CN102684294B - 嵌入式设备主备用电源控制装置 - Google Patents

嵌入式设备主备用电源控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102684294B
CN102684294B CN201210127655.6A CN201210127655A CN102684294B CN 102684294 B CN102684294 B CN 102684294B CN 201210127655 A CN201210127655 A CN 201210127655A CN 102684294 B CN102684294 B CN 102684294B
Authority
CN
China
Prior art keywords
effect transistor
switching circuit
field effect
electronic switching
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210127655.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102684294A (zh
Inventor
田雨农
苍柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Roiland Technology Co Ltd
Original Assignee
Dalian Roiland Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Roiland Technology Co Ltd filed Critical Dalian Roiland Technology Co Ltd
Priority to CN201210127655.6A priority Critical patent/CN102684294B/zh
Publication of CN102684294A publication Critical patent/CN102684294A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102684294B publication Critical patent/CN102684294B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Landscapes

  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开一种既可实现主备用电源的自动切换、确保嵌入式设备的正常供电，亦可根据需要自动关闭锂电池供电的嵌入式设备主备用电源控制装置，有主电源供电电路，主电源供电电路的输出通过充电电路与锂电池相接，所述主电源供电电路通过电子开关电路K1与嵌入式设备相接，电子开关电路K1的输出端与地之间接有蓄电元件；所述锂电池的输出端通过相串联的电子开关电路K2和电子开关电路K3与嵌入式设备相接；所述电子开关电路K1和电子开关电路K2均由主电源供电电路的输出控制且两者的开关状态相反；所述电子开关电路K3由嵌入式设备控制。

