掉电延时切换装置及通信设备的制作方法

文档序号:15220628发布日期:2018-08-21 17:25阅读:382来源:国知局

本发明涉及通信设备领域,特别是涉及一种掉电延时切换装置及通信设备。



背景技术:

通信设备拥有掉电保持功能,要求在整机掉电的情况下有一定的延迟时间,一方面用于将告警信息给到系统,另一方面使得系统有足够时间保存需要存储的信息。现有常用的掉电延迟电路通过打开掉电延迟电路中的mos(metaloxidesemiconductor,半导体场效应晶体管)管,将之前存储的75v能量通过这几个mos管放电到总线端,供给系统能量并提供短时的延迟时间。

现有掉电延迟电路存在几个缺点,在切换到这个75v电压时候,由于是直接用mos管切换,这样会导致总线电压被突然抬高,有时候轻载时可能会抬高到70多伏,有些总线后接的dc-dc(直流斩波器)转换器有过压保护功能,这很可能触发过压保护,导致系统更快下电,导致掉电延时失败,见附图1;其次该升压电路由于只将输入电压升到75v,因此存储的能量较少,掉电延时时间较短,且不支持大功率负载的掉电延时。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的缺陷,本发明要解决的技术问题是提供一种掉电延时切换装置及通信设备,用以解决现有掉电延迟电路的掉电瞬间过冲电压的问题。

为解决上述技术问题,本发明中的一种掉电延时切换装置,包括升降压转换模块、储能模块和输出电压切换模块;

在系统掉电前,输入电压经所述升降压转换模块升压后,经所述储能模块存储为电能;

在所述系统掉电时,所述储能模块将存储的电能输出给所述升降压转换模块,经所述升降压转换模块降压后转换为输出电压后,输出给所述输出电压切换模块;所述输出电压切换模块将所述输出电压输出给所述系统。

可选地,所述升降压转换模块包括转换模块输入端、转换模块第一转输出端和转换模块第二输出端;所述储能模块包括储能模块输入端和储能模块输出端;所述输出电压切换模块包括切换模块输入端和切换模块输出端;

在掉电前,输入电压经所述转换模块输入端输入所述升降压转换模块,升压后的输入电压经所述转换模块第一输出端和所述储能模块输入端输出给所述储能模块;

在掉电时,所述储能模块存储的电能经所述储能输出端和所述转换模块输入端输出给所述升降压转换模块;所述输出电压经所述转换模块第二输出端和所述切换模块输入端输入给所述输出电压切换模块,所述输出电压切换模块将所述输出电压输出给所述系统。

具体地,所述装置还包括限流模块;

在掉电时,所述储能模块存储的电能经所述储能输出端、所述限流模块和所述转换模块输入端输出给所述升降压转换模块。

可选地,所述装置还包括切换逻辑控制模块和升降压控制模块;

所述切换逻辑控制模块在接收到掉电告警信号时,分别向所述储能模块、所述升降压控制模块和所述输出电压切换模块分别发送第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;

所述储能模块接收到所述第一控制信号时,将存储的电能输出给所述升降压转换模块;

所述升降压控制模块接收到所述第二控制信号时,控制所述升降压转换模块将输入的电能进行降压;

所述输出电压切换模块在接收到所述第三控制信号时,将所述输出电压输出给所述系统。

具体地,所述装置还包括:

掉电警告模块,用于在系统掉电时,向所述切换逻辑控制模块发送掉电告警信号。

可选地,所述储能模块具体为电容。

可选地,所述输入电压经所述升降压转换模块升压后的电压值达到400v及以上;

经所述升降压转换模块降压后转换的输出电压的电压值低于50v。

可选地,所述升降压转换模块为以下任意电路:

降压式变换器组成的电路、反激电路和正激电路。

为解决上述技术问题,本发明中的一种通信设备,包括用于对所述设备进行供电的供电系统和如上任意一项所述的掉电延时切换装置。

具体地,所述供电系统通过总线对所述设备进行供电;所述掉电延时切换装置的输出电压切换模块的输出端与所述总线连接。

本发明有益效果如下:

本发明中装置及设备通过升降压转换模块、储能模块和输出电压切换模块,在直流电源突然遭遇电网停电的过程中,能在掉电瞬间迅速开通延时电路,从而将存储的能量释放出来用于增大系统的延迟时间。

同时本发明实施例中装置有效解决现有掉电延迟电路触发过压保护,导致系统更快下电,导致掉电延时失败的问题。

附图说明

图1是现有掉电延时电路的掉电切换波形示意图;

图2是本发明实施例中一种掉电延时切换装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有掉电延迟电路的掉电瞬间过冲电压的的问题,本发明提供了一种掉电延时切换装置,以下结合附图以及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不限定本发明。

如图2所示,本发明实施例中一种掉电延时切换装置,包括升降压转换模块、储能模块和输出电压切换模块;

在系统掉电前,输入电压经所述升降压转换模块升压后,经所述储能模块存储为电能;

在所述系统掉电时,所述储能模块将存储的电能输出给所述升降压转换模块,经所述升降压转换模块降压后转换为输出电压后,输出给所述输出电压切换模块;所述输出电压切换模块将所述输出电压输出给所述系统。

本发明实施例中装置提供了一种增大掉电延时时间以及消除掉电瞬间过冲电压的电路,主要应用于对过压信号敏感和对延时时间有大一点的需求的场合。

本发明实施例中装置通过升降压转换模块、储能模块和输出电压切换模块,在直流电源突然遭遇电网停电的过程中,能在掉电瞬间迅速开通延时电路,从而将存储的能量释放出来用于增大系统的延迟时间。

