一种短时备用电源的制作方法

文档序号:36155266发布日期:2023-11-23 03:48阅读:89来源:国知局

本技术涉及电子与信息领域,具体涉及一种短时备用电源。


背景技术:

1、随着驾培行业的发展,当前市场上出现了机器人教练车,用于取代或减少人工教练,该机器人教练车涉及多种传感器和电子设备,这些设备一般采用模块化设计,例如控制模块,数据存储模块等。当这些模块出现异常掉电时,可能会导致通讯中断、数据丢失、系统启动异常等,甚至还可能会导致磁盘等设备损坏。这就要求在进行模块设计时,需要预留一定的异常断电后的处理时间,使得系统异常断电时,将系统供电切换到备用电源供电,以提供几十至几百毫秒的短时供电时间,以保证数据正常保存,系统正常退出。

2、而针对小型嵌入式系统,如何提供一种新的备用电源,在系统异常断电时能够实现将系统供电瞬时切换至备用电源供电,以达到提高供电可靠性的技术效果是本领域亟需解决的技术难题。


技术实现思路

1、针对上述存在问题,本实用新型提供了一种基于电容的短时备用电源,至少解决如何以较少的器件、较低的成本提供一种短时备用电源,在系统异常断电时能够实现将系统供电瞬时切换至备用电源供电,以达到提高供电可靠性的技术效果。

2、为至少解决上述技术问题,本实用新型提供了一种短时备用电源,所述短时备用电源设置在主电源与负载之间,其特征在于,所述短时备用电源包括:

3、抗干扰电路,所述抗干扰电路的输入端与所述主电源的正极连接;

4、二极管a,所述二极管a的正极与所述抗干扰电路的输出端连接,所述二极管a的负极与所述负载连接;

5、电流源电路,所述电流源电路的输入端与所述抗干扰电路的输出端连接;

6、升压电路,所述升压电路的输入端与所述电流源电路的输出端连接;

7、电容,所述电容的正极与所述电流源电路的输出端连接,所述电容的负极接地;

8、缓冲电路,所述缓冲电路的第一输入端与所述抗干扰电路的输出端连接,并与所述电流源电路的输入端、所述二极管a的正极连接;

9、施密特触发电路,所述施密特触发电路的第一输入端与所述缓冲电路的输出端连接;

10、单项导通电路,所述单项导通电路的第一输入端与所述升压电路的输出端连接,第二输入端与所述施密特触发电路的输出端连接,所述单项导通电路的输出端与所述负载连接;

11、降压电路,所述降压电路的输入端与所述抗干扰电路的输出端连接,所述降压电路的输出端分别与所述缓冲电路的第二输入端和所述施密特触发电路的第二输入端连接。

12、优选地,所述电流源电路包括:

13、电流源u1,所述电流源u1的负极接地;

14、pnp三极管q1,所述pnp三极管q1的基级与所述电流源u1的正极连接,所述pnp三极管q1的发射极与所述主电源连接,并与所述缓冲电路的输入端连接,所述pnp三极管q1的集电极与所述电容的正极连接,并与所述升压电路的输入端连接。

15、优选地,所述升压电路包括:

16、电感l,所述电感l的一端与所述电容的正极连接,并与所述pnp三极管q1的集电极连接;

17、二极管b,所述二极管b的正极与所述电感l的另一端连接,所述二极管b的负极与所述单项导通电路的第一输入端连接;

18、升压芯片u2,所述升压芯片u2与所述电感l并联。

19、优选地,所述升压芯片u2的型号为tps55340。

20、优选地,所述缓冲电路包括:

21、第一电阻r2,所述第一电阻r2的一端与所述主电源连接,并与所述pnp三极管q1的发射极连接;

22、运算放大器u3,所述运算放大器u3的同相输入端与所述第一电阻r2的另一端连接,所述运算放大器u3的反相输入端与所述运算放大器u3的输出端连接,所述运算放大器u3的输出端与所述施密特触发电路的第一输入端连接;

23、第二电阻r3,所述第二电阻r3的一端与所述第一电阻r2的另一端连接,并与所述运算放大器u3的同相输入端连接,所述第二电阻r3的另一端接地;

