CN113949152A - 一种智能电表及其掉电后备电源电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能电表及其掉电后备电源电路，该电路包括切换电路、电压检测电路、超级电容。切换电路包括第一开关模块、第二开关模块和LDO电路，电压检测电路与切换电路连接，用于检测切换电路中检测点的电压值，切换电路根据电压值确定流向后端负载的电流路径，第一开关模块在后端负载和超级电容之间，用于在电压值小于阈值时，将后端负载与超级电容接通，第二开关模块在LDO电路与超级电容之间，用于在电压不小于阈值时，将LDO电路和超级电容接通。此电路通过设置在切换电路中设置检测点，根据检测点的电压确定出电流所走的路径，当切换到第一开关模块时，没有LDO的压降，超级电容可以放电到更低的电压，提高了超级电容的能量利用率。

Description

一种智能电表及其掉电后备电源电路

技术领域

本申请涉及供电领域，特别是涉及一种智能电表及其掉电后备电源电路。

背景技术

随着科学技术的发展，传统电表也逐渐被智能电表取代，智能电表是智能电网数据采集的基本设备之一，承担着原始电能数据采集、计量和传输的任务，是实现信息集成、分析优化和信息展现的基础。智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。其中，智能电表的通信功能是智能电表的重要组成部分，智能电表的通信模块需要保证电能供应，通常通过掉电后备电源电路实现。图1为传统的掉电后备电源电路中的LDO电路图，图2为传统的掉电后备电源电路中的超级电容E1充电电路图，如图1和图2所示，在掉电的情况下，电表电源经过低压差线性稳压器(low dropout regulator，LDO)或DC-DC变换器，其中+VMAIN其中一路经过肖特基二极管D23到达LDO输入，LDO输出供后级电路，+VMAIN另一路，经过限流电阻R63和肖特基二极管D19给超级电容E1充电，电表掉电后，+VMAIN掉电，超级电容E1通过肖特基二极管D4，给LDO供电，LDO输出供后级电路。

由于输出电源智能通过LDO进行转换，而当智能电表长期处于工作状态时，电表内部的电流就会很小，且经过LDO进行转换时，会引起功耗加大的问题。

鉴于上述技术，寻求一种掉电切换电路，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种掉电后备电源电路，该电路可以根据检测点的电压值对流向后端负载的电流选择电流路径。此外，本申请还提供一种智能电表。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种掉电后备电源电路，包括：电压检测电路11、切换电路12、超级电容；其中所述切换电路12包括第一开关模块13、第二开关模块14、LDO电路15；

所述电压检测电路11与所述切换电路12连接，用于检测所述切换电路12中检测点的电压值；所述切换电路12根据所述电压值确定流向后端负载的电流路径；

所述第一开关模块13处于所述后端负载和所述超级电容之间，用于在所述电压值小于阈值时，将所述后端负载与所述超级电容接通；所述LDO电路15与所述后端负载连接，所述第二开关模块14处于所述LDO电路15与所述超级电容之间，用于在所述电压值不小于阈值时，将所述LDO电路15和所述超级电容接通。

优选地，所述第一开关模块13包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第一二极管、第一电阻、第二电阻；

其中所述电压检测电路11输出端与所述第一MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电阻的第二端和所述第二MOS管的栅极连接；所述第二MOS管的源极分别与所述第一电阻的第一端和所述第三MOS管的源极连接，所述第二MOS管的漏极分别与所述第二电阻的第一端和第三MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一二极管的阳极与所述第三MOS管的漏极连接，所述第一二极管的阴极用于与所述后端负载连接。

优选地，所述第二开关模块14包括第四MOS管、第五MOS管、第二二极管、第三电阻；

所述电压检测电路11的输入端分别与所述第二二极管的阳极和所述第五MOS管的漏极连接；所述第二二极管的阴极与所述LDO电路15的输入端连接；所述超级电容的第一端分别与所述第三MOS管的源极、所述第三电阻的第一端和所述第五MOS管的源极连接，所述超级电容的第二端接地；所述第三电阻的第二端分别与所述第五MOS管的栅极和所述第四MOS管的漏极连接；所述第四MOS管的栅极与所述第二电阻的第一端连接，所述第四MOS管的源极接地。

