CN106253455A - 一种供电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种供电电路。该电路包括外部电源接口、降压器和稳压器，还包括电池充电芯片、供电电池、开关模块、控制信号放大模块和复位芯片；电池充电芯片的输入端通过外部电源接口连接外部电源；供电电池的正极分别连接电池充电芯片的输出端和开关模块的输入端，供电电池的负极接地；开关模块的输出端连接稳压器的输入端；开关模块为单向导通型；稳压器的输出端连接复位芯片的电压输入端，复位芯片的复位端连接控制信号放大模块的输入端；控制信号放大模块的输出端连接开关模块的控制端。本发明实施例解决了现有电子板设计中，外部电源供电中断后，利用电池为用电元件继续供电时，存在的用电元件不断重启的问题。

Description

一种供电电路
技术领域
本发明实施例涉及供电技术，尤其涉及一种供电电路。
背景技术
在电子板的设计中，为了在外部电源供电中断后，单片机等用电元件还能够继续运行，往往都会使用电池当做用电元件的后备电源。
现有技术中，电池存在这样的工作状态，当电池电压低于一个临界值后，会导致用电元件停止工作；当用电元件停止工作后，电池的输出电流变小，又会使电池电压恢复到临界值以上，从而启动用电元件工作；如此循环。
上述技术导致用电元件不断重启，直至电池的能量耗尽，用电元件才会彻底停止工作，用电元件的反复重启对用电元件造成了一定的损害。
发明内容
本发明实施例提供一种供电电路，以解决现有电子板设计中，外部电源供电中断后，利用电池为用电元件继续供电时，存在的用电元件不断重启的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种供电电路，包括依次相连的外部电源接口、降压器和稳压器，还包括：电池充电芯片、供电电池、开关模块、控制信号放大模块以及复位芯片；
所述电池充电芯片的输入端通过所述外部电源接口连接外部电源；
所述供电电池的正极分别连接所述电池充电芯片的输出端和所述开关模块的输入端，所述供电电池的负极接地；
所述开关模块的输出端连接所述稳压器的输入端；所述开关模块为单向导通型开关模块，以使得所述开关模块处于导通状态时，电流单向流入所述稳压器；
所述稳压器的输出端连接所述复位芯片的电压输入端，所述复位芯片的复位端连接所述控制信号放大模块的输入端；所述复位芯片用于检测所述稳压器的输出电压值，以及输出控制信号至所述控制信号放大模块；
所述控制信号放大模块的输出端连接所述开关模块的控制端。
进一步地，所述复位芯片包括通用低压复位芯片。
进一步地，所述通用低压复位芯片包括CAT811芯片。
进一步地，所述控制信号放大模块由三极管和多个电阻构成。
进一步地，所述开关模块由PMOS管、二极管和多个电阻构成；所述二极管被导通时，使电流单向流入所述稳压器的输入端。
进一步地，所述PMOS管的个数为2个；所述二极管的个数为1个。
进一步地，所述供电电池包括锂离子电池。
进一步地，所述降压器包括LM2596型降压器。
本发明实施例通过提供一种供电电路，该电路除包括依次相连的外部电源接口、降压器和稳压器外，还包括电池充电芯片、供电电池、开关模块、控制信号放大模块以及复位芯片，解决了现有电子板设计中，外部电源供电中断后，利用电池为用电元件继续供电时，存在的用电元件不断重启的问题，实现了避免电池低压供电时用电元件不断重启的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种供电电路的结构图。
图2是图1中的开关模块、控制信号放大模块和复位芯片的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种供电电路的结构图，本实施例可适用于电子板设计中，外部电源供电中断后，需利用电池为用电元件继续供电的情况。参见图1，本实施例提供的一种供电电路，包括依次相连的外部电源接口110、降压器120和稳压器130，还包括：电池充电芯片140、供电电池150、开关模块160、控制信号放大模块170以及复位芯片180；
所述电池充电芯片140的输入端通过所述外部电源接口110连接外部电源；
所述供电电池150的正极分别连接所述电池充电芯片140的输出端和所述开关模块160的输入端，所述供电电池150的负极接地；
所述开关模块160的输出端连接所述稳压器130的输入端；所述开关模块160为单向导通型开关模块，以使得所述开关模块160处于导通状态时，电流单向流入所述稳压器130；
所述稳压器130的输出端连接所述复位芯片180的电压输入端，所述复位芯片180的复位端连接所述控制信号放大模块170的输入端；所述复位芯片180用于检测所述稳压器130的输出电压值，以及输出控制信号至所述控制信号放大模块170；
所述控制信号放大模块170的输出端连接所述开关模块160的控制端。
其中，所述复位芯片可选通用低压复位芯片；所述通用低压复位芯片能够精确检测出输入其电压输入端VDD的低电压，并经其复位端RST输出控制信号，应用效果好。进一步地，CAT811芯片是一种常见的通用低压复位芯片，由于其具有应用广泛、成本低以及控制精度高等优点，因而，在本实施例中，所述通用低压复位芯片可选CAT811芯片。
