电源延续控制电路的制作方法

本发明涉及一种控制电路，尤其涉及一种电源延续控制电路。

背景技术：

交换机与资讯产品有时需要得到比原先产品更大的输出功率,这种情况下，我们通常会使用外加电源的方式来扩充产品的这种应用,例如:poe交换机(poweroveretheretswitch)与eps(externalpowersupply,外部电源供应)产品的应用,poeswitch上配合了eps产品可以使poeswitch的供电能力增加,比如:poeswitch原本是48个端口(port)可支持12poeport,每个port30w,如果配合了eps产品后就可以提升至可支持24poeport或是48poeport，但eps线材如果发生异常不能给switch系统供电,则会使得整个switch系统因无法提供原先系统与eps产品所提供的功率,而使得系统过载而保护,让系统直接停止运作。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种电源延续控制电路，以避免系统直接停止运作，而没有时间保存数据，从而造成数据的丢失。

本发明实施方式提供的电源延续控制电路包括：

供电电路，用于提供预设电压输出；

检测电路，电连接于所述供电电路，用于获取所述供电电路所输出的电压，以判断所述供电电路是否供电正常，异常时输出第一信号，正常时输出第二信号；

储能电路，用于储存能量；

开关模组，包括第一电子开关及第二电子开关，电连接于所述储能电路；

控制电路，电连接于所述开关模组及所述检测电路，用于根据接收到的第二信号输出第一预设占空比的方波信号控制所述第一电子开关与所述第二电子开关导通或断开以使所述储能电路储能，及根据接收到的第一信号输出第二预设占空比的方波信号控制所述第一电子开关与所述第二电子开关导通或断开以使所述储能电路供能；

电源供电输出端，电连接于所述控制电路及所述供电电路，用于给外部设备供电。

优选地，所述控制电路包括：

直流电压输出单元，电连接于所述检测电路，用于在所述检测电路输出第一信号时，所述直流电压输出单元输出第一电压信号，及在所述检测电路输出第二信号时，所述直流电压输出单元输出第二电压信号；

三角波发生器，用于产生预设幅度及频率的三角波；

电压比较单元，电连接于所述三角波发生器及所述直流电压输出单元，用于将所述直流电压输出单元输出的电压信号与所述三角波进行比较，并根据比较结果相应输出第一预设占空比的方波信号或者第二预设占空比的方波信号。

优选地，电压比较单元为第一电压比较器，所述直流电压输出单元包括：

第一电阻，一端电连接于所述检测电路；

第一直流电压源；

第二电阻，一端电连接于所述第一电阻的另一端，所述第二电阻的另一端电连接于所述第一直流电压源的正极。

优选地，所述电压比较电路还包括：

第一侦测电路，电连接于所述第一电压比较器的正向输入端，用于侦测所述电源供电输出端的电压值，并根据所述电源供电输出端的电压值的变化调整所述第一电压比较器的正向输入端的电压值。