优选地，所述检测点处于所述第二二极管的阳极和所述第五MOS管的漏极之间。

优选地，所述电压检测电路11包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和电压检测芯片；

其中所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第一端和所述第七电阻的第一端连接所述电压检测芯片的第一端；所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端和连接所述电压检测芯片的第二端，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端和所述第八电阻的第一端连接所述电压检测芯片的第三端；所述第一电容的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第八电阻的第二端和所述电压检测芯片的第四端接地；所述电压检测芯片的第一端作为所述电压检测电路11的输入端，所述电压检测芯片的第三端作为所述电压检测电路11的输出端。

优选地，其特征在于，所述LDO电路15包括LDO芯片、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容；其中，所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端连接所述LDO芯片的第一端，所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端和所述第六电容的第一端连接所述LDO电路15的第二端；所述第二电容第二端、所述第三电容第二端、所述第四电容第二端、所述第五电容第二端、所述第六电容的第二端和所述LDO芯片的第三端接地；所述LDO芯片的第四端连接所述LDO芯片的第一端；所述LDO芯片的第一端为所述LDO电路15的输入端，所述LDO芯片的第二端为所述LDO电路15的输出端。

优选地，还包括限流充电电路，所述限流充电电路的输出端与所述切换电路12的检测点连接，用于对所述超级电容进行限流充电。

为解决上述技术问题，本申请还提供一种智能电表，包括所述的掉电后备电源电路。

本申请所提供的掉电后备电源电路包括切换电路、电压检测电路、超级电容，其中切换电路包括第一开关模块、第二开关模块和LDO电路，电压检测电路与切换电路连接，用于检测切换电路中检测点的电压值，切换电路根据电压值确定流向后端负载的电流路径，第一开关模块在后端负载和超级电容之间，用于在电压值小于阈值时，将后端负载与超级电容接通，第二开关模块在LDO电路与超级电容之间，用于在电压不小于阈值时，将LDO电路和超级电容接通，由此可见，此电路通过设置在切换电路中设置检测点，根据检测点的电压确定出电流所走的路径，当切换到第一开关模块时，没有LDO的压降，超级电容可以放电到更低的电压，提高了超级电容的能量利用率，提高了设备的使用寿命也提高了用户的体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统的掉电后备电源电路中的LDO电路图；

图2为传统的掉电后备电源电路中的超级电容E1充电电路图；

图3为本申请实施例提供的一种掉电后备电源电路的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的切换电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电压检测电路的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种限流充电电路的结构示意图。

其中，11为电压检测电路，12为切换电路，13为第一开关模块，14为第二开关模块，15为LDO电路。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种掉电后备电源电路，用于在检测点的电压大于或小于阈值时，选择合适的流向后端负载的电流路径，避免超级电容进行放电时，长期经过LDO电路，引起功耗加大的问题。为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图3为本申请实施例提供的一种掉电后备电源电路的结构示意图，下面对图3所示的掉电后备电源电路的结构进行说明。

智能电表的通信功能是智能电表的重要组成部分，智能电表的通信模块需要保证电能供应，通常通过掉电后备电源电路实现。可以理解的是，现有的技术在掉电的情况下，如图1和图2所示，电表电源经过LDO或DC-DC变换器，其中+VMAIN其中一路经过肖特基二极管D23到达LDO输入，LDO输出供后级电路，+VMAIN另一路，经过限流电阻R63和肖特基二极管D19给超级电容E1充电，电表掉电后，+VMAIN掉电，超级电容E1通过肖特基二极管D4，给LDO供电，LDO输出供后级电路。但是由于输出电源智能通过LDO进行转换，而当智能电表长期处于工作状态时，电表内部的电流就会很小，且经过LDO进行转换时，会引起功耗加大的问题，因此，如图3所示，掉电后备电源电路包括切换电路12、电压检测电路11、超级电容，其中切换电路12包括第一开关模块13、第二开关模块14、LDO电路15，电压检测电路11与切换电路12连接，用于检测切换电路12中检测点的电压值，切换电路12根据检测到的电压值确定流向后端负载的电流路径。第一开关模块13处于后端负载和超级电容之间，用于在电压值小于阈值时，将后端负载与超级电容接通，LDO电路15与后端负载连接，第二开关模块14处于LDO电路15与超级电容之间，用于在电压值不小于阈值时，将LDO电路15和超级电容接通，解决了在放电过程中LDO电路15损耗能量的问题。