其中，所述控制信号放大模块可由三极管和多个电阻构成。三极管基本放大电路具有电路结构简单、控制精度高以及应用效果好等优点，因而，在本实施例中，所述控制信号放大模块可选三极管基本放大电路。当然，所述控制信号放大模块还可以选择其他类型的放大电路，同样可实现放大所述复位芯片RST端输出的控制信号的目的。
其中，所述开关模块由PMOS管、二极管和多个电阻构成；所述二极管被导通时，使电流单向流入所述稳压器的输入端。很明显，在本实施例中，所述开关模块因包含二极管而成为单向导通型开关模块，以使得所述开关模块处于导通状态时，电流单向流入所述稳压器。为了使得所述开关模块电路结构简单且控制效果良好，所述PMOS管的个数可选2个；所述二极管的个数可选1个。
其中，由于锂离子电池具有体积小、容量大、电压稳定及安全性强等优点，因而，在本实施例中，所述供电电池可选锂离子电池。由于LM2596型降压器可调节输出小于37V的各种电压，即所述LM2596型降压器可调节输出的电压范围大，因而，在本实施例中，所述降压器可选LM2596型降压器。
图2是图1中的开关模块、控制信号放大模块和复位芯片的结构图。结合图1和图2，假设所述用电元件为单片机；所述供电电池为3.7V锂离子电池；所述外部电源输出12V的电压；所述降压器输出5V的电压；所述稳压器输出3.3V的电压；R1＝100KΩ、R2＝2KΩ、R3＝500Ω、R4＝10KΩ、R5＝100KΩ、R6＝10KΩ；以及C1＝1μF。本实施例一提供的一种供电电路的工作原理为：
当外部电源正常供电时，稳压器130输出3.3V电压至单片机，使单片机正常工作，同时，外部电源通过电池充电芯片140给供电电池150充电。
当外部电源中断供电后，供电电池150作为后备电源继续为单片机供电。起初，供电电池150电量充足，复位芯片180检测到输入其VDD端的电压大于设定阈值(本实施例中，所述设定阈值为3.1V)时，由复位芯片180的RST端输出一个高电平的控制信号，经控制信号放大模块170处理后，便可导通开关模块160，从而形成电流回路，使供电电池150为单片机供电。
随着供电电池150电量的消耗，当复位芯片180检测到输入其VDD端的电压小于设定阈值3.1V时，由复位芯片180的RST端输出一个低电平的控制信号，该低电平的控制信号不足以导通控制信号放大模块170中的三极管Q3，进而便不能够导通开关模块160。此时，开关模块160断开，供电电池150为单片机供电的电流回路被切断，单片机立即关闭。
开关模块160断开后，即使供电电池150的电量可能会小幅度上升，因控制信号放大模块170中的三极管Q3再不具备导通条件，从而，单片机将不会重新开启。
本实施例一的技术方案，通过提供一种供电电路，该电路除包括依次相连的外部电源接口、降压器和稳压器外，还包括电池充电芯片、供电电池、开关模块、控制信号放大模块以及复位芯片，解决了现有电子板设计中，外部电源供电中断后，利用电池为用电元件继续供电时，存在的用电元件不断重启的问题，实现了避免电池低压供电时用电元件不断重启的效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种供电电路，包括依次相连的外部电源接口、降压器和稳压器，其特征在于，还包括：电池充电芯片、供电电池、开关模块、控制信号放大模块以及复位芯片；
所述电池充电芯片的输入端通过所述外部电源接口连接外部电源；
所述供电电池的正极分别连接所述电池充电芯片的输出端和所述开关模块的输入端，所述供电电池的负极接地；
所述开关模块的输出端连接所述稳压器的输入端；所述开关模块为单向导通型开关模块，以使得所述开关模块处于导通状态时，电流单向流入所述稳压器；
所述稳压器的输出端连接所述复位芯片的电压输入端，所述复位芯片的复位端连接所述控制信号放大模块的输入端；所述复位芯片用于检测所述稳压器的输出电压值，以及输出控制信号至所述控制信号放大模块；
所述控制信号放大模块的输出端连接所述开关模块的控制端。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述复位芯片包括通用低压复位芯片。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述通用低压复位芯片包括CAT811芯片。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制信号放大模块由三极管和多个电阻构成。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关模块由PMOS管、二极管和多个电阻构成；所述二极管被导通时，使电流单向流入所述稳压器的输入端。
6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述PMOS管的个数为2个；所述二极管的个数为1个。
7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述供电电池包括锂离子电池。
8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述降压器包括LM2596型降压器。
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