优选地，所述第一侦测电路包括：

第三电阻，一端电连接于所述电源供电输出端；

第四电阻，一端电连接于所述第三电阻的另一端，所述第四电阻的另一端接地；

第二直流电压源；

第二电压比较器，正向输入端电连接于所述第四电阻的一端，反向输入端电连接于所述第二直流电压源的正极；

第五电阻，一端电连接于所述第二电压比较器的输出端，另一端电连接于所述第一电压比较器的正向输入端。

优选地，所述第二电阻的电阻值小于所述第五电阻的电阻值。

优选地，所述检测电路包括：

二极管；

第三电压比较器，用于根据所述二极管两端的电压值判断所述供电电路是否供电正常；

第二侦测电路，一端电连接于所述二极管的阳极，另一端电连接于所述第三电压比较器的反向输入端，用于侦测所述二极管阳极的电压值；

第三侦测电路，一端电连接于所述二极管的阴极，另一端电连接于所述第三电压比较器的正向输入端，用于侦测所述二极管阴极的电压值。

优选地，所述第二侦测电路包括：

第六电阻，一端电连接于所述二极管的阳极，另一端电连接于所述第三电压比较器的反向输入端；

第七电阻，一端电连接于所述第三电压比较器的反向输入端，另一端接地；

所述第三侦测电路包括：

第八电阻，一端电连接于所述二极管的阴极，另一端电连接于所述第三电压比较器的正向输入端；

第九电阻，一端电连接于所述第三电压比较器的正向输入端，另一端接地。

优选地，所述第六电阻和所述第七电阻的电阻值之比等于所述第八电阻和所述第九电阻的电阻值之比。

优选地，所述储能电路包括：

电感；

电容，一端电连接于所述电感的一端，所述电容的另一端接地。

上述电源延续控制电路在供电电路正常供电时，由储能电路储存能量,等至系统发生异常时,再将储能电路储存的能量输出,以支援系统瞬间所需的功率达到能量的延迟,使系统不会造成过载而停机，进而使得系统可以有时间保存数据，避免造成数据的丢失。

附图说明

图1为电源延续控制电路一实施方式的功能模块图。

图2为本发明控制电路的一实施方式的电路图。

图3为本发明检测电路的电路图。

图4为本发明电源延续控制电路的电路图。

主要元件符号说明

电源延续控制电路1

供电电路10

检测电路20

储能电路30

开关模组40

控制电路50

电源供电输出端60

直流电压输出单元51

三角波发生器52

电压比较单元53

第一侦测电路54

第二侦测电路22

第三侦测电路23

第一电子开关q1

第二电子开关q2

电感l1

电容c1

第一直流电压源u1

第二直流电压源u2

第一电压比较器a1

第二电压比较器a2

第三电压比较器a3

反相器t1

第一电阻r1

第二电阻r2

第三电阻r3

第四电阻r4

第五电阻r5

第六电阻r6

第七电阻r7

第八电阻r8

第九电阻r9

二极管d1

开关k1

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，图1为本发明一实施方式中的电源延续控制电路1的供能模块图。在本实施方式中，电源延续控制电路1包括供电电路10、检测电路20、储能电路30、开关模组40、控制电路50、电源供电输出端60。

在本发明实施方式中，供电电路10用于提供预设电压输出。在本实施方式中，所述预设电压为54v，供电电路以eps产品为例，但不以此为限，eps产品通过eps线材给外部设备供电，比如poeswitch设备，从而使得poeswitch的供电能力增加。检测电路20电连接于供电电路10，用于获取供电电路10所输出的电压，以判断供电电路10是否供电正常。当检测电路20检测到供电电路10异常时，输出第一信号；当检测电路20检测到供电电路10正常时，输出第二信号。在本实施方式中，所述第一信号为低电平’0’，所述第二信号为高电平’1’。可以理解的是，在本发明的其他实施方式中，所述第一信号也可以为高电平’1’，所述第二信号为低电平’0’。储能电路30电连接于开关模组40，用于储存能量。开关模组40，包括第一电子开关q1及第二电子开关q2，第一电子开关q1及第二电子开关q2可以皆为场效应管，也可以皆为三极管或者一个为场效应管一个为三极管。在本实施方式中，第一电子开关q1及第二电子开关q2以第一mos管q1及第二mos管q2为例。控制电路50电连接于开关模组40及检测电路20，用于根据接收到的第二信号输出第一预设占空比的方波信号控制第一电子开关q1与第二电子开关q2导通或断开以使储能电路30储能，及根据接收到的第一信号输出第二预设占空比的方波信号控制所述第一电子开关q1与所述第二电子开关q2导通或断开以使储能电路30供能。需要说明的是，上述的第一电子开关q1与第二电子开关q2导通或断开指的是在一个时间点上，第一电子开关q1与第二电子开关q2只有一个导通，另一个断开，而不能为同时导通或者同时断开。电源输出供电端50电连接于控制电路40及供电电路10，用于给外部设备供电。

本发明实施例中的电源延续控制电路1在供电电路10正常供电时，由储能电路30储存能量,等至系统发生异常时,再将储能电路30储存的能量输出,以支援系统瞬间所需的功率达到能量的延迟,使系统不会造成过载而停机，进而使得系统可以有时间保存数据，避免造成数据的丢失。