此外，对超级电容的种类不作限定，只需要保证电容的额定容量所能存储的电量满足后端负载的使用，且可以循环使用即可。另外，对第一开关模块13和第二开关模块14的具体结构不作限定，对第一开关模块13与超级电容和后端的具体连接方式也不作限定，对第二开关模块14与超级电容和LDO电路15的具体连接方式和LDO电路15与后端负载的连接方式也不作限定，可以根据具体的实施情况而定。

另外，当检测点的电压值小于阈值时，超级电容通过第一开关模块13与后端负载接通，此时电流由超级电容发出经过第一开关模块13流向后端负载。当检测点的电压值不小于阈值时，此时掉电后备电源电路可以承受LDO电路15对电能的损耗，因此超级电容通过第二开关模块14和LDO电路15接通，而LDO电路15本身与后端负载接通，同时LDO电路15起到稳压的作用，因此在检测点的电压值不小于阈值时，电流由超级电容发出经过第二开关模块14到达LDO电路15，最后流向后端负载。

值得注意的是，本实施例对切换电路12中检测点的具体位置不作限定，可以根据具体实施情况而定，同时对检测切换电路12中检测点电压的电压检测电路11具体结构不作限定，此外，对于超级电容的充电方式也不作限定，可以根据具体的实施情况进行选择。

由此可见，本实施例提供的掉电后备电源电路主要应用于智能电表中的通信模块，该电路包括切换电路、电压检测电路、超级电容，其中切换电路包括第一开关模块、第二开关模块和LDO电路，电压检测电路与切换电路连接，用于检测切换电路中检测点的电压值，切换电路根据电压值确定流向后端负载的电流路径，第一开关模块在后端负载和超级电容之间，用于在电压值小于阈值时，将后端负载与超级电容接通，第二开关模块在LDO电路与超级电容之间，用于在电压不小于阈值时，将LDO电路和超级电容接通，由此可见，此电路通过设置在切换电路中设置检测点，根据检测点的电压确定出电流所走的路径，当切换到第一开关模块时，没有LDO的压降，超级电容可以放电到更低的电压，提高了超级电容的能量利用率，提高了设备的使用寿命也提高了用户的体验。

在上述实施例的基础上，对电压检测电路11和第一开关模块13的连接方式进行限定，对第一开关模块13的具体结构进行限定，也对第一开关模块13和后端负载如何连接进行限定，图4为本申请实施例提供的切换电路12的结构示意图，如图4所示，第一开关模块13包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第一二极管D1、第一电阻R1、第二电阻R2，另外，第一MOS管Q1为N沟道MOS管，第二MOS管Q2和第三MOS管Q3为P沟道MOS管。

具体的连接方式为电压检测电路11输出端与第一MOS管Q1的栅极连接；第一MOS管Q1的源极接地，第一MOS管Q1的漏极分别与第一电阻R1的第二端和第二MOS管Q2的栅极连接，第二MOS管Q2的源极分别与第一电阻R1的第一端和第三MOS管Q3的源极连接，第二MOS管Q2的漏极分别与第二电阻R2的第一端和第三MOS管Q3的栅极连接，第二电阻R2的第二端接地，第一二极管D1的阳极与第三MOS管Q3的漏极连接，第一二极管D1的阴极用于与后端负载连接。

