电源电流控制系统的制作方法

本发明涉及网络电源控制系统，特别是涉及一种发出断电预警且提供备用电源的电源电流控制系统。

背景技术：

Dying gasp信号是指：在系统输入电压VIN无法满足系统正常工作的时候。系统会自动发一个信号给头端。告诉头端(CO)，CPE端可能要无法正常工作，头端做出相应反应，释放原来安排给CPE的那条通道，使CO端的资源得到合理使用。现有的方式无法在断电前让系统保持一段正常工作时间，进而使系统发出信号给头端。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种发出断电预警且提供备用电源的电源电流控制系统。

一种电源电流控制系统，包括电压检测模块、控制模块、开关模块及蓄电模块；

所述电压检测模块的电源端接输入电压、输出端接所述控制模块的输入端、接地端接地；所述控制模块的控制端接所述开关模块的输入端、输出端接所述蓄电模块的输出端、接地端接地；所述开关模块的电源端接所述输入电压、输出端接所述蓄电模块的输出端；所述蓄电模块的输出端接所述VIN_DY网络端、接地端接地；

所述电压检测模块用于检测所述输入电压是否大于阈值电压，若否，则所述电压检测模块将检测的压降输出给所述控制模块，所述控制模块截止；所述控制模块截止后控制所述开关模块断开输入电压与所述蓄电模块之间的连接；所述蓄电模块仅对所述VIN_DY网络端进行供电。

在其中一个实施例中，所述电压检测模块包括二极管D1和电阻R5，所述二极管D1的负极接所述输入电压、正极接所述电阻R5，所述电阻R5远离所述二极管D1的一端接地；所述二极管D1与所述电阻R5的公共端为所述电压检测模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述二极管D1为齐纳二极管。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括三极管Q2、电阻R1和电阻R3；

所述三极管Q2的基极接所述电压检测模块的输出端、发射极接地、集电极接所述电阻R3，所述电阻R3远离所述三极管Q2的一端接所述电阻R1；所述电阻R1远离所述电阻R3的一端接所述蓄电模块的输出端，所述电阻R1与所述电阻R3的公共端为所述控制模块的控制端。

在其中一个实施例中，所述控制模块还包括电阻R4，所述电阻R4一端接所述三极管Q2的基极，所述电阻R4远离所述三极管Q2的一端接所述电压检测模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述三极管Q2为N型三极管。

在其中一个实施例中，所述开关模块包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的栅极接所述控制模块的控制端、漏极接所述输入电压、源极接所述蓄电模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述场效应管Q1为P型场效应管。

在其中一个实施例中，所述蓄电模块包括电容C1，所述电容C1的正极接所述VIN_DY网络端、负极接地。

上述电源电流控制系统通过电压检测模块检测输入电压是否正常工作，若输入电压的压降小于阈值电压，则认为此时输入电压断电，与电压检测模块连接的控制模块截止；控制模块截止后控制开关模块断开输入电压与蓄电模块之间的连接；因而，蓄电模块仅对VIN_DY网络端进行供电，使得上述系统保持一段正常工作时间，进而使系统发出信号给头端。因此能够实现断电预警功能。

附图说明

图1为电源电流控制系统的模块图；

图2为电源电流控制系统的原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，为电源电流控制系统的模块图。

一种电源电流控制系统，包括电压检测模块101、控制模块102、开关模块103及蓄电模块104；

所述电压检测模块101的电源端接输入电压、输出端接所述控制模块102的输入端、接地端接地；所述控制模块102的控制端接所述开关模块103的输入端、输出端接所述蓄电模块104的输出端、接地端接地；所述开关模块103的电源端接所述输入电压、输出端接所述蓄电模块104的输出端；所述蓄电模块104的输出端接所述VIN_DY网络端、接地端接地。

所述电压检测模块101用于检测所述输入电压是否大于阈值电压，若否，则所述电压检测模块101将检测的压降输出给所述控制模块102，所述控制模块102截止；所述控制模块102截止后控制所述开关模块103断开输入电压与所述蓄电模块104之间的连接；所述蓄电模块104仅对所述VIN_DY网络端进行供电。

要实现Dying gasp功能需要满足：

①系统有大电容储能，当系统发现输入电压VIN无法满足系统正常工作时，大电容的储能可以让系统保持一段正常工作时间，使系统发出信号给头端。

②需要一个触发电压去触使系统进入发出Dying gasp信号的工作。

③系统从达到触发电压到系统无法正常需要足够的时间让系统正常工作，这个时间一般是几十毫秒。这时需要把电容储存的能量给到系统发出Dying gasp的VIN_DY网络端使用，对其它无关的网络VIN做隔离关断。

