CN108923477B - 一种室内显示单元的电池升压控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种室内显示单元的电池升压控制电路,它包括电池组，其特征在于：所述电池组的整体输出电源电压小于载波通讯发送电路所需的电源电压，还包括使能电路、升压电路和主控模块，所述电池组的整体输出电源与使能电路的输入端电连接，所述主控模块的I/O口与使能电路的控制端电连接，用于控制电池组的整体输出电源是否输出到使能电路的输出端，所述使能电路的输出端与升压电路的输入端电连接，所述升压电路的输出端输出载波通讯发送电路所需的第一备用电源。该室内显示单元的电池升压控制电路可使电池数量减少、从而可节省占用空间和成本。

Description

一种室内显示单元的电池升压控制电路
技术领域
本发明涉及室内显示单元技术领域，具体涉及一种室内显示单元的电池升压控制电路。
背景技术
现有的电表可以不带LCD显示，而由安装在每户的室内显示单元简称CIU来完成编码的录入和显示。在电表发生掉电的情况下，仍然需要通过室内显示单元的载波模块对电表内部的数据进行抄读或者充值电量；为保证掉电情况下载波通讯的质量，室内显示单元的载波通讯发送电路的电源电压需尽可能高，行业内通常按6V来设计载波通讯发送电路的电源电压，因此现有的室内显示单元一般采用4个1.5V的电池串联后提供载波通讯发送电路所需的电源，由于电池数量较多，导致现有的室内显示单元整体占用体积较大、成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种可使电池数量减少、从而可节省占用空间和成本的室内显示单元的电池升压控制电路。
本发明的技术解决方案是：一种室内显示单元的电池升压控制电路,它包括电池组，其特征在于：所述电池组的整体输出电源电压小于载波通讯发送电路所需的电源电压，还包括使能电路、升压电路和主控模块，所述电池组的整体输出电源与使能电路的输入端电连接，所述主控模块的I/O口与使能电路的控制端电连接，用于控制电池组的整体输出电源是否输出到使能电路的输出端，所述使能电路的输出端与升压电路的输入端电连接，所述升压电路的输出端输出载波通讯发送电路所需的第一备用电源。
采用上述电路后，本发明具有以下优点：
本发明室内显示单元的电池升压控制电路设置了升压电路，使得电池组的整体输出电源电压可以小于载波通讯发送电路所需的电源电压，这样可以实现电池数量的减少，从而可以节省占用空间和成本；并且电池组只有在需要进行载波通讯的时候，才由主控模块的I/O口输出使能信号，使其为载波通讯发送电路提供电源，因此也节约了能源。
作为优选，所述电池组包括两节1.5V的电池。采用两节电池数量合理，在不过分增加电路复杂程度的基础上，大大节约了成本。
作为优选，所述电池组的整体输出电源经限流保护电路处理后输出第二备用电源，还包括降压型稳压电路，所述升压电路的输出端用于与电网变压器次级输出电源相并联并一起输入到降压型稳压电路的输入端，所述降压型稳压电路的输出端用于与载波芯片的电源端电连接，所述降压型稳压电路的输出端的电压高于第二备用电源的电压，所述第二备用电源与降压型稳压电路的输出端分别通过一正向导通的第一二极管后并联至主控模块的电源端。设置降压型稳压电路使其输出端的电压高于第二备用电源的电压，从而可在电网正常供电时，使后端电路只取电网电源，而不会消耗电池电源，从而减少了电池的能耗，节约了成本。
作为优选，所述限流保护电路为多个并联的第一电阻。该限流保护电路所需元件较少，电路较为简单。
作为优选，所述电网变压器次级输出电源与第一备用电源分别通过一正向导通的第二二极管后并联至降压型稳压电路的输入端。该设置可避免电网电压或升压电路输出端电压不稳时，反向电压对后端降压型稳压电路的冲击。
作为优选，所述降压型稳压电路的输出端通过一正向导通的第三二极管与载波芯片的电源端电连接。该设置可避免降压型稳压电路的输出端电压不稳时，反向电压对后端载波芯片的冲击。
作为优选，所述降压型稳压电路包括稳压芯片和稳压二极管，所述降压型稳压电路的输入端为稳压芯片的输入端，所述降压型稳压电路的输出端为稳压芯片的输出端，所述稳压二极管的阴极接地，阳极与稳压芯片的公共端电连接。该设置可使现有的稳压芯片仍然可以通用，无需重新选型，更有利于生产，并节约成本。
作为优选，所述使能电路包括第一三极管、第二三极管、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容，所述第一三极管的基极为使能电路的控制端，所述主控模块的I/O口通过第二电阻与第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的基极通过第三电阻与第一三极管的发射极电连接并接地，所述第一三极管的集电极通过第四电阻与第二三极管的基极电连接，所述第二三极管的基极通过第五电阻与第二三极管的发射极电连接，所述第二三极管的发射极为使能电路的输入端用于与第二备用电源电连接，所述第二三极管的集电极为使能电路的输出端用于与升压电路的输入端电连接，所述第二三极管的集电极还通过电容接地。该设置可利用两个三极管的放大作用来使电池输出的电流满足后端载波通讯发送电路的电流需求，而且可以避免后端电路反向电流的回灌。
作为优选，所述升压电路包括型号为TPS61040DBVR的升压转换器。该型号的升压转换器能耗较低，更有利于节能降耗。
附图说明：
图1为本发明室内显示单元的电池升压控制电路的功能原理图；
图2为本发明限流保护电路的电路图；
图3为本发明使能电路的电路图；
图4为本发明升压电路的电路图；
图5为本发明降压型稳压电路的电路图；
图中：1-电池组，2-电池组的整体输出电源，3-使能电路，4-使能电路的输入端，5-主控模块，6-使能电路的控制端，7-使能电路的输出端，8-升压电路，9-升压电路的输入端，10-第一备用电源，11-载波通讯发送电路，12-电池，13-限流保护电路，14-第二备用电源，15-电网变压器次级输出电源，16-降压型稳压电路，17-降压型稳压电路的输入端，18-降压型稳压电路的输出端，19-第一二极管，20-第一电阻，21-第二二极管，22-第三二极管，23-稳压芯片，24-稳压二极管，25-稳压芯片的输入端，26-稳压芯片的输出端，27-稳压芯片的公共端，28-第一三极管，29-第二三极管，30-第二电阻，31-第三电阻，32-第四电阻，33-第五电阻，34-电容,35-主控模块的I/O口,36-载波芯片。
具体实施方式
下面结合附图，并结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例：
一种室内显示单元的电池升压控制电路,它包括电池组1，所述电池组的整体输出电源2电压小于载波通讯发送电路11所需的电源电压，还包括使能电路3、升压电路8和主控模块5，所述电池组的整体输出电源2与使能电路的输入端4电连接，所述主控模块5的I/O口35与使能电路的控制端6电连接，用于控制电池组的整体输出电源2是否输出到使能电路的输出端7，所述使能电路的输出端7与升压电路的输入端9电连接，所述升压电路8的输出端输出载波通讯发送电路11所需的第一备用电源10。
本发明室内显示单元的电池12升压控制电路设置了升压电路8，使得电池组的整体输出电源2电压可以小于载波通讯发送电路11所需的电源电压，这样可以实现电池12数量的减少，从而可以节省占用空间和成本；并且电池组1只有在需要进行载波通讯的时候，才由主控模块5的I/O口35输出使能信号，使其为载波通讯发送电路11提供电源，因此也节约了能源。
作为优选，所述电池组1包括两节1.5V的电池12。采用两节电池12数量合理，在不过分增加电路复杂程度的基础上，大大节约了成本。
作为优选，所述电池组的整体输出电源2经限流保护电路13处理后输出第二备用电源14，还包括降压型稳压电路16，所述升压电路8的输出端用于与电网变压器次级输出电源15相并联并一起输入到降压型稳压电路16的输入端17，所述降压型稳压电路16的输出端18用于与载波芯片36的电源端电连接，所述降压型稳压电路16的输出端18的电压高于第二备用电源14的电压，所述第二备用电源14与降压型稳压电路16的输出端18分别通过一正向导通的第一二极管19后并联至主控模块5的电源端。设置降压型稳压电路16使其输出端的电压高于第二备用电源14的电压，从而可在电网正常供电时，使后端电路只取电网电源，而不会消耗电池12电源，从而减少了电池12的能耗，节约了成本。
作为优选，所述限流保护电路13为多个并联的第一电阻20。该限流保护电路13所需元件较少，电路较为简单。
作为优选，所述电网变压器次级输出电源15与第一备用电源10分别通过一正向导通的第二二极管21后并联至降压型稳压电路16的输入端17。该设置可避免电网电压或升压电路8输出端电压不稳时，反向电压对后端降压型稳压电路16的冲击。
作为优选，所述降压型稳压电路16的输出端18通过一正向导通的第三二极管22与载波芯片36的电源端电连接。该设置可避免降压型稳压电路16的输出端18电压不稳时，反向电压对后端载波芯片36的冲击。
作为优选，所述降压型稳压电路16包括稳压芯片23和稳压二极管24，所述降压型稳压电路16的输入端17为稳压芯片的输入端25，所述降压型稳压电路16的输出端18为稳压芯片的输出端26，所述稳压二极管24的阴极接地，阳极与稳压芯片的公共端27电连接。该设置可使现有的稳压芯片23仍然可以通用，无需重新选型，更有利于生产，并节约成本。
作为优选，所述使能电路3包括第一三极管28、第二三极管29、第二电阻30、第三电阻31、第四电阻32、第五电阻33和电容34，所述第一三极管28的基极为使能电路的控制端6，所述主控模块5的I/O口35通过第二电阻30与第一三极管28的基极电连接，所述第一三极管28的基极通过第三电阻31与第一三极管28的发射极电连接并接地，所述第一三极管28的集电极通过第四电阻32与第二三极管29的基极电连接，所述第二三极管29的基极通过第五电阻33与第二三极管29的发射极电连接，所述第二三极管29的发射极为使能电路的输入端4用于与第二备用电源14电连接，所述第二三极管29的集电极为使能电路的输出端7用于与升压电路的输入端9电连接，所述第二三极管29的集电极还通过电容34接地。该设置可利用两个三极管的放大作用来使电池12输出的电流满足后端载波通讯发送电路11的电流需求，而且可以避免后端电路反向电流的回灌。
作为优选，所述升压电路8包括型号为TPS61040DBVR的升压转换器，所述升压转换器的外围电路的设置采用现有技术即可。该型号的升压转换器能耗较低，更有利于节能降耗。
本发明室内显示单元的电池12升压控制电路的工作过程如下：
电网有电时，因稳压二极管24的存在，稳压芯片23输出端的电压比第二备用电源14的电压高约0.4V，此时后端电路的耗电只抽取稳压芯片23输出端的电源，从而可使电池12功耗接近0；室内显示单元掉电时，稳压芯片23输出端的电压为0，此时第二备用电源14通过两个并联的正向导通第一二极管19给主控模块5供电，当有通信需求时，根据外部指令触发，使能主控模块5相应的I/O口以使第一三极管28和第二三极管29导通，从而升压电路的输入端9通过第一三极管28和第二三极管29从第二备用电源14中得到电源，升压电路8工作后其输出端提供后端载波通讯发送电路11所需的第一备用电源10，所述第一备用电源10通过稳压芯片的输出端26为载波芯片36和主控模块5供电。

Claims (7)

1.一种室内显示单元的电池升压控制电路，它包括电池组(1)，其特征在于：所述电池组的整体输出电源(2)电压小于载波通讯发送电路(11)所需的电源电压，还包括使能电路(3)、升压电路(8)和主控模块(5)，所述电池组的整体输出电源(2)与使能电路的输入端(4)电连接，所述主控模块(5)的I/O口(35)与使能电路的控制端(6)电连接，用于控制电池组的整体输出电源(2)是否输出到使能电路的输出端(7)，所述使能电路的输出端(7)与升压电路的输入端(9)电连接，所述升压电路(8)的输出端输出载波通讯发送电路(11)所需的第一备用电源(10)；
所述电池组的整体输出电源(2)经限流保护电路(13)处理后输出第二备用电源(14)，还包括降压型稳压电路(16)，所述升压电路(8)的输出端用于与电网变压器次级输出电源(15)相并联并一起输入到降压型稳压电路(16)的输入端(17)，所述降压型稳压电路(16)的输出端(18)用于与载波芯片(36)的电源端电连接，所述降压型稳压电路(16)的输出端(18)的电压高于第二备用电源(14)的电压，所述第二备用电源(14)与降压型稳压电路(16)的输出端(18)分别通过一正向导通的第一二极管(19)后并联至主控模块(5)的电源端；
所述使能电路(3)包括第一三极管(28)、第二三极管(29)、第二电阻(30)、第三电阻(31)、第四电阻(32)、第五电阻(33)和电容(34)，所述第一三极管(28)的基极为使能电路的控制端(6)，所述主控模块(5)的I/O口(35)通过第二电阻(30)与第一三极管(28)的基极电连接，所述第一三极管(28)的基极通过第三电阻(31)与第一三极管(28)的发射极电连接并接地，所述第一三极管(28)的集电极通过第四电阻(32)与第二三极管(29)的基极电连接，所述第二三极管(29)的基极通过第五电阻(33)与第二三极管(29)的发射极电连接，所述第二三极管(29)的发射极为使能电路的输入端(4)用于与第二备用电源(14)电连接，所述第二三极管(29)的集电极为使能电路的输出端(7)用于与升压电路的输入端(9)电连接，所述第二三极管(29)的集电极还通过电容(34)接地。
2.根据权利要求1所述的一种室内显示单元的电池升压控制电路，其特征在于：所述电池组(1)包括两节1.5V的电池(12)。
3.根据权利要求1所述的一种室内显示单元的电池升压控制电路，其特征在于：所述限流保护电路(13)为多个并联的第一电阻(20)。
4.根据权利要求1所述的一种室内显示单元的电池升压控制电路，其特征在于：所述电网变压器次级输出电源(15)与第一备用电源(10)分别通过一正向导通的第二二极管(21)后并联至降压型稳压电路(16)的输入端(17)。
5.根据权利要求1所述的一种室内显示单元的电池升压控制电路，其特征在于：所述降压型稳压电路(16)的输出端(18)通过一正向导通的第三二极管(22)与载波芯片(36)的电源端电连接。
6.根据权利要求1所述的一种室内显示单元的电池升压控制电路，其特征在于：所述降压型稳压电路(16)包括稳压芯片(23)和稳压二极管(24)，所述降压型稳压电路(16)的输入端(17)为稳压芯片的输入端(25)，所述降压型稳压电路(16)的输出端(18)为稳压芯片的输出端(26)，所述稳压二极管(24)的阴极接地，阳极与稳压芯片的公共端(27)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种室内显示单元的电池升压控制电路，其特征在于：所述升压电路(8)包括型号为TPS61040DBVR的升压转换器。
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