第一开关模块13在检测点的电压值低于阈值时起到将超级电容E1和后端负载接通的作用，在检测点的电压值小于阈值时，电压检测电路11将低电平信号输出到第一MOS管Q1的栅极，因此第一MOS管Q1和第二MOS管Q2源极和漏极不导通，而第二电阻R2的第二端接地，另一端与第三MOS管Q3的栅极连接，拉低了第三MOS管Q3的栅极电压，因此第三MOS管Q3的源极和漏极导通，所以超级电容E1通过导通的第三MOS管Q3和第一二极管D1与后端负载连接，为后端负载供电。

此外，二极管在此电路中起到单向导通的作用，本实施例对二极管的类型不作限定，可以是普通的二极管也可以是肖特基二极管，普通二极管作为最常见的二极管，可以起到单向导通的作用，且它的耐压性能比较好，但是恢复速度比较低，只能用在低频的整流上，如果是用在高频中就会因为无法快速恢复而发生反向漏电，最后导致二极管严重发热烧毁，而肖特基二极管不仅可以起到单向导通的作用，并且它的恢复速度较快，可以用到高频的场合中，肖特基二极管的恢复时间比普通二极管的恢复时间小一百倍左右，因此可以使用肖特基二极管作为本申请所用到的二极管。

由此可见，本实施提供的第一开关模块与电压检测电路和后端负载的具体连接方式，以及第一开关模块的具体结构，通过在第一开关模块设置三个MOS管，通过向第一MOS管输出低电平的方式，使第三MOS管导通，以至于超级电容和后端负载接通，此外，通过肖特基二极管减少了元器件损坏的可能，因此，此方法降低了电路的功耗，提高了元器件的使用寿命。

在上述实施例的基础上，对电压检测电路11和第二开关模块14的连接方式进行限定，对第二开关模块14的具体结构进行限定，也对第二开关模块14和LDO电路15如何连接进行限定，如图4所示，第二开关模块14包括第四MOS管Q4、第五MOS管Q5、第二二极管D2、第三电阻，另外第四MOS管Q4为N沟道MOS管，第五MOS管Q5为P沟道MOS管，其中对第二二极管D2的类型扔不作限定，可以是肖特基二极管，也可以为普通二极管。

具体的连接方式为电压检测电路11的输入端分别与第二二极管D2的阳极和第五MOS管Q5的漏极连接；第二二极管D2的阴极与LDO电路15的输入端连接；超级电容E1的第一端分别与第三MOS管Q3的源极、第三电阻R3的第一端和第五MOS管Q5的源极连接，超级电容E1的第二端接地；第三电阻R3的第二端分别与第五MOS管Q5的栅极和第四MOS管Q4的漏极连接；第四MOS管Q4的栅极与第二电阻的第一端连接，第四MOS管Q4的源极接地。

第二开关模块14用于在电压检测电路11检测切换电路12中检测点的电压值不小于阈值时，将超级电容E1和LDO电路15接通的作用，在检测点的电压值不小于阈值时，电压检测电路11将高电平信号输出至第一MOS管Q1的栅极，因此第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的源极和漏极导通，第三MOS管Q3的源极和漏极不导通，而第四MOS管Q4的栅极和第二电阻R2的第一端连接，因此第四MOS管Q4的源极和漏极导通，则第五MOS管Q5的源极和漏极也导通，所以超级电容E1通过导通的第五MOS管Q5和第二二极管D2与LDO电路15连接，电流由超级电容E1流出经过第五MOS管Q5和第二二极管D2到达LDO电路15，而LDO电路15与后端负载已经建立连接，电流到达LDO电路15之后，最后流向后端负载。

由此可见，本实施例提供的第二开关模块与电压检测电路和LDO电路的具体连接方式，以及第二开关模块的具体结构，通过在第二开关模块设置两个MOS管，通过MOS管的导通使电流流出，通过向第一MOS管输出高电平的方式，使第三MOS管的源极和漏极导通，由于第四MOS管的栅极和第二电阻的第一端连接，因此第四MOS管的源极和栅极导通，则第五MOS管的源极和栅极也导通，以至于超级电容和LDO电路接通，且LDO电路和后端负载连接，则电流由超级电容流出经过LDO电路，流向后端负载，此方法，降低了电路的功耗，提高了元器件的使用寿命。

