掉电储能电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种能实现设备掉电储能功能的电路结构。
【背景技术】
[0002]随着国家宽带战略的确立，通信网络的安全和可靠性变得越来越重要，运营商需要实时地了解通信网络的工作状态。在通信链路发生故障时，首先就需要分清故障的类型，如设备故障、供电异常等，以便以此为依据及时地提供相应的后续服务。
[0003]基于以上原因，现在一些较大功率的交换机(如园区交换机)也要求提供掉电告警功能，即在供电异常时(如市电停电、关机操作等)能够可靠地向上级设备报告发生了掉电事件。
[0004]发生掉电事件后，为了把掉电事件上报给上级，设备需要依靠设备本身储备的能量正常工作一段时间，直至完成掉电事件的上报。实现的方式有多种，如加装蓄电池和充电电路等，但成本也比较高。低成本的实现方法主要是使用电容器来储能，图1示出了现有技术常用的电路结构。如图所示，电源直接与设备电路板上的储能电容C相连。对于园区交换机等这种功率较大的设备，需要使用的储能电容C的容量就高达20000uF左右，大大地超过了电源的容性负载能力，要实现掉电告警功能就要求电源的容性负载能力足够大，由此会造成电源启动困难、工作稳定性受影响等问题。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的目的即在于提供一种新的电路结构，其能够不依赖电源的容性负载能力来实现设备的掉电储能功能，克服因对电源的容性负载能力提出过高的要求而导致成本增加、电源通用性差、甚至电源需要重新设计等问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供的掉电储能电路，与设备电路板的工作电容CO分别并联在电源输入端与地之间，包括储能电容Cl，其特征在于:所述掉电储能电路还包括限流器件和单向导通器件；所述储能电容Cl的正极通过所述限流器件与所述电源输入端相接，所述储能电容的负极接地，所述单向导通器件的第一端接所述储能电容Cl的正极与所述限流器件的连接点，所述单向导通器件的第二端接所述电源的输入端。
[0007]具体地，所述限流器件包括电阻Rl ;所述电阻Rl连接在所述电源输入端与所述储能电容Cl的正极之间。
[0008]具体地，所述单向导通器件为二极管Dl ;所述二极管Dl的正极接所述储能电容Cl的正极与所述限流器件的连接点，所述二极管Dl的负极接所述电源的输入端。
[0009]或者进一步地，所述单向导通器件为单向可控硅；所述单向可控硅的阳极与控制极同时接所述储能电容Cl的正极与所述限流器件的连接点，所述单向可控硅的阴极接所述电源的输入端。
[0010]本实用新型提供的掉电储能电路，储能电容Cl不是直接并接在输入电源与地之间，而是通过限流器件、单向导通器件与输入电源连接，既能保证受电设备掉电储能功能的实现，又能避免对电源的容性负载能力提出过高的要求而导致成本增加、电源通用性差、稳定性可靠性受影响、甚至电源需要重新设计等的技术问题。同时由于储能电容Cl工作时基本上没有纹波电流，可以使用相对低寿命的电解电容，能够进一步降低成本。
【附图说明】
[0011]图1是现有技术中常用的储能电容与输入电源相接的电路结构；
[0012]图2是本实用新型实施例提供的掉电储能电路的原理结构图；
[0013]图3是本实用新型一优选实施例提供的掉电储能电路的示例结构图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0015]图2是本实用新型实施例提供的掉电储能电路的原理结构图；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:
[0016]掉电储能电路10，与设备电路板的工作电容CO分别并联在电源输入端与地之间，除了包括储能电容Cl，还包括限流器件100和单向导通器件200。其中，储能电容Cl的正极通过限流器件100与电源输入端相接，储能电容Cl的负极接地，单向导通器件200的第一端接储能电容Cl的正极与限流器件100的共同连接点，单向导通器件200的第二端接电源的输入端。
[0017]本实用新型提供的掉电储能电路10，储能电容Cl不是直接并接在输入电源与地之间，而是通过限流器件100、单向导通器件200与输入电源连接，既能保证受电设备掉电储能功能的实现，又能避免对电源的容性负载能力提出过高的要求。
[0018]图3是本实用新型一优选实施例提供的掉电储能电路的示例结构图。同样的，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:
[0019]作为本实用新型的一优选实施例，限流器件100包括电阻Rl ;所述电阻Rl连接在电源输入端与储能电容Cl的正极之间。
[0020]作为本实用新型的一优选实施例，单向导通器件200为二极管Dl ;所述二极管Dl的正极接储能电容Cl的正极与限流器件100的连接点，在图3中即是Rl和储能电容Cl的正极的公共连接点，二极管DI的负极接电源的输入端。
[0021]举例来说，假设:电容C0(2000uF)是设备电路正常工作所需的基本电容，储能电容C1(0.02F)为储能电容，其通过电阻Rl (30欧姆)和二极管Dl跟电源间接连接。Cp (8000uF)是电源能承受的容性负载最大值，电容值有如下关系:Cl>Cp>C0。
[0022]电源开启后，输出电压V (假设为12伏)，一方面给设备电路供电，另一方面通过电阻Rl给储能电容Cl充电，充电电流的最大值(V/R = 12/30 = 0.4A)受到电阻R2阻值的限制，但要保证在设备电路完成初始化前(T = 2.064秒)完成对储能电容Cl的充电。
[0023]设备完成初始化进入正常工作，并与上级设备建立管理信息通道后，一旦电源发生掉电事件，电源无输出电流，电压V下降，储能电容Cl通过二极管Dl给设备继续供电，当V下降到掉电触发门限Vtr (例如为10.5伏)时，设备识别到掉电事件并开始上报掉电告警，储能电容Cl储存的能量支持设备工作一段时间，这期间可供设备完成多次掉电告警上报工作，保证掉电告警的可靠上报。
[0024]总体来说，本实用新型实施例提供了一种新的电路结构，其特征是储能电容Cl通过电阻Rl和二极管Dl间接地与电源输出端连接，不需对电源的容性负载能力提出特殊要求，通过储能电容Cl放电的方式支持设备完成多次掉电告警上报工作，保证掉电告警的可靠上报。
[0025]实际上，在具体实施过程中，采用其他受控或非受控器件替代单向导通的二极管D1，也能同样达到相同的目的，均属于本专利的保护范围。例如，单向导通器件也可以为单向可控硅；在具体实现时，单向可控硅的阳极与控制极同时接储能电容Cl的正极与限流器件100的连接点，单向可控硅的阴极接电源的输入端即可。
[0026]综上所述，本实用新型提供的掉电储能电路，储能电容Cl不是直接并接在输入电源与地之间，而是通过限流器件、单向导通器件与输入电源连接，既能保证受电设备掉电储能功能的实现，又能避免对电源的容性负载能力提出过高的要求而导致成本增加、电源通用性差、稳定性可靠性受影响、甚至电源需要重新设计等的技术问题。同时由于储能电容Cl工作时基本上没有纹波电流，可以使用相对低寿命的电解电容，能够进一步降低成本。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种掉电储能电路，与设备电路板的工作电容CO分别并联在电源输入端与地之间，包括储能电容Cl，其特征在于:所述掉电储能电路还包括限流器件和单向导通器件； 所述储能电容Cl的正极通过所述限流器件与所述电源输入端相接，所述储能电容Cl的负极接地，所述单向导通器件的第一端接所述储能电容Cl的正极与所述限流器件的连接点，所述单向导通器件的第二端接所述电源的输入端，所述储能电容的电容值大于电源能承受的容性负载最大值。
2.如权利要求1所述的掉电储能电路，其特征在于，所述限流器件包括电阻Rl; 所述电阻Rl连接在所述电源输入端与所述储能电容Cl的正极之间。
3.如权利要求1所述的掉电储能电路，其特征在于，所述单向导通器件为二极管Dl; 所述二极管Dl的正极接所述储能电容Cl的正极与所述限流器件的连接点，所述二极管Dl的负极接所述电源的输入端。
4.如权利要求1所述的掉电储能电路，其特征在于，所述单向导通器件为单向可控硅； 所述单向可控硅的阳极与控制极同时接所述储能电容Cl的正极与所述限流器件的连接点，所述单向可控硅的阴极接所述电源的输入端。
【专利摘要】本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种设备掉电储能电路。该掉电储能电路，与设备电路板的工作电容并联在电源输入端与地之间，除了储能电容，还包括限流器件和单向导通器件；储能电容的正极通过限流器件与电源输入端相接，负极接地，单向导通器件的第一端接储能电容的正极与限流器件的连接点，第二端接电源输入端。即储能电容不是直接并接在输入电源与地之间，而是通过限流器件、单向导通器件与输入电源间接连接，既保证受电设备掉电储能功能的实现，又能避免对电源的容性负载能力提出过高要求而导致成本增加、电源通用性差等的问题，同时由于储能电容工作时基本没有纹波电流，故可使用相对低寿命的电解电容，能进一步降低成本。
【IPC分类】H02J15-00, H02J7-00
【公开号】CN204481578
【申请号】CN201420712650
【发明人】黄德斌
【申请人】深圳市共进电子股份有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2014年11月24日