻串接在整流电路和稳压管之间。
7.根据权利要求4所述的从电话线取电间断提供大功率供电的装置，其特征在于所述整流稳压模块(100)由整流电路、限流电阻和稳压管组成，限流电阻串接在整流电路和稳压管之间。
专利摘要本实用新型公开了一种从电话线取电间断提供大功率供电的装置，由整流稳压模块、继电器切换模块、管理电路模块和超级电容组成，管理电路模块通过继电器切换模块控制作为储能器件的超级电容的充、放电状态，从而实现对无人值守设备的间断大功率供电。本实用新型成本低，可靠性高，能在不超过国家标准的限制条件下间断地为无人值守设备提供高达1W的供电功率。
文档编号H02J7/00GK202564993SQ20122020685
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者陈琳 申请人:上海赫门信息科技有限公司