在上述实施例的基础上，对切换电路12中检测点的具体位置进行限定，检测点处于第二二极管D2的阳极和第五MOS管Q5的漏极之间。

可以理解的是，本实施例仅仅是提供一种优选的实施方式，也可以根据具体的实施情况对检测点的位置进行选择，检测点处于第二二极管D2的阳极和第五MOS管Q5的漏极之间可以直接检测电容的耗电情况。

此外，电压检测电路11检测切换电路12中的电压，用于为切换电路12具体切换为哪一条电路提供依据。可以理解的是，如图4所示，当发生掉电时，超级电容E1放电，若直接将检测点设置于超级电容E1的第一端，则电压检测电路11会消耗超级电容E1的部分电能，浪费了资源。因此需要将检测点设置于其他位置。第二二极管D2的阳极与第五MOS管Q5的漏极之间是检测点设置的最佳位置。

需要注意的是，该位置也是为超级电容E1充电的充电电路的输出端与切换电路12的连接位置。具体地，当未发生掉电时，充电电路连接到检测点，电压检测电路11检测到此时检测点的电压值大于阈值，并发送高电平至第一MOS管Q1的栅极，由上述实施例可知，最终第五MOS管Q5的源极和漏极导通，充电电流通过第五MOS管Q5为超级电容E1充电。

由此可见，本实施例提供的检测点处于第二二极管D2的阳极和第五MOS管的漏极之间，避免了直接测量超级电容与切换电路连接处的电压值，导致当切换到第一开关模块后，电压检测电路消耗超级电容的电能的情况发生。

在具体实施例中，电压检测电路11是对切换电路12中的检测点进行检测，并把检测结果发送至切换电路12，由切换电路12对电流流向后端负载的路径进行选择，图5为本申请实施例提供的一种电压检测电路11的结构示意图，如图5所示，电压检测电路11包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第一电容C1和电压检测芯片，电压检测电路11的具体结构如下：

第一电容C1的第一端、第四电阻R4的第一端和第七电阻R7的第一端连接电压检测芯片的第一端；第四电阻R4的第二端、第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端和连接电压检测芯片的第二端，第六电阻R6的第二端、第七电阻R7的第二端和第八电阻R8的第一端连接电压检测芯片的第三端；第一电容C1的第二端、第五电阻R5的第二端、第八电阻R8的第二端和电压检测芯片的第四端接地；电压检测芯片的第一端作为电压检测电路11的输入端，电压检测芯片的第三端作为电压检测电路11的输出端。

值得注意的是，本实施例对电压检测电路11中的电压检测芯片不作限定，可以为SGM897A或TPS3803系列的芯片，也可以改为三极管电路进行检测，只需保证对切换电路12中的检测点的电压进行实时检测即可，可以根据具体的实施情况对电压检测芯片进行选择。此外，与电压检测电路11检测出的电压值比较的阈值是由第四电阻R4，第五电阻R5和第六电阻R6的阻值设置。

由此可见，本实施例提供的电压检测电路，通过设置第四电阻、第五电阻和第六电阻的阻值作为对阈值的设置，且通过电压检测电路对切换电路中检测点的电压进行检测，此方法，可以准确的对检测点的电压进行检测，也可以根据电路的具体情况改变电阻以改变阈值的大小，有效的降低了电路的功耗，提高了元器件的使用寿命。

在具体实施例中，电流由超级电容E1流出可以经过第一开关模块13流向后端负载，也可以通过第二开关模块14到达LDO电路15，流向后端负载，而电流的路径由切换电路12决定，图2为本申请实施例提供的LDO电路15的结构示意图，如图2所示，LDO电路15包括LDO芯片、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，且，LDO电路15的具体结构如下：

