一种掉电自切换的时钟供电电路及其控制方法与流程

本发明涉及一种时钟供电电路，尤其涉及一种掉电自切换的时钟供电电路及其控制方法。

背景技术：

现有的时钟供电电路，从供电来源上分为电池供电和超级电容供电两种。在设计超长使用寿命的电气设备或仪器时，如充电桩、电表设计平均寿命在10年左右，超级电容供电的时钟电路由于超级电容容量、价格和高低温环境等的影响，应用受到一定的限制。电池由于能量密度高，价格适中，环境适应能力好，在长寿命设备上得到广泛应用。

现有的时钟供电电路，一般由电池、两个二极管和电容构成，电池的正极经一号二极管和时钟芯片的工作电压脚相连，输入电源经二号二极管也和时钟芯片的工作电压脚相连，同时时钟芯片的工作电压脚经电容接地。当输入电源断电后，时钟芯片还需要继续工作以维持时钟计数，此时时钟芯片的供电由电池来保证。上述时钟供电电路的缺点是，在输入电源有电时，仍然会消耗电池电能，大大缩短了电池使用时间。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供一种掉电自切换的时钟供电电路及其控制方法，其能根据输入电源的是否掉电自动控制电池供电线路的通断电，避免电池在不需要供电时仍在消耗电能，从而延长电池的使用时间。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的一种自动切换的掉电保持电路，包括电池、自动通断控制电路、储能滤波电路和时钟电路，电池的正极和自动通断控制电路的输入端相连，自动通断控制电路的输出端和时钟电路的工作电压输入脚vdd相连，输入电源、储能滤波电路也分别和时钟电路的工作电压输入脚vdd相连。当输入电源有电时，输入电源输送给时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时输入电源输入给储能滤波电路，储能滤波电路储备电能，此时自动通断控制电路处于断开状态，电池不供电给时钟电路；当输入电源掉电时，自动通断控制电路处于接通状态，电池输出的电能经自动通断控制电路输送给时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时储能滤波电路在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。本技术方案能根据输入电源的是否掉电自动控制电池供电线路的通断电，避免电池在不需要供电时仍在消耗电能，从而延长电池的使用时间。同时通过设置储能滤波电路，确保在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。

作为优选，所述的自动通断控制电路包括场效应管q1、电阻r1和二极管d1，场效应管q1的源极和所述的电池的正极相连，场效应管q1的栅极既和所述的输入电源相连又经电阻r1接地，场效应管q1的漏极和二极管d1的正极相连，二极管d1的负极和所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd相连。当输入电源有电时，场效应管q1处于截止状态，电池不供电给时钟电路；当输入电源掉电时，场效应管q1处于导通状态，电池输出的电能经场效应管q1和二极管d1输送给时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电。二极管的设置，起到反向电压保护作用，保证输出的电源稳定、可靠。

作为优选，所述的一种掉电自切换的时钟供电电路包括由电阻r3和发光二极管d3构成的状态指示电路，场效应管q1的漏极经电阻r3和发光二极管d3的正极相连，发光二极管d4的负极接地。当场效应管q1导通时，发光二极管d3被点亮，提醒相关人员，此时输入电源掉电，正由电池供电。

作为优选，所述的储能滤波电路包括电容c1，电容c1的一端和所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd相连，电容c1的另一端接地。输入电源有电时，给电容c1充电；输入电源掉电时，电池给时钟电路供电，同时电容c1放电。在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中电容c1为放电状态，为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。

作为优选，所述的输入电源和二极管d2的正极相连，二极管d2的负极和所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd相连。二极管的设置，起到反向电压保护作用，保证输出的电源稳定、可靠。