Description

嵌入式设备主备用电源控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制嵌入式设备主备用电源的装置，尤其是一种既可实现主备用电源的自动切换、确保嵌入式设备的正常供电，亦可根据需要自动关闭锂电池供电的嵌入式设备主备用电源控制装置。
背景技术
目前，在车辆供电、服务器机房等长时间工作的系统中均设有嵌入式设备（MCU），以便在主供电电源停止供电等异常情况发生时，及时保存重要数据并将供电断开这类重要信息告知相关人员。为此，嵌入式设备除主电源供电外，还有配有备用电源（锂电池等蓄电池），当主供电电源停电时，自动转换至锂电池工作，以时刻保证嵌入式设备的正常供电。现有的主备用电源切换控制装置是设有与市电电网相接的主电源供电电路，主电源供电电路的输出通过充电电路与锂电池相接，主电源供电电路的输出及锂电池的输出分别通过不同的二极管（D1、D2）与嵌入式设备相接，嵌入式设备中设有GSM模块等。正常情况下，主电源供电电路将市电电网转换成适应嵌入式设备的工作电压通过二极管D1为嵌入式设备供电，同时通过充电电路为锂电池充电，此时由于二极管D1对二极管D2的嵌位作用，锂电池并不能通过二极管D2；如主电源停止供电，则二极管D2负极电压降低，与二极管D2正极相接的锂电池则通过二极管D2为嵌入式设备供电。上述主备用电源切换控制装置虽然结构简单，但存在如下问题：
1．输入电压会在二极管两端产生较大压降，尤其当GSM模块工作而产生较大电流波动时，输入电压亦会产生较大的电压波动，不利于嵌入式设备的正常供电；
2．无法实现自动关闭锂电池电压输出，当嵌入式设备已将重要数据保存并将供电断开这类重要信息告知相关人员后，因不能自动关闭锂电池电压输出，造成能源浪费；当嵌入式设备在储存、运输等条件下，因不能自动关闭锂电池的电压输出，只能将锂电池取出，嵌入式设备使用时再安装，费时费力；否则锂电池的电能可能被耗尽，给第一次开机工作带来不便。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种既可实现主备用电源的自动切换、确保嵌入式设备的正常供电，亦可根据需要自动关闭锂电池供电的嵌入式设备主备用电源控制装置。
本发明的技术解决方案是：一种嵌入式设备主备用电源控制装置，有主电源供电电路，主电源供电电路的输出通过充电电路与锂电池相接，其特征在于：所述主电源供电电路通过电子开关电路K1与嵌入式设备相接，电子开关电路K1的输出端与地之间接有蓄电元件；所述锂电池的输出端通过相串联的电子开关电路K2和电子开关电路K3与嵌入式设备相接；所述电子开关电路K1和电子开关电路K2均由主电源供电电路的输出控制且两者的开关状态相反；所述电子开关电路K3由嵌入式设备控制。
所述电子开关电路K1设有功率场效应晶体管Q5及NPN三极管Q6，所述功率场效应晶体管Q5的栅极与漏极之间接有电阻R7，功率场效应晶体管Q5的栅极通过电阻R8与NPN三极管Q6的集电极相接，NPN三极管Q6的发射极接地，NPN三极管Q6的基极与电阻R9相接，所述主电源供电电路直接与功率场效应晶体管Q5的源极相接并通过电阻R9与NPN三极管Q6相接；所述电子开关电路K2设有功率场效应晶体管Q1及PNP三极管Q2，所述功率场效应晶体管Q1的栅极与漏极之间接有电阻R1，功率场效应晶体管Q1的栅极通过电阻R2与PNP三极管Q2的发射极相接，PNP三极管Q2的集电极接地，PNP三极管Q2的基极与电阻R3相接，PNP三极管Q2的基极与集电极之间接有电阻R4，所述主电源供电电路通过电阻R3与PNP三极管Q2相接，所述锂电池与功率场效应晶体管Q1的源极相接；所述电子开关电路K3设有功率场效应晶体管Q3及NPN三极管Q4，所述功率场效应晶体管Q3的源极与栅极之间接有电阻R5，功率场效应晶体管Q3的栅极通过电阻R6与NPN三极管Q4的集电极相接，NPN三极管Q4的发射极接地，NPN三极管Q6的基极与嵌入式设备相接，所述功率场效应晶体管Q1的漏极与地之间分别接有电容C1和蓄电池E1，所述功率场效应晶体管Q5及功率场效应晶体管Q3的漏极与嵌入式设备直接相接并分别通过电容C2和蓄电池E2与地相接。
本发明与现有技术相比，不但可实现主备用电源的自动切换，而且也可减少压降、保证大电流（2.5A）的供给及较小的供电电压波动，确保对嵌入式设备的正常供电；当嵌入式设备已将重要数据保存并将供电断开这类重要信息告知相关人员后或储存、运输等，均可自动关闭锂电池电压输出，避免由此而造成的能源浪费且可省时省力。
附图说明
图1是本发明实施例的电路原理框图。
图2是本发明实施例的具体线路图。
具体实施方式
下面将结合附图说明本发明的具体实施方式。本发明实施例的电路原理框图如图1所示：与现有技术相同，有主电源供电电路，主电源供电电路的输出通过充电电路与锂电池相接，与现有技术所不同的是，所述主电源供电电路通过电子开关电路K1与嵌入式设备相接，电子开关电路K1的输出端与地之间接有蓄电元件（如电容等）；所述锂电池的输出端通过相串联的电子开关电路K2和电子开关电路K3与嵌入式设备相接；所述电子开关电路K1和电子开关电路K2均由主电源供电电路的输出控制且两者的开关状态相反，即电子开关电路K1导通，则电子开关电路K2截止，反之电子开关电路K1截止，则电子开关电路K2导通；所述电子开关电路K3由嵌入式设备控制。
电子开关电路K1、K2、K3可以由三极管、场效应管等构成，但最好如图2所示：即所述电子开关电路K1设有功率场效应晶体管Q5及NPN三极管Q6，所述功率场效应晶体管Q5的栅极与漏极之间接有电阻R7，功率场效应晶体管Q5的栅极通过电阻R8与NPN三极管Q6的集电极相接，NPN三极管Q6的发射极接地，NPN三极管Q6的基极与电阻R9相接，所述主电源供电电路直接与功率场效应晶体管Q5的源极相接并通过电阻R9与NPN三极管Q6相接；所述电子开关电路K2设有功率场效应晶体管Q1及PNP三极管Q2，所述功率场效应晶体管Q1的栅极与漏极之间接有电阻R1，功率场效应晶体管Q1的栅极通过电阻R2与PNP三极管Q2的发射极相接，PNP三极管Q2的集电极接地，PNP三极管Q2的基极与电阻R3相接，PNP三极管Q2的基极与集电极之间接有电阻R4，所述主电源供电电路通过电阻R3与PNP三极管Q2相接，所述锂电池与功率场效应晶体管Q1的源极相接；所述电子开关电路K3设有功率场效应晶体管Q3及NPN三极管Q4，所述功率场效应晶体管Q3的源极与栅极之间接有电阻R5，功率场效应晶体管Q3的栅极通过电阻R6与NPN三极管Q4的集电极相接，NPN三极管Q4的发射极接地，NPN三极管Q6的基极与嵌入式设备相接，所述功率场效应晶体管Q1的漏极与地之间分别接有电容C1和蓄电池E1，所述功率场效应晶体管Q5及功率场效应晶体管Q3的漏极与嵌入式设备直接相接并分别通过电容C2和蓄电池E2与地相接。
功率场效应晶体管Q1、功率场效应晶体管Q2、功率场效应晶体管Q3可选用MOSFET场效晶体管，可使导通电阻低、负载电流大。
工作原理：
1．当主电源供电电路有电时，其输出一路通过充电电路微锂电池充电，一路控制电子开关电路K1导通并通过电子开关电路K1为嵌入式设备（MCU）供蓄电元件（电容）充电，一路同时控制电子开关电路K2截止；嵌入式设备得电后，输出控制信号控制电子开关电路K3导通；
2．由于某种外接原因造成主供电突然断电，主电源供电电路无电压输出时，电子开关电路K1即截止，而电子开关电路K2导通；此时，存于蓄电元件（电容）上的电压仍可为嵌入式设备供电，继续控制电子开关电路K3处于导通状态，锂电池即可通过电子开关电路K2、电子开关电路K3为嵌入式设备供电；
3．当嵌入式设备已将重要数据保存并将供电断开这类重要信息向外告知（如GSM模块可通过短信及GPRS数据通信或语音信息将信息告诉指定用户或服务器）后，即输出信号控制电子开关电路K3处于截止状态，关闭锂电池向外供电。
因无主电源供电时，嵌入式设备可自动控制锂电池处于关闭状态，因此当当嵌入式设备在储存、运输等条件下，无需将锂电池取出、再安装，省时省力。

