一种辅助供电系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及供电电路技术领域，具体为一种辅助供电系统。


背景技术：

[0002]
目前对于电路上微处理器的供电，由于微处理器启动消费电流较大，一般需要10-20ma，常规都是采用外加辅助电源模块(电路)的方式来实现对微处理供电，但是这种实现方式不仅增加了电路的成本和复杂度，还有元器件数量多，可制造性差，电路体积大等问题，且伴随着目前市场对成本压力和产品小型化的要求，传统的供电方案已经无法突破瓶颈，进行继续的优化降本，以及还存在着电路的初期供电和特殊状态下的供电维持问题。


技术实现要素：

[0003]
针对上述问题，本实用新型提供了一种辅助供电系统，其电路简单，成本低，不仅可有效实现产品小型化，且可解决电路的初期供电和特殊状态下的供电维持问题。
[0004]
其技术方案是这样的：一种辅助供电系统，其包括供电主电路及通过所述供电主电路供电的微处理器、供电稳压电路，其特征在于：其还包括辅助供电主电路、采样检测电路，所述辅助供电主电路、采样检测电路均通过所述供电主电路供电连接，且所述供电稳压电路经所述辅助供电主电路后与所述微处理器相连接，所述采样检测电路接于所述微处理器；
[0005]
其中，所述供电稳压电路，用于稳定所述辅助供电主电路的输出电压；
[0006]
所述辅助供电主电路，用于维持所述微处理器的供电；
[0007]
所述采样检测电路，用于巡检采样所述供电主电路的电压值，并反馈至所述微处理器。
[0008]
其进一步特征在于：
[0009]
所述供电主电路包括熔断器f、变压器t1～t3、桥式电路db1、电容cx1、cx2、c1～c6、电阻r1～r3、二极管d1～d3、半桥驱动器u1、mos管q1～q3，所述熔断器f的一端连接所述电容cx2的一端、变压器t1的2脚，所述熔断器f的另一端连接火线l，所述电容cx2的另一端、变压器t1的1脚均与零线n相连接，所述变压器t1的3脚与所述电容cx1的一端、桥式电路db1的3脚均相连接，所述变压器t1的4脚与所述电容cx1的另一端、桥式电路db1的2脚均相连接，所述桥式电路db1的1脚与所述电容c1的一端、变压器t2的1脚均相连接，所述桥式电路db1的4脚与所述电容c1的另一端、mos管q1、q2的3脚、电容c2、c6的一端、半桥驱动器u1的4脚、二极管d3的正极、变压器t3的2脚均相连接后接地，所述mos管q1的2脚与所述变压器t2的2脚、二极管d1的正极均相连接，所述二极管d1的负极与所述电容c2的另一端、mos管q2的2脚均相连接，所述半桥驱动器u1的3脚接电源15v，所述mos管q2的1脚经所述电阻r1后接于所述半桥驱动器u1的7脚，所述半桥驱动器u1的6、8脚之间连接所述电容c3，所述半桥驱动器u1的5脚经所述电阻r2后接于所述mos管q3的1脚，所述mos管q2的3脚与所述mos管q3的2脚、半桥驱动器u1的6脚、电容c4、c5的一端均相连接，所述电容c4的另一端连接所述变压器
t3的1脚，所述电容c5的另一端经所述电阻r3后与所述二极管d2的正极、二极管d3的负极均相连接，所述二极管d2的负极与所述电容c6的另一端连接；
[0010]
所述辅助供电主电路包括电阻r4～r7、mos管q4、q5、电容c7，所述微处理器采用型号stm32f处理器芯片，所述电阻r4的一端连接所述电容c2的另一端，所述电阻r4的另一端连接所述mos管q4的2脚，所述mos管q4的1脚与所述mos管q5的2脚、电阻r5的一端均相连接，所述电阻r5的另一端与所述电容c7的一端、mos管q4的3脚、二极管d2的负极、供电稳压电路的输出端相连后连接电源15v，所述mos管q5的1脚与所述电阻r6、r7的一端均相连接，所述电阻r7的另一端接于所述微处理器的23脚，所述电阻r6、电容c7的另一端、mos管q5的3脚、供电稳压电路的接地端相连后接地，所述供电稳压电路的电源端接电源3.3v，所述微处理器的1脚接电源3.3v，所述微处理器的32脚接地，所述微处理器的20脚接所述半桥驱动器u1的1脚，所述微处理器的15脚接所述半桥驱动器u1的2脚，所述微处理器的17脚与所述电容c8的一端连接后接电源3.3v，所述微处理器的16脚与所述电容c8的另一端连接后接地；
