CN103746343A - 一种消防应急电源的开关电源电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消防应急电源的开关电源电路，其中，所述电路包括：蓄电池，其为所述开关电源电路提供原始电源；输出模块，其与所述蓄电池通过变压器电连接，经变压器变压输出供所述消防应急电源正常工作的多级电源电压；开关电源芯片，其设置在所述蓄电池与所述输出模块之间，用于控制所述蓄电池向所述输出模块输电，并稳定所述输出模块的输出电源电压；开关机自锁电路，其与所述开关电源芯片选择性的电连接，并实现对所述开关电源芯片的工作启闭以实现对所述开关电源进行自锁。本发明提供的消防应急电源的开关电源电路使得消防应急电源的待机功耗低，同时能够检测到消防应急电源的控制系统是否出现故障，防止故障的扩大。
Description
技术领域
本发明涉及一种消防应急电源的电路设计，尤其涉及一种适用于消防应急电源的开关电源电路。
背景技术
目前，消防应急电源在我们生活中占据着及其重要的作用。对于消防应急电源来说，其开关电源的设计对整个系统的待机功耗影响甚大，若设计不恰当，就会导致消防应急电源的待机功耗大。同时当前的开关电源电路并不涉及到对消防应急电源的开关机自锁，当其控制系统出现故障时，强行为控制系统供电不仅会使故障扩大化，而且还会导致整个系统瘫痪，增大的维护成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明设计开发了一种消防应急电源的开关电源电路，其自带有开关机自锁电路，能预先检测到消防应急电源的控制系统是否有故障，同时在控制系统运行的过程中，一旦发生有故障，也会及时断开电源，避免故障进一步的扩大，导致整个系统瘫痪；进一步，该开关电源电路还能使消防应急电源待机功耗低，满足市场要求。
本发明提供的技术方案为：
一种消防应急电源的开关电源电路，其中，所述电路包括：
蓄电池，其为所述开关电源电路提供原始电源；
输出模块，其与所述蓄电池通过变压器电连接，经变压器变压输出供所述消防应急电源正常工作的多级电源电压；
开关电源芯片，其设置在所述蓄电池与所述输出模块之间，用于控制所述蓄电池向所述输出模块供电，并稳定所述输出模块的输出电源电压；
开关机自锁电路，其与所述开关电源芯片选择性的电连接，并实现对所述开关电源芯片的工作启闭以实现对所述开关电源进行自锁。
优选的是，所述开关机自锁电路包括：第一光电耦合器和第二光电耦合器；其中，所述第一光电耦合器的信号输入端电连接一个按钮开关以控制所述第一光电耦合器的光耦输入，信号输出端电连接到所述开关电源芯片；
所述第二光电耦合器的信号输入端电连接到所述消防应急电源的控制系统，信号输出端电连接到所述开关电源芯片。
优选的是，所述开关机自锁电路还包括：第一电阻和第一电容；其中
所述第一电阻连接在所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器的信号输出端与开关电源芯片之间，所述第一电容并联在所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器的信号输出端。
优选的是，所述电路还包括：稳压反馈电路模块；其中，
所述稳压反馈电路模块设置在所述输出模块输出的其中一级电源电压与所述开关电源芯片之间，以稳定该级电源电压的正常输出。
优选的是，所述输出模块输出的多级电源电压大小相等，且经所述稳压反馈电路模块稳定所有输出的电源电压。
优选的是，所述稳压反馈电路模块包括：第三光电耦合器和基准电压提供模块；其中，
所述第三光电耦合器的信号输入端分别与所述基准电压提供模块和所述其中一级电源电压相连，以将所述其中一级电源电压大小与所述基准电压提供模块提供的基准电压相比，并在所述第三光电耦合器的信号输出端输出不同信号反馈给所述开关电源芯片。
优选的是，所述输出模块的电源电压输出端还连接有多个滤波电容。
本发明提供的消防应急电源的开关电源电路其通过设计开关机自锁电路能够预先检测到消防应急电源的控制系统是否有故障，也就是说如果控制系统有故障，就不会为其上电，有效防止了故障的进一步扩大；同时在控制系统的运行中一旦程序有错，就会自动关闭主电源；进一步的，该电路设计还能使得消防应急电源的待机功耗低。
附图说明
图1为本发明所述的消防应急电源的开关电源电路的原理图；
图2为本发明所述的开关机自锁电路的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-2所示，本发明提供一种消防应急电源的开关电源电路，其中，所述电路包括：蓄电池P4，其为所述开关电源电路提供原始电源；输出模块，其与所述蓄电池通过变压器电连接，经变压器变压输出供所述消防应急电源正常工作的多级电源电压【u1v1；u2v2；u3v3；u4v4；+24v】；开关电源芯片U1，其设置在所述蓄电池与所述输出模块之间，用于控制所述蓄电池向所述输出模块供电，并稳定所述输出模块的输出电源电压；开关机自锁电路，其与所述开关电源芯片选择性的电连接，并实现对所述开关电源芯片的工作启闭以实现对所述开关电源进行自锁。电路图中，u1v1；u2v2；u3v3；u4v4是为消防应急电源的驱动电路提供驱动电源的，而+24v是为消防应急电源的控制系统供电的。
进一步的是，所述开关机自锁电路包括：第一光电耦合器OP8和第二光电耦合器OP9；其中，所述第一光电耦合器OP8的信号输入端电连接一个按钮开关ON以控制所述第一光电耦合器的光耦输入，信号输出端电连接到所述开关电源芯片XY；所述第二光电耦合器的信号输入端电连接到所述消防应急电源的控制系统，信号输出端电连接到所述开关电源芯片XY。这里，3.6V是系统板上的小电池，按钮开关ON即是消防应急电源的电源开关，其之所以称之为开关机自锁电路是因为它的工作原理，现分析如下：