请参阅图2，图2为本发明控制电路50的一实施方式的电路图。

在本实施方式中，控制电路50包括直流电压输出单元51、三角波发生器52及电压比较单元53。直流电压输出单元51，电连接于检测电路20，用于在检测电路20输出第一信号时，直流电压输出单元51输出第一电压信号，及在检测电路20输出第二信号时，直流电压输出单元51输出第二电压信号。三角波发生器52用于产生预设幅度及频率的三角波。在本实施方式中，所述预设幅度为5v、频率为100khz，所述第一电压信号为幅值为2.5v～5v中的任意值的直流电压信号，比如为幅值为4.0v的直流电压信号，所述第二电压信号为幅值为2.5v的直流电压信号。电压比较单元53电连接于三角波发生器52及直流电压输出单元51，用于将直流电压输出单元51输出的电压信号与所述三角波进行比较，并根据比较结果相应输出第一预设占空比的方波信号或者第二预设占空比的方波信号，以使储能电路30储能或者供能，储能电路30如何储能或供能，将在下文作详细说明。

在本实施例中，储能电路30包括电感l1及电容c1。电容c1的一端电连接于电感l1的一端，电容c1的另一端接地。电压比较单元53为第一电压比较器a1。直流电压输出单元51包括第一电阻r1、第一直流电压源u1、第二电阻r2。第一电压比较器a1用于比较正向输入端的电压值及反向输入端的电压值，以输出预设占空比的方波。在本实施例中，第一直流电压源u1的输出为5v。进一步，为了保证储能电路30对外部设备稳定供电，控制电路50还包括第一侦测电路54。第一侦测电路54电连接于第一电压比较器a1的正向输入端，用于侦测电源供电输出端50的电压值，并根据电源供电输出端50的电压值的变化调整第一电压比较器a1的正向输入端的电压值。具体如何调整第一电压比较器a1的正向输入端的电压值将在下文做详细说明。第一侦测电路54包括第三电阻r3、第四电阻r4、第二直流电压源u2、第二电压比较器a2及第五电阻r5。在本实施例中，第二直流电压源u2的输出为2.5v。

第一电压比较器a1的反向输入端电连接于三角波发生器41，第一电压比较器a1的正向输入端电连接于第二电阻r2的一端，第二电阻r2的一端还电连接于第一电阻r1的一端，第二电阻r2的另一端电连接于第一直流电压源u1的正极，第一直流电压源u1的负极接地。第一电压比较器a1的输出端电连接于第一mos管q1的栅极g，第一电压比较器a1的输出端还经过反相器t1电连接于第二mos管q2的栅极g，第一mos管q1的源极s电连接于第二mos管q2的漏极d，第一mos管q1的漏极d电连接于电源供电输出端50，第二mos管q2的源极s接地。第一电压比较器a1的正向输入端还电连接于第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端电连接于第二电压比较器a2的输出端，其中，第二电阻r2的阻值小于第五电阻r5的阻值，以便第二电阻r2与第五电阻r5组成分压电路时，第五电阻r5可以分到更大的电压值。第二电压比较器a2的正向输入端电连接于第四电阻r4的一端，第四电阻r4的另一端接地。第四电阻r4的一端还电连接于第三电阻r3的一端，第三电阻r3的另一端电连接于电源供电输出端50。第二电压比较器a2的反向输入端电连接于第二直流电压源u2的正极，第二直流电压源u2的负极接地。

请参阅图3，图3为本发明检测电路20的一实施方式的电路图。

在本实施方式中，检测电路20包括二极管d1、第三电压比较器a3及第二侦测电路22及第三侦测电路23。第二侦测电路22一端电连接于二极管d1的正极，第二侦测电路23的另一端电连接于第三电压比较器a3的反向输入端，用于侦测二极管d1正极的电压值。第三侦测电路23一端电连接于二极管d1的负极，第三侦测电路23的另一端电连接于第三电压比较器a3的正向输入端，用于侦测二极管d1负极的电压值。第三电压比较器a3根据二极管d1两端的电压值判断供电电路10是否正常。第二侦测电路22包括第六电阻r6及第七电阻r7。第三侦测电路23包括第八电阻r8及第九电阻r9。第六电阻r6和第七电阻r7的电阻值之比等于第八电阻r8和第九电阻r9的电阻值之比。