同时本发明实施例中装置有效解决现有掉电延迟电路触发过压保护,导致系统更快下电,导致掉电延时失败的问题。

在上述实施例的基础上,进一步提出上述实施例的变型实施例,在此需要说明的是,为了使描述简要,在各变型实施例中仅描述与上述实施例的不同之处。

在本发明的一个实施例中,所述升降压转换模块包括转换模块输入端、转换模块第一转输出端和转换模块第二输出端;所述储能模块包括储能模块输入端和储能模块输出端;所述输出电压切换模块包括切换模块输入端和切换模块输出端;

在掉电前,输入电压经所述转换模块输入端输入所述升降压转换模块,升压后的输入电压经所述转换模块第一输出端和所述储能模块输入端输出给所述储能模块;

在掉电时,所述储能模块存储的电能经所述储能输出端和所述转换模块输入端输出给所述升降压转换模块;所述输出电压经所述转换模块第二输出端和所述切换模块输入端输入给所述输出电压切换模块,所述输出电压切换模块将所述输出电压输出给所述系统。

本发明实施例在掉电时,通过将储能模块存储的电能直接输出给所述升降压转换模块,从而有效增大系统的延迟时间。

进一步说,所述装置还包括限流电路(即限流模块);

在掉电时,所述储能模块存储的电能经所述储能输出端、所述限流电路和所述转换模块输入端输出给所述升降压转换模块。

本发明实施例通过限流电路有效解决现有掉电延迟电路触发过压保护,导致系统更快下电,导致掉电延时失败的问题。

其中,限流电路的限流范围根据过压保护值确定以及根据掉电延时时间确定。

在本发明的另一个实施例中,所述装置还包括切换逻辑控制模块和升降压控制模块;

所述切换逻辑控制模块在接收到掉电告警信号时,分别向所述储能模块、所述升降压控制模块和所述输出电压切换模块分别发送第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号;

所述储能模块接收到所述第一控制信号时,将存储的电能输出给所述升降压转换模块;

所述升降压控制模块接收到所述第二控制信号时,控制所述升降压转换模块将输入的电能进行降压;

所述输出电压切换模块在接收到所述第三控制信号时,将所述输出电压输出给所述系统。

本发明实施例通过控制信号,实现在直流电源突然遭遇电网停电的过程中,能在掉电瞬间迅速开通延时电路,从而将存储的能量释放出来用于增大系统的延迟时间。

进一步说,所述装置还包括:

掉电警告电路(即掉电警告模块),用于在系统掉电时,向所述切换逻辑控制模块发送掉电告警信号。

在本发明的又一个实施例中,所述储能模块具体为电容。

在本发明的再一个实施例中,,所述输入电压经所述升降压转换模块升压后的电压值达到400v及以上;

经所述升降压转换模块降压后转换的输出电压的电压值低于50v。

本发明实施例将电压升高到400v,能量为c*u*u,可以比75v的情况多存储越30倍的能量,75v可以维持200ms左右的时间的话,400v能量可以维持6000ms的时间,大约6s的掉电保持时间,不仅仅有利于给于后级系统电路足够的时间来关闭相应的业务,并可以适用于大功率电源的掉电延时。

进一步说,所述升降压转换模块为以下任意电路:

降压式变换器组成的电路、反激电路和正激电路。

详细说明本发明中掉电延时切换装置,如图2所示,主要包含如下几个部分:

a:储能模块d1(即储能支路)、输出电压切换模块d2(即输出电压切换支路)、升降压转换模块d3;

b:切换逻辑控制模块;

c:升降压转换模块。

本发明实施例中装置掉电延时切换主功率部分为一个升降压电路(升降压转换模块),具体电路可以采用多种电路拓扑来实现,如buck-boost(降压式变换器),反激,正激等。该电路除了在存储能量的时候将48v升压,还包括掉电切换的时候将升压得到的400v降压为48v左右,从而使输出切换更加平滑。

其中d1、d2、d3工作原理图如下:

1.输入上电时,切换逻辑控制模块使d1、d2关闭,d3工作使其处于升压模式,通过m2,将输入电压48v转换为c1上的400v电压,d1储能支路将能量存储起来;

2.输入下电时,由外部的掉电告警电路送到切换逻辑控制电路一个掉电告警信号,该控制电路需要实现d1、d2、d3的时序控制,先将d3切换为降压模式。

3.其次,打开d1,使存储在d1上的400v电压输入到变换器的输入端;

4.再次,打开d2,使m2转换得到的电压切换到总线上,从而维持了系统的供电;

本发明电路简单、可靠性高、对掉电时间有更高要求的电源来说成本较低,而且解决了大功率电源的掉电延时。

本发明进一步提出一种通信设备。

本发明实施例中一种通信设备,包括用于对所述设备进行供电的供电系统和如上任意一项所述的掉电延时切换装置。

进一步说,所述供电系统通过总线对所述设备进行供电;所述掉电延时切换装置的输出电压切换模块的输出端与所述总线连接。

本发明中设备通过升降压转换模块、储能模块和输出电压切换模块,在直流电源突然遭遇电网停电的过程中,能在掉电瞬间迅速开通延时电路,从而将存储的能量释放出来用于增大系统的延迟时间。

同时本发明实施例中设备有效解决现有掉电延迟电路触发过压保护,导致系统更快下电,导致掉电延时失败的问题。

虽然本申请描述了本发明的特定示例,但本领域技术人员可以在不脱离本发明概念的基础上设计出来本发明的变型。

本领域技术人员在本发明技术构思的启发下,在不脱离本发明内容的基础上,还可以对本发明做出各种改进,这仍落在本发明的保护范围之内。

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