当按下按钮开关ON时，第一光电耦合器的二极管亮起使得开关电源芯片U1启动并开始工作，进而启动消防应急电源的开关电源电路，输出供给消防应急系统控制系统的电源+24v；若控制系统正常运行无故障，就会将第二光电耦合器的光耦输入P_ON拉低，使得第二光电耦合器的发光二极管发光，并将电源锁住，此时放开按钮ON也不会断电；反之，若控制系统本身就出现故障，则不会给第二光电耦合器光耦输入信号，此时放开按钮ON则立马断电。这样就会有效防止故障的扩大化。
优选的是，所述开关机自锁电路还包括：第一电阻R48和第一电容C44；其中所述第一电阻连接在所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器的信号输出端与开关电源芯片之间，所述第一电容并联在所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器的信号输出端。
本发明提供的消防应急电源的开关电源电路中，还设计了稳压反馈电路模块；其中，所述稳压反馈电路模块设置在所述输出模块输出的其中一级电源电压（+24v输出）与所述开关电源芯片之间，以稳定该级电源电压的正常输出。具体来说，所述稳压反馈电路模块包括：第三光电耦合器OP7和基准电压提供模块U2；其中，所述第三光电耦合器的信号输入端分别与所述基准电压提供模块和所述其中一级电源电压（+24v输出）相连，以将所述其中一级电源电压大小与所述基准电压提供模块提供的基准电压相比，并在所述第三光电耦合器的信号输出端输出不同信号反馈给所述开关电源芯片。
即，如果电容C37的输出端电压过高，就会使得第三光电耦合器OP7的发光二极管越亮，进而使得第三光电耦合器OP7输出到开关电源芯片U1的电压高，电压高就会影响到开关电源芯片的占空比，进而影响到开关电源芯片的输出信号。而连接到开关电源芯片U1的2脚和6脚的是一个钳位电路，该钳位电路主要是通过稳压二极管D18将变压器T1的输入端电压钳制在一个设定的电压值，本发明中优选的是钳制在200V。本发明中，开关电源芯片采用型号为TOP246Y的芯片。
优选的是，所述输出模块输出的多级电源电压大小相等，且经所述稳压反馈电路模块稳定所有输出的电源电压。即，只需要一个稳压反馈电路模块就可以稳定输出模块中输出的所有电源电压，这取决于变压器的绕制匝数。
进一步的，所述输出模块的电源电压输出端还连接有多个滤波电容。
本发明提供的消防应急电源的开关电源电路其通过设计开关机自锁电路能够预先检测到消防应急电源的控制系统是否有故障，也就是说如果控制系统有故障，就不会为其上电，有效防止了故障的进一步扩大；同时在控制系统的运行中一旦程序有错，就会自动关闭主电源；进一步的，该电路设计还能使得消防应急电源的待机功耗低。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (7)
1.一种消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述电路包括：
蓄电池，其为所述开关电源电路提供原始电源；
输出模块，其与所述蓄电池通过变压器电连接，经变压器变压输出供所述消防应急电源正常工作的多级电源电压；
开关电源芯片，其设置在所述蓄电池与所述输出模块之间，用于控制所述蓄电池向所述输出模块输电，并稳定所述输出模块的输出电源电压；
开关机自锁电路，其与所述开关电源芯片选择性的电连接，并实现对所述开关电源芯片的工作启闭以实现对所述开关电源进行自锁。
2.如权利要求1所述的消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述开关机自锁电路包括：第一光电耦合器和第二光电耦合器；其中，
所述第一光电耦合器的信号输入端电连接一个按钮开关以控制所述第一光电耦合器的光耦输入，信号输出端电连接到所述开关电源芯片；
所述第二光电耦合器的信号输入端电连接到所述消防应急电源的控制系统，信号输出端电连接到所述开关电源芯片。
3.如权利要求2所述的消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述开关机自锁电路还包括：第一电阻和第一电容；其中
所述第一电阻连接在所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器的信号输出端与开关电源芯片之间，所述第一电容并联在所述第一光电耦合器、所述第二光电耦合器的信号输出端。
4.如权利要求3所述的消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述电路还包括：稳压反馈电路模块；其中，
所述稳压反馈电路模块设置在所述输出模块输出的其中一级电源电压与所述开关电源芯片之间，以稳定该级电源电压的正常输出。
5.如权利要求4所述的消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述输出模块输出的多级电源电压大小相等，且经所述稳压反馈电路模块稳定所有输出的电源电压。
6.如权利要求5所述的消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述稳压反馈电路模块包括：第三光电耦合器和基准电压提供模块；其中，
所述第三光电耦合器的信号输入端分别与所述基准电压提供模块和所述其中一级电源电压相连，以将所述其中一级电源电压大小与所述基准电压提供模块提供的基准电压相比，并在所述第三光电耦合器的信号输出端输出不同信号反馈给所述开关电源芯片。
7.如权利要求6所述的消防应急电源的开关电源电路，其特征在于，所述输出模块的电源电压输出端还连接有多个滤波电容。
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