[0011]
所述采样检测电路包括电阻r8、r9、电容c9，所述电阻r8的一端连接所述二极管d2的负极，所述电阻r8的另一端与所述电阻r9、电容c9的一端、微处理器的2脚均相连接，所述电阻r9、电容c9的另一端相连后接地。
[0012]
本实用新型的有益效果是，其可实现在通电后，根据情况对相应电容进行充放电，以此保证对微处理器的供电消耗，且在整个过程中，始终由微处理器控制执行，无论是正常工作还是异常保护状态下，都能实现维持微处理器的供电，具有较好的经济使用价值。
附图说明
[0013]
图1是本实用新型的结构框图；
[0014]
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
[0015]
如图1、图2所示，本实用新型一种辅助供电系统，其包括供电主电路及通过供电主电路供电的微处理器u2、供电稳压电路，其还包括辅助供电主电路、采样检测电路，辅助供电主电路、采样检测电路均通过供电主电路供电连接，且供电稳压电路经辅助供电主电路后与微处理器u2相连接，采样检测电路接于微处理器u2；其中，供电稳压电路，用于稳定辅助供电主电路的输出电压；辅助供电主电路，用于维持微处理器u2的供电；采样检测电路，用于巡检采样供电主电路的电压值，并反馈至微处理器u2。
[0016]
供电主电路包括熔断器f、变压器t1～t3、桥式电路db1、电容cx1、cx2、c1～c6、电阻r1～r3、二极管d1～d3、半桥驱动器u1、mos管q1～q3，熔断器f的一端连接电容cx2的一端、变压器t1的2脚，熔断器f的另一端连接火线l，电容cx2的另一端、变压器t1的1脚均与零线n相连接，变压器t1的3脚与电容cx1的一端、桥式电路db1的3脚均相连接，变压器t1的4脚与电容cx1的另一端、桥式电路db1的2脚均相连接，桥式电路db1的1脚与电容c1的一端、变压器t2的1脚均相连接，桥式电路db1的4脚与电容c1的另一端、mos管q1、q2的3脚、电容c2、c6的一端、半桥驱动器u1的4脚、二极管d3的正极、变压器t3的2脚均相连接后接地，mos管q1的2脚与变压器t2的2脚、二极管d1的正极均相连接，二极管d1的负极与电容c2的另一端、mos管q2的2脚均相连接，半桥驱动器u1的3脚接电源15v，mos管q2的1脚经电阻r1后接于半
桥驱动器u1的7脚，半桥驱动器u1的6、8脚之间连接电容c3，半桥驱动器u1的5脚经电阻r2后接于mos管q3的1脚，mos管q2的3脚与mos管q3的2脚、半桥驱动器u1的6脚、电容c4、c5的一端均相连接，电容c4的另一端连接变压器t3的1脚，电容c5的另一端经电阻r3后与二极管d2的正极、二极管d3的负极均相连接，二极管d2的负极与电容c6的另一端连接。
[0017]