Claims (1)

1.一种嵌入式设备主备用电源控制装置，有主电源供电电路，主电源供电电路的输出通过充电电路与锂电池相接，所述主电源供电电路通过电子开关电路K1与嵌入式设备相接，电子开关电路K1的输出端与地之间接有蓄电元件；所述锂电池的输出端通过相串联的电子开关电路K2和电子开关电路K3与嵌入式设备相接；所述电子开关电路K1和电子开关电路K2均由主电源供电电路的输出控制且两者的开关状态相反；所述电子开关电路K3由嵌入式设备控制，其特征在于：所述电子开关电路K1设有功率场效应晶体管Q5及NPN三极管Q6，所述功率场效应晶体管Q5的栅极与漏极之间接有电阻R7，功率场效应晶体管Q5的栅极通过电阻R8与NPN三极管Q6的集电极相接，NPN三极管Q6的发射极接地，NPN三极管Q6的基极与电阻R9相接，所述主电源供电电路直接与功率场效应晶体管Q5的源极相接并通过电阻R9与NPN三极管Q6相接；所述电子开关电路K2设有功率场效应晶体管Q1及PNP三极管Q2，所述功率场效应晶体管Q1的栅极与漏极之间接有电阻R1，功率场效应晶体管Q1的栅极通过电阻R2与PNP三极管Q2的发射极相接，PNP三极管Q2的集电极接地，PNP三极管Q2的基极与电阻R3相接，PNP三极管Q2的基极与集电极之间接有电阻R4，所述主电源供电电路通过电阻R3与PNP三极管Q2相接，所述锂电池与功率场效应晶体管Q1的源极相接；所述电子开关电路K3设有功率场效应晶体管Q3及NPN三极管Q4，所述功率场效应晶体管Q3的源极与栅极之间接有电阻R5，功率场效应晶体管Q3的栅极通过电阻R6与NPN三极管Q4的集电极相接，NPN三极管Q4的发射极接地，NPN三极管Q6的基极与嵌入式设备相接，所述功率场效应晶体管Q1的漏极与地之间分别接有电容C1和蓄电池E1，所述功率场效应晶体管Q5及功率场效应晶体管Q3的漏极与嵌入式设备直接相接并分别通过电容C2和蓄电池E2与地相接。
CN201210127655.6A 2012-04-27 2012-04-27 嵌入式设备主备用电源控制装置 Expired - Fee Related CN102684294B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210127655.6A CN102684294B (zh) 2012-04-27 2012-04-27 嵌入式设备主备用电源控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210127655.6A CN102684294B (zh) 2012-04-27 2012-04-27 嵌入式设备主备用电源控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102684294A CN102684294A (zh) 2012-09-19
CN102684294B true CN102684294B (zh) 2015-06-03