因此，在本实施例中，采用蓄电模块104作为大电容来进行储能。在输入电压的压降不满足系统正常工作时，通过开关模块103及控制模块102对网络VIN进行隔离关断，同时，蓄电模块104会提供电压给VIN_DY网络端，使系统维持一段正常工作时间。

请结合图2。

电压检测模块101包括二极管D1和电阻R5，所述二极管D1的负极接所述输入电压、正极所述电阻R5，所述电阻R5远离所述二极管D1的一端接地；所述二极管D1与所述电阻R5的公共端为所述电压检测模块101的输出端。

二极管D1为齐纳二极管。

控制模块102包括三极管Q2、电阻R1和电阻R3；

所述三极管Q2的基极接所述电压检测模块101的输出端、发射极接地、集电极接所述电阻R3，所述电阻R3远离所述三极管Q2的一端接所述电阻R1；所述电阻R1远离所述电阻R3的一端接所述蓄电模块104的输出端，所述电阻R1与所述电阻R3的公共端为所述控制模块102的控制端。

控制模块102还包括电阻R4，所述电阻R4一端接所述三极管Q2的基极，所述电阻R4远离所述三极管Q2的一端接所述电压检测模块101的输出端。

三极管Q2为N型三极管。

开关模块103包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的栅极接所述控制模块102的控制端、漏极接所述输入电压、源极接所述蓄电模块104的输出端。

场效应管Q1为P型场效应管。

现有网关产品电源适配器多为12V输出，即输入电压，当上述系统的工作也为12V时，使用二极管来做电流隔离时，会由于二极管的压降引入系统风险。但在本实施例中，使用场效应管Q1、三极管Q2可以在较小压降的情况下实现电流隔离。

蓄电模块104包括电容C1，所述电容C1的正极接所述VIN_DY网络端、负极接地。

基于上述所有实施例，电源电流控制系统的工作原理如下：

当输入电压为12V时，二极管D1和电阻R5是通的，当二极管D1的降压为10V时，电阻R5两边的压降为2V。这时在三极管Q2的VBE与电阻R4之前的电压也是2V，VBE大于0.7V，VCE导通。

场效应管Q1漏极接12V，由于场效应管Q1内体二极管的存在，在场效应管的源极有VIN-VSD(体二极管的导通电压)＝12-0.7＝11.3V电压。因此电阻R1、电阻R3和VCE的电压和为11.3V，连接电阻R1与电阻R3之间的场效应管管Q1栅极的电压为[(11.3V-VCE)/(R1+R3)]R3+VCE＝[(11.3-0.3)/(47+100)]*100+0.3＝7.18V，这时VGS＝7.18-11.3＝-4.12V，这时VGS小于-1V，场效应管Q1的源极与漏极导通。当RDS不大于50ohm，ID不大于1A，压降最大为0.05V，比用二极管做隔离的压降0.7V要小得多。假定电流为1A时，场效应管Q1功耗PMOS＝VI＝0.05W，用二极管的功耗P二极管＝VI＝0.3*1*0.3W。由此可知，上述系统的功耗比用二极管做隔离小得多。

这时二极管D1的电流为(2V-VBE)/R4+2V/R5＝0.07mA，远小于二极管D1最大的反向电流5mA。三极管Q2的IB＝(2V-VBE)/R4＝0.028mA，这时可得到的最大电流IC＝IB*hFE＝0.028*100＝2.8mA，电阻R1两端可得到的最大电压VR1＝R1*IC＝2.8*47＝131.6V>>11.3V的实际电压，保证了电路的可靠性。

当VIN的输入电压小于二极管D1的反向导通电压10V时，二极管D1不导通，三极管Q2的VBE为0V，集电极与发射极不通，IC为0A，电阻R1没有电流通过，压降为0V，即场效应管Q1的VGS＝0V，场效应管关断。这时电容C1储存的能量只能提供给VIN_DY网络端使用，阻止VIN网络对电容C1能量的消耗，延长为VIN_DY网络端的工作时间从而协助实现网关的Dying gasp功能。

上述电源电流控制系统通过电压检测模块101检测输入电压是否正常工作，若输入电压的压降小于阈值电压，则认为此时输入电压断电，与电压检测模块101连接的控制模块102截止；控制模块102截止后控制开关模块103断开输入电压与蓄电模块104之间的连接；因而，蓄电模块104仅对VIN_DY网络端进行供电，使得上述系统保持一段正常工作时间，进而使系统发出信号给头端。因此能够实现断电预警功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。