辅助供电主电路包括电阻r4～r7、mos管q4、q5、电容c7，微处理器u2采用型号stm32f处理器芯片，电阻r4的一端连接电容c2的另一端，电阻r4的另一端连接mos管q4的2脚，mos管q4的1脚与mos管q5的2脚、电阻r5的一端均相连接，电阻r5的另一端与电容c7的一端、mos管q4的3脚、二极管d2的负极、供电稳压电路的输出端相连后连接电源15v，mos管q5的1脚与电阻r6、r7的一端均相连接，电阻r7的另一端接于微处理器u2的23脚，电阻r6、电容c7的另一端、mos管q5的3脚、供电稳压电路的接地端相连后接地，供电稳压电路的电源端接电源3.3v，微处理器u2的1脚接电源3.3v，微处理器u2的32脚接地，微处理器u2的20脚接半桥驱动器u1的1脚，微处理器u2的15脚接半桥驱动器u1的2脚，微处理器u2的17脚与电容c8的一端连接后接电源3.3v，微处理器u2的16脚与电容c8的另一端连接后接地；采样检测电路包括电阻r8、r9、电容c9，电阻r8的一端连接二极管d2的负极，电阻r8的另一端与电阻r9、电容c9的一端、微处理器u2的2脚均相连接，电阻r9、电容c9的另一端相连后接地。
[0018]
在本实用新型中，采用常规贴片的电子元件和微处理器u2的算法控制保证了供电的需求，本实用新型电路采用mos管q4(耗尽型场效应管mosfet)和电容c7串联，电路通电后电容c2的高电压通过耗尽型场效应管mosfet对电容c7充电，当电容c7电压达到微处理器u2启动电压阀值后，微处理器u2启动工作，同时微处理器u2通过软件处理开始ad巡检采样供电电路的电压值，当电容上电压超过要求设定值时，微处理器u2的i/o输出控制信号，断开耗尽型场效应管mosfet，停止对电容充电，此时的微处理消费供电来自电容的放电，因电容放电是渐变过程(指数规律下降)，当微处理器u2的ad端口检测到电容上电压低于设定阀值，i/o输出信号控制接通耗尽型场效应管mosfet，继续对电容进行充电，通过软件的实时监控巡检保证了对微处理器u2和电路的供电消耗。
[0019]
具体地：
[0020]
一种辅助供电方法，其包括以下步骤：
[0021]
s1、在通电后，因上电初期，微处理器u2的供电电路无法提供微处理器u2工作要求电压(微处理器u2启动消费电流较大，一般需10-20ma，常规都是采用外加辅助电源模块(电路)的方式来实现对微处理供电)；此时bus电压(电容c2的高电压)通过电阻r4和mos管q4(常态导通型mos管)对电容c7充电，当电容c7端电压达到微处理器u2启动电压阈值，满足供电稳压电路提供给微处理器u2供电后，微处理器u2启动工作；
[0022]
s2、微处理器u2输出pwm信号给半桥驱动器u1，半桥驱动器u1驱动mos管q2、q3交替高频开关动作，通过由二极管d2、d3、电阻r3、电容c5、c6构成的正常工作状态时的供电电路给电容c2充电，以维持整个辅助供电系统的消耗电流，从而建立维持供电状态；
[0023]
s3、一旦建立维持供电状态，通过微处理器u2发出断开mos管q4的指令，同时微处理器u2实时巡检电容c7的电压值，当检测到电容c7电压值低于设定值时，通过微处理器u2发出接通mos管q4的指令，由电容c2的高电压通过电阻r4给电容c7补给充电来供电；当检测到电容c7电压值高于设定值时，通过微处理器u2发出断开mos管q4的指令，停止对电容c7供电，从而实现整个循环过程始终由微处理控制执行，无论在正常工作还是异常保护状态下，
都能维持微处理器u2的供电。
[0024]
需要注意的是，在本实用新型中，供电稳压电路是常规的降压稳压电路(15v降压成微处理用的5v或3.3v，具体可根据微处理器u2的工作条件不同来改变)；图2中的mos管的1脚与apfc控制电路的输出端相连接，其中，apfc控制电路为一种常见的电路，用以适应宽电压输入，提升功率因素和改善电流谐波；半桥驱动器u1同样选取的常见芯片，具体可根据实际选取不同种类芯片。
[0025]
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0026]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。