二极管d1的阳极电连接于第六电阻r6的一端，第六电阻r6的另一端电连接于第七电阻r7的一端，第七电阻r7的另一端接地。第六电阻的r6的另一端还电连接于第三电压比较器a3的反向输入端。第三电压比较器a3的正向输入端电连接于第九电阻r9的一端，第九电阻r9的另一端接地。第九电阻r9的一端还电连接于第八电阻r8的一端，第八电阻r8的另一端电连接于二极管d1的阴极。

请参阅图4，图4为本发明电源延续控制电路1的一实施方式的电路图，下面结合图4对本发明实施例中的电源延续控制电路1的工作原理进行详细的描述。本发明实施例中的开关k1为模拟供电电路是否正常的元件。

本发明提供的电源延续控制电路1通过检测电路20检测供电电路10的供电情况，具体的，在供电电路10供电正常时，开关k1导通，供电电路10输出的电压经二极管d1后至电源供电输出端60，以给外部设备供电，以及供电电路10输出的电压经二极管d1后的电压经第三电阻r3与第四电阻r4组成的分压电路分压后使得第二电压比较器a2的正向输入端电压值略大于反向输入端的电压值，第二电压比较器a2输出高电平，进而导致电阻r5被开路。同时，通过电阻r6与r7组成的第二侦测电路22以及电阻r8与r9组成的第三侦测电路23分别侦测二极管d1两端的电压，由于二极管d1在导通时存在大约0.7v的压降，且r6与r7的阻值之比与r8与r9的阻值之比相等，故在供电电路10供电正常时，第三电压比较器a3的反向输入端电压会大于正向输入端电压，第三电压比较器a3输出低电平，第一电阻r1与第二电阻r2组成分压电路对第一直流电压源u1(5v)进行分压使得第一电压比较器a1的正向输入端的电压值为2.5v。第一电压比较器a1将该正向输入端的电压值与反向输入端连接的三角波发生器41产生的频率为100khz，幅度为5v的三角波比较后输出一个占空比为50％的方波，进而控制mos管q1在前半个时间周期内导通，mos管q2在前半个时间周期内断开，mos管q1在后半个时间周期内断开，mos管q2在后半个时间周期内导通。当mos管q1导通时，电源供电输出端50经mos管q1及电感l2给电容c1进行充电储能，当mos管q2导通时，电容c1、电感l1及mos管q2形成放电回路，使得电容c1将放电的能量储存在电感l1中。

在供电电路10异常供电时，开关k2断开，第三电压比较器a3的反向输入端电压将变为0v，而第三电压比较器a3的正向输入端由于存在储能电路30对外部设备供能所提供的电压，故第三电压比较器a3将输出高电平，进而使得电阻r1被开路。在储能电路30对外部设备供能时，由于mos管q1一开始只是在前半个周期内导通，后半个周期内断开，故随着供能的持续，储能电路30在半个周期内提供的能量达不到外部设备的供电电压，则第二电压比较器a2的反向输入端的电压值将减小，从而使得第二电压比较器a2输出低电平，第二电阻r2与第五电阻r5组成分压电路对第一直流电压源u1进行分压使得第一电压比较器a1的正向输入端电压值大于2.5v，进而使得第一电压比较器a1输出高电平的时间延长，mos管q1在一个时间周期内导通的时间延长，进而保证储能电路30对外部设备稳定供电。

本发明提供的电源延续控制电路1在供电电路10正常供电时，由储能电路30储存能量,等至系统发生异常时,再将储能电路30储存的能量输出,以支援系统瞬间所需的功率达到能量的延迟,使系统不会造成过载而停机，进而使得系统可以有时间保存数据，避免造成数据的丢失。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。