第二电容C2的第一端和第三电容C3的第一端连接LDO芯片的第一端，第四电容C4的第一端、第五电容C5的第一端和第六电容C6的第一端连接LDO电路15的第二端；第二电容C2第二端、第三电容C3第二端、第四电容C4第二端、第五电容C5第二端、第六电容C6的第二端和LDO芯片的第三端接地；LDO芯片的第四端连接LDO芯片的第一端；LDO芯片的第一端为LDO电路15的输入端，LDO芯片的第二端为LDO电路15的输出端。

可以理解的是，LDO是一种成本低、噪音低、静态电流小的低压降线性稳压器，且，LDO的外围器件也比较少，通常只有几个旁路电容，这些是LDO比较突出的优点。

由此可见，此方法通过LDO电路作为检测点电压值大于阈值时的所走电路，通过LDO成本低、噪音低、静态电流小等优点可以有效的降低电路中的功耗，并在检测点电压值小于阈值时，电流路径不为LDO电路，可以有效的提高LDO芯片的使用寿命，降低了电路的功耗。

在上述实施例中，对于给超级电容E1充电的充点电路的具体结构没有限制，根据具体的实施情况而定。作为一种优选的实施例，在本实施例中为超级电容E1充电的电路为限流充电电路；其中，限流充电电路的输出端连接检测点。

如图6所示，限流充电电路中，第十电阻R10的第一端连接第六MOS管Q6的源极，第十电阻R10的第二端和第七电容C7的第一端连接第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端和第七电容C7的第二端接地；第六MOS管Q6的栅极和第七MOS管Q7的漏极连接第十三电阻R13的第二端，第十三电阻R13的第一端连接+V1F5，第七MOS管Q7的栅极连接第十四电阻R14的第一端和第九MOS管Q9的栅极，第七MOS管Q7的源极、第九MOS管Q9的源极和第十四电阻R14的第二端接地。第九MOS管Q9的漏极连接第十八电阻R18的第二端，第十八电阻R18的第一端连接第十七电阻R17的第二端和放大器的第一端，第十七电阻R17的第一端连接电源输出端。第六MOS管Q6的漏极连接第八MOS管Q8的漏极和电阻R19的第二端；第八MOS管Q8的源极连接第十二电阻R12的第二端和第十五电阻R15的第二端，第八MOS管Q8的栅极连接第十六电阻R16的第二端。第十二电阻R12的第一端连接电源输出端，第十五电阻R15的第一端连接第九电容C9的第一端和电阻R19的第一端和放大器的第二端；第十六电阻R16的第一端连接第九电容C9的第二端和放大器的第五端。电源输出端还与第八电容C8的第一端和放大器的第三端连接，第八电容C8的第二端和放大器的第四端接地。在本实施例中，限流充电电路的输出端设置于第十电阻R10的第一端，与切换电路12连接于检测点。需要注意的是，第七MOS管Q7为N沟道MOS管，第八MOS管Q8为P沟道MOS管，第九MOS管Q9为N沟道MOS管。

由此可见，本实施例提供的采用限流充电的电路为超级电容充电，输出电压精准，限制输出电流的大小，能够有效地保护超级电容。

最后，本申请实施例还提供了一种智能电表，该智能电表包括切换电路12等电路外，还包括上述实施例提到的电压检测电路11，该电路用于获取切换电路12中检测点的电压。由于上文中对各电路进行了详细描述，故本实施例不再赘述。

本实施例提供的智能电表，包括掉电后备电源电路，该电路包括切换电路、电压检测电路、超级电容，其中切换电路包括第一开关模块、第二开关模块和LDO电路，电压检测电路与切换电路连接，用于检测切换电路中检测点的电压值，切换电路根据电压值确定流向后端负载的电流路径，第一开关模块在后端负载和超级电容之间，用于在电压值小于阈值时，将后端负载与超级电容接通，第二开关模块在LDO电路与超级电容之间，用于在电压不小于阈值时，将LDO电路和超级电容接通，由此可见，此电路通过设置在切换电路中设置检测点，根据检测点的电压确定出电流所走的路径，当切换到第一开关模块时，没有LDO的压降，超级电容可以放电到更低的电压，提高了超级电容的能量利用率，提高了设备的使用寿命也提高了用户的体验。

以上对本申请所提供的掉电后备电源电路进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.一种掉电后备电源电路，其特征在于，包括：电压检测电路(11)、切换电路(12)、超级电容；其中所述切换电路(12)包括第一开关模块(13)、第二开关模块(14)、LDO电路(15)；

所述电压检测电路(11)与所述切换电路(12)连接，用于检测所述切换电路(12)中检测点的电压值；所述切换电路(12)根据所述电压值确定流向后端负载的电流路径；

所述第一开关模块(13)处于所述后端负载和所述超级电容之间，用于在所述电压值小于阈值时，将所述后端负载与所述超级电容接通；所述LDO电路(15)与所述后端负载连接，所述第二开关模块(14)处于所述LDO电路(15)与所述超级电容之间，用于在所述电压值不小于阈值时，将所述LDO电路(15)和所述超级电容接通。

2.根据权利要求1所述的掉电后备电源电路，其特征在于，所述第一开关模块(13)包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第一二极管、第一电阻、第二电阻；

其中所述电压检测电路(11)输出端与所述第一MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的源极接地，所述第一MOS管的漏极分别与所述第一电阻的第二端和所述第二MOS管的栅极连接；所述第二MOS管的源极分别与所述第一电阻的第一端和所述第三MOS管的源极连接，所述第二MOS管的漏极分别与所述第二电阻的第一端和第三MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一二极管的阳极与所述第三MOS管的漏极连接，所述第一二极管的阴极用于与所述后端负载连接。

3.根据权利要求2所述的掉电后备电源电路，其特征在于，所述第二开关模块(14)包括第四MOS管、第五MOS管、第二二极管、第三电阻；

所述电压检测电路(11)的输入端分别与所述第二二极管的阳极和所述第五MOS管的漏极连接；所述第二二极管的阴极与所述LDO电路(15)的输入端连接；所述超级电容的第一端分别与所述第三MOS管的源极、所述第三电阻的第一端和所述第五MOS管的源极连接，所述超级电容的第二端接地；所述第三电阻的第二端分别与所述第五MOS管的栅极和所述第四MOS管的漏极连接；所述第四MOS管的栅极与所述第二电阻的第一端连接，所述第四MOS管的源极接地。

4.根据权利要求3所述的掉电后备电源电路，其特征在于，所述检测点处于所述第二二极管的阳极和所述第五MOS管的漏极之间。

5.根据权利要求1所述的掉电后备电源电路，其特征在于，所述电压检测电路(11)包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一电容和电压检测芯片；

其中所述第一电容的第一端、所述第四电阻的第一端和所述第七电阻的第一端连接所述电压检测芯片的第一端；所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端和连接所述电压检测芯片的第二端，所述第六电阻的第二端、所述第七电阻的第二端和所述第八电阻的第一端连接所述电压检测芯片的第三端；所述第一电容的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第八电阻的第二端和所述电压检测芯片的第四端接地；所述电压检测芯片的第一端作为所述电压检测电路(11)的输入端，所述电压检测芯片的第三端作为所述电压检测电路(11)的输出端。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的掉电后备电源电路，其特征在于，所述LDO电路(15)包括LDO芯片、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容和第六电容；其中，所述第二电容的第一端和所述第三电容的第一端连接所述LDO芯片的第一端，所述第四电容的第一端、所述第五电容的第一端和所述第六电容的第一端连接所述LDO电路(15)的第二端；所述第二电容第二端、所述第三电容第二端、所述第四电容第二端、所述第五电容第二端、所述第六电容的第二端和所述LDO芯片的第三端接地；所述LDO芯片的第四端连接所述LDO芯片的第一端；所述LDO芯片的第一端为所述LDO电路(15)的输入端，所述LDO芯片的第二端为所述LDO电路(15)的输出端。

7.根据权利要求4所述的掉电后备电源电路，其特征在于，还包括限流充电电路，所述限流充电电路的输出端与所述切换电路(12)的检测点连接，用于对所述超级电容进行限流充电。

8.一种智能电表，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的掉电后备电源电路。

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