本发明的一种掉电自切换的时钟供电电路及其控制方法为：当输入电源有电时，输入电源输送给所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时输入电源输入给所述的储能滤波电路，储能滤波电路储备电能，此时所述的自动通断控制电路处于断开状态，所述的电池不供电给所述的时钟电路；当输入电源掉电时，所述的自动通断控制电路处于接通状态，电池输出的电能经自动通断控制电路输送给时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时所述的储能滤波电路在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。本技术方案能根据输入电源的是否掉电自动控制电池供电线路的通断电，避免电池在不需要供电时仍在消耗电能，从而延长电池的使用时间。同时通过设置储能滤波电路，确保在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。

作为优选，所述的自动通断控制电路包括场效应管q1、电阻r1和二极管d1，场效应管q1的源极和所述的电池的正极相连，场效应管q1的栅极既和所述的输入电源相连又经电阻r1接地，场效应管q1的漏极和二极管d1的正极相连，二极管d1的负极和所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd相连；储能滤波电路包括电容c1，电容c1的一端和所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd相连，电容c1的另一端接地；所述的控制方法为：当输入电源有电时，输入电源输送给所述的时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时输入电源给电容c1充以储备电能，此时场效应管q1处于截止状态，所述的电池不供电给所述的时钟电路；当输入电源掉电时，场效应管q1处于导通状态，电池输出的电能经场效应管q1和二极管d1输送给时钟电路的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中电容c1为放电状态，为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。

本发明的有益效果是：其能根据输入电源的是否掉电自动控制电池供电线路的通断电，避免电池在不需要供电时仍在消耗电能，从而延长电池的使用时间。同时通过设置储能滤波电路，确保在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。

附图说明

图1是本发明的一种电路原理连接结构框图。

图2是本发明的一种电路原理图。

图中1.自动通断控制电路，2.储能滤波电路，3.状态指示电路，4.电池，5.时钟电路，6.输入电源。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种掉电自切换的时钟供电电路，如图1所示，包括电池4、自动通断控制电路1、储能滤波电路2、状态指示电路3和时钟电路5，电池4的正极和自动通断控制电路1的输入端相连，自动通断控制电路的输出端和时钟电路5的工作电压输入脚vdd相连，输入电源6、储能滤波电路2也分别和时钟电路的工作电压输入脚vdd相连。自动通断控制电路1还和状态指示电路3相连。

如图2所示，自动通断控制电路包括场效应管q1、电阻r1和二极管d1；状态指示电路包括电阻r3和发光二极管d3；储能滤波电路包括电容c1。输入电源的电压为vcc，时钟电路为时钟芯片u1。场效应管q1的源极和电池bt1的正极相连，场效应管q1的栅极既和输入电源电压vcc相连又经电阻r1接地，场效应管q1的漏极和二极管d1的正极相连，二极管d1的负极和时钟芯片u1的工作电压输入脚vdd相连。场效应管q1的漏极经电阻r3和发光二极管d3的正极相连，发光二极管d4的负极接地。电容c1的一端和时钟芯片u1的工作电压输入脚vdd相连，电容c1的另一端接地。输入电源电压vcc和二极管d2的正极相连，二极管d2的负极和时钟芯片u1的工作电压输入脚vdd相连。

上述掉电自切换的时钟供电电路的控制方法为：当输入电源有电时，输入电源输送给时钟芯片的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，同时输入电源给电容c1充以储备电能，此时场效应管q1处于截止状态，电池不供电给时钟电路；当输入电源掉电时，场效应管q1处于导通状态，电池输出的电能经场效应管q1和二极管d1输送给时钟芯片的工作电压输入脚vdd，给时钟电路供电，此时发光二极管d3被点亮，提醒相关人员，此时输入电源掉电，正由电池供电，同时在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中电容c1为放电状态，为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。

本发明能根据输入电源的是否掉电自动控制电池供电线路的通断电，避免电池在不需要供电时仍在消耗电能，从而延长电池的使用时间。同时通过设置储能滤波电路，确保在时钟电路由输入电源转换为电池供电的过程中为时钟电路提供电能，保证时钟电路供电电源切换的可靠性。