24、其中,所述降压电路的输出端与所述运算放大器u3的电源端连接。

25、优选地,所述运算放大器u3的型号为tl061。

26、优选地,所述施密特触发电路包括:

27、参考电源uref;

28、比较器u4,所述比较器u4的同相输入端与所述参考电源uref连接,所述比较器u4的反相输入端与所述运算放大器u3的输出端连接,所述比较器u4的输出端与所述单项导通电路的第二输入端连接;

29、其中,所述降压电路的输出端与所述比较器u4的电源端连接。

30、优选地,所述比较器u4的型号为tl331。

31、优选地,所述单项导通电路包括:

32、第一pmos管q2,所述第一pmos管q2的漏极与所述二极管b的负极连接;

33、第二pmos管q3,所述第二pmos管q3的源极与所述第一pmos管q2的源极连接,所述第二pmos管q3的漏极与所述负载连接;

34、第一npn三极管q4,所述第一npn三极管q4的基极与所述比较器u4的输出端连接,所述第一npn三极管q4的集电极与所述第一pmos管q2的栅极连接,所述第一npn三极管q4的发射极接地;

35、第二npn三极管q5,所述第二npn三极管q5的基极与所述第一npn三极管q4的基极连接,且与所述比较器u4的输出端连接,所述第二npn三极管q5的集电极与所述第二pmos管q3的栅极连接,所述第二npn三极管q5的发射极接地。

36、优选地,所述参考电源uref为恒定电压源。

37、有益效果:

38、本实用新型提供了一种短时备用电源,所述短时备用电源设置在主电源与负载之间,所述短时备用电源包括抗干扰电路、二极管a、降压电路、电流源电路、升压电路、电容、缓冲电路、施密特触发电路和单项导通电路,通过将抗干扰电路设置为与主电源连接,以通过抗干扰电路对主电源进行抗干扰和辐射发射滤波处理,将处理后的电源信号通过降压电路的降压转换后用以对缓冲电路和施密特触发电路进行供电,在主电源上电启动运行的时候,通过导通的二极管对负载进行正常供电,并通过电流源电路限制主电源对电容充电的电流,以降低电容对系统电源的抓取,使之不影响负载启动及工作,当主电源异常断电时,通过施密特触发电路向单项导通电路输出信号使得单项导通电路导通,以达到瞬时启用备用电源的效果,单项导通电路的单向导通性能可以保证备用电源供电的可靠性。

39、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本实用新型的具体实施方式。



技术特征:

1.一种短时备用电源,所述短时备用电源设置在主电源与负载之间,其特征在于,所述短时备用电源包括:

2.如权利要求1所述的短时备用电源,其特征在于,所述电流源电路(3)包括:

3.如权利要求2所述的短时备用电源,其特征在于,所述升压电路(5)包括:

4.如权利要求3所述的短时备用电源,其特征在于:

5.如权利要求4所述的短时备用电源,其特征在于,所述缓冲电路(7)包括:

6.如权利要求5所述的短时备用电源,其特征在于:

7.如权利要求6所述的短时备用电源,其特征在于,所述施密特触发电路(8)包括:

8.如权利要求7所述的短时备用电源,其特征在于:

9.如权利要求8所述的短时备用电源,其特征在于,所述单项导通电路(6)包括:

10.如权利要求9所述的短时备用电源,其特征在于,所述参考电源uref为恒定电压源。


技术总结
本技术提供了一种短时备用电源,所述短时备用电源设置在主电源与负载之间,所述短时备用电源包括抗干扰电路、二极管A、降压电路、电流源电路、升压电路、电容、缓冲电路、施密特触发电路和单项导通电路,所述主电源与所述抗干扰电路连接,所述抗干扰电路与所述降压电路连接,所述抗干扰电路与所述负载之间连接有二极管A、电流源电路、升压电路、电容、缓冲电路、施密特触发电路和单项导通电路,以实现对电容的充电。本技术可以实现以较少的器件、较低的成本提供一种短时备用电源,在系统异常断电时能够实现将系统供电瞬时切换至备用电源供电,以达到预留异常处理时间、保证数据正常保存及系统正常退出的技术效果。

技术研发人员:朱星,左海波
受保护的技术使用者:武汉未来幻影科技有限公司
技术研发日:20230414
技术公布日:2024/1/15
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