Family

ID=46815822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210127655.6A Expired - Fee Related CN102684294B (zh) 2012-04-27 2012-04-27 嵌入式设备主备用电源控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102684294B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106098067A (zh) * 2016-06-02 2016-11-09 安徽声讯信息技术有限公司 一种便于商务出差用的便携式语音速记装置
CN107949075A (zh) * 2017-11-15 2018-04-20 深圳市科比特航空科技有限公司 传感器温漂抑制电路
CN108964257A (zh) * 2018-08-03 2018-12-07 江苏雅凯医疗科技有限公司 电池切换电路
CN109474061B (zh) * 2018-12-21 2021-09-03 中国航发控制系统研究所 低压降电源供电电路

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273705A (zh) * 1998-08-07 2000-11-15 松下电器产业株式会社 不间断电源装置
CN202679057U (zh) * 2012-04-27 2013-01-16 大连楼兰科技股份有限公司 嵌入式设备主备用电源控制装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731023B2 (en) * 2001-03-29 2004-05-04 Autoliv Asp, Inc. Backup power supply for restraint control module
JP4720722B2 (ja) * 2006-11-09 2011-07-13 富士電機システムズ株式会社 ヒステリシスコンパレータ回路および電源切り替え回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1273705A (zh) * 1998-08-07 2000-11-15 松下电器产业株式会社 不间断电源装置
CN202679057U (zh) * 2012-04-27 2013-01-16 大连楼兰科技股份有限公司 嵌入式设备主备用电源控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102684294A (zh) 2012-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102651572B (zh) 一种零时备电系统和零时备电方法
CN201698966U (zh) 一种电子开关
CN207389120U (zh) 电动汽车蓄电池掉电保护电路
CN205231780U (zh) 电池管理系统及其激活装置及电动汽车
CN102570525B (zh) 一种基于PSoC的MPPT型太阳能充电控制器
CN102290856B (zh) 一种双电源装置及其供电方法
CN203674082U (zh) 一种继电器控制电路
CN105515159A (zh) 一种太阳能控制器电源电路
CN102684294B (zh) 嵌入式设备主备用电源控制装置
WO2017020782A1 (zh) 一种电池充放电控制电路及电池充放电系统
CN102694414B (zh) 一种智能双直流电源无缝自动切换装置
CN104062928A (zh) 电动汽车整车控制器电源电路
CN201726176U (zh) 采用双向反接保护的蓄电池充电控制电路
CN103346553A (zh) 一种电子控制器防反接和防继电器线圈短路控制电路
CN203434637U (zh) 蓄能系统
CN103368235B (zh) 一种不间断电源内的镍氢电池充放电电路
CN209241021U (zh) 一种不间断供电的汽车防亏电保护器
CN203691031U (zh) 一种不间断直流电源
CN203289174U (zh) 全自动大功率led灯供电电路
CN202679057U (zh) 嵌入式设备主备用电源控制装置
CN111262328A (zh) 一种车载终端备用电池管理系统
CN104333113A (zh) 一种电源电路
CN205059485U (zh) 用于电动汽车控制器的休眠控制电路和电动汽车控制器
CN204967410U (zh) 零功耗直流ups切换系统
CN203398833U (zh) 一种不间断电源的电池充放电电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150603

Termination date: 20180427

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee