CN111130345B - 一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备 - Google Patents

一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111130345B
CN111130345B CN202010021882.5A CN202010021882A CN111130345B CN 111130345 B CN111130345 B CN 111130345B CN 202010021882 A CN202010021882 A CN 202010021882A CN 111130345 B CN111130345 B CN 111130345B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
internet
module
output
voltage
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.)
Active
Application number
CN202010021882.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111130345A (zh
Inventor
薛旺喜
温彦军
葛奇斌
严杨
黄亮亮
凌万水
马杰
Original Assignee
Shanghai Wiscom Sunest Electric Power 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 Shanghai Wiscom Sunest Electric Power Technology Co ltd filed Critical Shanghai Wiscom Sunest Electric Power Technology Co ltd
Priority to CN202010021882.5A priority Critical patent/CN111130345B/zh
Publication of CN111130345A publication Critical patent/CN111130345A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111130345B publication Critical patent/CN111130345B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0084—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring voltage only
    • 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
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

本发明公开了一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备，物联传感器自动供电装置包括供电模块、可控可调电源输出模块、负载及输出检测模块和供电控制模块，其中，所述供电模块给所述可控可调电源输出模块供电；所述可控可调电源输出模块给物联传感器供电；所述负载及输出检测模块检测所述可控可调电源输出模块的输出电压和物联传感器的需求电压；所述供电控制模块根据所述输出电压和需求电压调整所述可控可调电源输出模块的输出电压，以满足所述物联传感器的电压需求。本发明可自适应输出物联传感器需要的供电电压，无需额外添加独立传感器电源，可兼容各种类型传感器的供电需求。

Description

一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备
技术领域
本发明涉及物联传感器技术领域，特别涉及一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备。
背景技术
物联网的基本要求是物物相连，每一个需要识别和管理的物体上，都需要安装与之对应的传感器。因此，传感器的升级换代成为物联网能否快速发展的关键。随着物联网技术的进步，不仅仅要求传感器具备基础的信息收集处理功能，高度智能化也成为衡量其性能高低的基本依据。传感器种类众多，不同厂家设计的传感器方案也各不相同，导致不同厂家，不同类型的传感器接口不统一，输入电源电压各不相同，通信协议也不一样，为了适配不同的传感器，需要购买独立的电源来给传感器供电让传感器正常工作。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的技术方案是：
一种物联传感器自动供电装置，包括供电模块、可控可调电源输出模块、负载及输出检测模块和供电控制模块，其中，所述供电模块给所述可控可调电源输出模块供电；所述可控可调电源输出模块给物联传感器供电；所述负载及输出检测模块检测所述可控可调电源输出模块的输出电压和物联传感器的需求电压；所述供电控制模块根据所述输出电压和需求电压调整所述可控可调电源输出模块的输出电压，以满足所述物联传感器的电压需求。
较佳地，所述供电控制模块通过PWM信号调整所述可控可调电源输出模块的PWM波占空比，以实现其输出电压的调整。
较佳地，所述物联传感器包括一电源需求签名模块，所述电源需求签名模块包括一电阻，通过所述电阻阻值可确定所述物联传感器的需求电压，所述负载及输出检测模块通过检测所述电阻阻值确定所述需求电压。
一种物联传感器，所述物联传感器包括一电源需求签名模块，所述电源需求签名模块包括一电阻，通过所述电阻阻值可确定所述物联传感器的需求电压。
一种物联设备，包括上述任一所述的物联传感器自动供电装置。
一种物联设备，包括上述任一所述的物联传感器自动供电装置和权利要求4所述的物联传感器。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1、本发明实施例物联传感器自动供电装置可自适应输出物联传感器需要的供电电压，无需额外添加独立传感器电源，可兼容各种类型传感器的供电需求；
2、本发明实施例物联传感器自动供电装置利用PWM控制MOS和LC电路产生可调输出电源，并通过对输出的ADC检测进行判断电源输出是否准确；
3、本发明实施例物联传感器自动供电装置不需要额外的电路，利用物联传感器端设置的电阻即可实现对物联传感器需要电源的确定，从而实现给物联传感器供电。
附图说明
图1为本发明实施例物联传感器自动供电装置结构示意图；
图2为本发明实施例供电模块电路图；
图3为本发明实施例可控可调电源输出模块和负载及输出检测模块电路图；
图4为本发明实施例电源需求签名模块电路图；
图5为本发明实施例一种物联设备的结构示意图。
其中，1-物联传感器自动供电装置、11-供电模块、12-可控可调电源输出模块12、13-负载及输出检测模块、14-供电控制模块、2-物联传感器、21-电源接口模块、22-电源供电控制模块、23-电源需求签名模块、231-电阻。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例加以详细说明。
传感器一般为直流低压供电，本发明实施例主要针对直流低压供电的传感器。DC-DC供电电源实现可控可调电源输出模块的输入电源，并根据可控可调电源输出模块输出可以调节的特点自适应输出传感器需要的供电电源，其中，负载及输出检测模块对负载(传感器)和输出的电压和电流进行检测，供电控制模块(MCU)基于检测结果调节可控可调电源输出模块的输出，以满足负载的供电需求。
请参阅图1，一种物联传感器自动供电装置1，包括供电模块11、可控可调电源输出模块12、负载及输出检测模块13和供电控制模块14，其中，
所述供电模块11给所述可控可调电源输出模块12供电；所述可控可调电源输出模块12给物联传感器2供电；
本实施例中，供电模块11采用DC-DC供电电源，其具体电路图如图2所示，DC-DC供电电源采用MPS厂家的DCDC控制芯片MP4560实现VCC电源输出，并作为可控可调电源模块12的输入。这里，DC-DC供电电源的输出电压可以通过MP4560的pin4实现不同输出电压的调整，也可以通过对MP4560的pin2 EN的控制实现VCC的输出和关闭。
请参阅图3，所述负载及输出检测模块13检测所述可控可调电源输出模块12的输出电压和物联传感器2的需求电压；
本实施例中，所述物联传感器2包括电源接口模块21、电源供电控制模块22和电源需求签名模块23，电源需求签名模块23的电路图如图4所示，所述电源需求签名模块23包括一电阻231，通过所述电阻231的阻值可确定所述物联传感器2的需求电压，所述负载及输出检测模块13通过检测所述电阻231的阻值确定所述需求电压。
其中，电阻231的阻值可确定所述物联传感器2的需求电压可通过如下过程进行分析证明：
a)物联传感器2与物联传感器自动供电装置1正确连接，物联传感器自动供电装置1启动可调可控电源输出模块12输出电压V1(即Vcc，Vcc低于传感器上MOS Q1的开启电压)，V1给电源需求签名模块23上的电容C1和R3进行充电；
b)物联传感器自动供电装置1的供电控制模块14通过MCU_VOUT_DET1和MCU_VOUT_DET2控制负载及输出检测模块13检测可调可控电源输出模块12的输出电源和电流，并记录电流从Vt为0输出到Vt为0.9Vcc的时间t；
c)将RC电路计算公式Vt＝V0+(V1-V0)[1-exp(-t/R·C)]变换为
t＝R·C·Ln[(V1-V0)/(V1-Vt)]，其中，C为电容C1的电容值，V0取0，为电压初始值，Vt取0.9Vcc，为经过时间t的电压，R为电阻R3的阻值。从而，R＝t/(C·ln(10))。
因此，通过设置电阻R3的阻值即确定了物联传感器2的需求电压。相应地，物联传感器自动供电装置1通过确定电阻R3的阻值即可确定物联传感器2的需求电压。
至于如何检测确定电阻阻值和检测确定可控可调电源输出模块12的输出电压可参考现有技术，在此不作赘述。
所述供电控制模块14根据所述输出电压和需求电压调整所述可控可调电源输出模块12的输出电压VOUT，以满足所述物联传感器2的电压需求。
作为一种优选实施例，所述供电控制模块14通过PWM_CTRL信号调整所述可控可调电源输出模块的PWM波占空比，以实现其输出电压的调整。
具体地，若负载及输出检测模块13检测的输出电压大于需求电压，则供电控制模块14控制可调可控电源输出模块12适当减小占空比，以降低可调可控电源输出模块12的输出电压；若负载及输出检测模块13检测的输出电压小于需求电压，则供电控制模块14控制可调可控电源输出模块12适当增大占空比，以升高可调可控电源输出模块12的输出电压。
本发明还提供了一种物联传感器2，所述物联传感器2包括电源接口模块21、电源供电控制模块22和电源需求签名模块23，所述电源需求签名模块23包括一电阻231，通过所述电阻阻值可确定所述物联传感器2的需求电压。
本发明还提供了一种物联设备，包括上述实施例任一所述的物联传感器自动供电装置1，物联传感器自动供电装置1可以适配任何直流低压供电物联传感器，相应地，可实现物联设备适配任何直流低压供电物联传感器。
本发明还提供了一种物联设备，请参阅图5，包括上述实施例任一所述的物联传感器自动供电装置和物联传感器。
以上结合具体实施例对本发明进行了阐述，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (3)

1.一种物联传感器自动供电装置，其特征在于，包括供电模块、可控可调电源输出模块、负载及输出检测模块和供电控制模块，其中，
所述供电模块给所述可控可调电源输出模块供电；
所述可控可调电源输出模块给物联传感器供电；
所述负载及输出检测模块检测所述可控可调电源输出模块的输出电压和物联传感器的需求电压；
所述供电控制模块根据所述输出电压和需求电压调整所述可控可调电源输出模块的输出电压，以满足所述物联传感器的电压需求；
其中，所述供电控制模块通过PWM信号调整所述可控可调电源输出模块的PWM波占空比，以实现其输出电压的调整，并具体包括；
若负载及输出检测模块检测的输出电压大于需求电压，则供电控制模块控制可调可控电源输出模块适当减小占空比，以降低可调可控电源输出模块的输出电压；若负载及输出检测模块检测的输出电压小于需求电压，则供电控制模块控制可调可控电源输出模块适当增大占空比，以升高可调可控电源输出模块的输出电压；
所述物联传感器包括一电源需求签名模块，所述电源需求签名模块包括一电阻，通过所述电阻阻值可确定所述物联传感器的需求电压，所述负载及输出检测模块通过检测所述电阻阻值确定所述需求电压，其中，所述电阻的阻值确定进一步包括：
所述物联传感器与物联传感器自动供电装置正确连接，所述物联传感器自动供电装置启动可调可控电源输出模块的输出电压
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，且
Figure 842892DEST_PATH_IMAGE002
低于所述物联传感器上MOS Q1的开启电压，
Figure 838661DEST_PATH_IMAGE002
给所述电源需求签名模块上的电容
Figure DEST_PATH_IMAGE004
进行充电，所述电容
Figure 883977DEST_PATH_IMAGE004
的输出端和电阻
Figure DEST_PATH_IMAGE006
的输入端电连，所述电阻
Figure 75924DEST_PATH_IMAGE006
的输出端接地；
所述物联传感器自动供电装置的供电控制模块通过MCU_VOUT_DET1和MCU_VOUT_DET2控制负载及输出检测模块检测所述可调可控电源输出模块的输出电压和电流，并记录电压从
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为0输出到
Figure 359138DEST_PATH_IMAGE008
为0.9
Figure DEST_PATH_IMAGE010
的时间t；
将RC电路计算公式
Figure DEST_PATH_IMAGE012
变换为：
Figure DEST_PATH_IMAGE014
，其中，C为电容C1的电容值，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
取0，为电压初始值，
Figure 791387DEST_PATH_IMAGE008
取0.9
Figure 527262DEST_PATH_IMAGE010
，为经过时间t的电压，R为电阻
Figure 54059DEST_PATH_IMAGE006
的阻值，从而，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
。
2.一种物联传感器，采用权利要求1所述的物联传感器自动供电装置，其特征在于，所述物联传感器包括一电源需求签名模块，所述电源需求签名模块包括一电阻，通过所述电阻阻值可确定所述物联传感器的需求电压。
3.一种物联设备，其特征在于，包括如权利要求1的物联传感器自动供电装置。
CN202010021882.5A 2020-01-09 2020-01-09 一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备 Active CN111130345B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010021882.5A CN111130345B (zh) 2020-01-09 2020-01-09 一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010021882.5A CN111130345B (zh) 2020-01-09 2020-01-09 一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111130345A CN111130345A (zh) 2020-05-08
CN111130345B true CN111130345B (zh) 2022-08-09

Family

ID=70487628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010021882.5A Active CN111130345B (zh) 2020-01-09 2020-01-09 一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111130345B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109286315A (zh) * 2018-11-12 2019-01-29 港芝（东莞）电子制造厂有限公司 一种数码设备的智能供电电路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1309143C (zh) * 2002-12-30 2007-04-04 联想(北京)有限公司 一种无线终端模块供电系统
CN1967990A (zh) * 2005-11-18 2007-05-23 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 可变直流电压源
CN201570983U (zh) * 2009-07-23 2010-09-01 北京恒远华电气技术有限公司 直流发电装置
US10319536B1 (en) * 2012-11-19 2019-06-11 Prakash Achrekar High-capacity electrical energy storage device
CN106681464B (zh) * 2015-11-10 2019-12-03 昆达电脑科技(昆山)有限公司 大范围输出电源连接端及其提供方法
CN205981328U (zh) * 2016-08-26 2017-02-22 成都秦川科技发展有限公司 磁干扰采集电路以及物联网远控智能燃气表
CN207427208U (zh) * 2017-11-27 2018-05-29 杭州华亮物联网科技有限公司 一种led照明无线物联装置及应用其的无线物联系统
CN108964461B (zh) * 2018-08-30 2020-07-14 西安讯飞超脑信息科技有限公司 动态调压装置及方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109286315A (zh) * 2018-11-12 2019-01-29 港芝（东莞）电子制造厂有限公司 一种数码设备的智能供电电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN111130345A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101297475B (zh) 优化功率放大器效率的方法和装置
US6573693B2 (en) Current limiting device and electrical device incorporating the same
US8541984B2 (en) Charging systems capable of determining the kind of coupled device and related methods thereof
WO2016026416A1 (zh) 低压差线性稳压器电路、芯片和电子设备
US9294057B2 (en) Efficient low noise high speed amplifier
CN101656416B (zh) 嵌制电源热插拔所造成电压突波的电路及相关芯片
CN106685214B (zh) 带电流估计器的前馈控制系统
US8405246B2 (en) Power supply circuit for motherboard
CN107621895B (zh) 电磁输入装置
CN108377095A (zh) 振铃振幅测量及减轻
US8806236B2 (en) Power matching system
CN206470289U (zh) 一种mems加速度传感器信号调理电路
CN111130345B (zh) 一种物联传感器自动供电装置、物联传感器及物联设备
CN111181355B (zh) 一种调整电源电路输出电压的装置及方法
CN102314187B (zh) 一种直流电压比例输出电路及其控制方法
CN101771347A (zh) 电源供应器控制电路及运用于其中的电压感测方法
CN111049394B (zh) 电源电路、电路控制方法、电源适配器、及电子设备
CN100421354C (zh) 用于控制电子设备的模式的方法
US8674760B2 (en) Dynamic power control method and circuit thereof
CN111075745A (zh) 一种基于系统总电流的服务器风扇调控方法及系统
CN101459379A (zh) 电压调节电路
CN109669908B (zh) 接口优先排程及解决冲突的控制电路及操作方法
CN115411814B (zh) 自动电压补偿的充电装置及平板设备
CN107732999B (zh) 一种充电方法、充电系统及电子设备
US20220247309A1 (en) Method and scheme capable of mitigating effect caused by occurrence of unexpected magnetic field/coupling for dc/dc power converter

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201119

Address after: 200233 area a, floor 6, building 33, No. 680, Guiping Road, Xuhui District, Shanghai

Applicant after: SHANGHAI WISCOM SUNEST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant after: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, GUIZHOU POWER GRID Co.,Ltd.

Address before: 200233 building 33, building 680, 6 Guiping Road, Shanghai, Xuhui District

Applicant before: SHANGHAI WISCOM SUNEST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20211229

Address after: 200233 area a, 6th floor, building 33, 680 Guiping Road, Xuhui District, Shanghai

Applicant after: SHANGHAI WISCOM SUNEST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 200233 area a, 6th floor, building 33, 680 Guiping Road, Xuhui District, Shanghai

Applicant before: SHANGHAI WISCOM SUNEST ELECTRIC POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Applicant before: ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE, GUIZHOU POWER GRID Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant