CN204481558U - 一种设备管理电子标签电源模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种设备管理电子标签电源模块，包括交流输入端、电源模块输出端、AC/DC变换电路、电池和电源切换电路，电源切换电路包括开关管、分压电路、第一二极管和第二二极管；AC/DC变换电路的市电输入端接交流输入端，直流输出端接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极接电源模块输出端；电池负极接地，正极接第二二极管阳极；开关管的一端接第一二极管的阴极，另一端接第二二极管的阴极；分压电路的一端接AC/DC变换电路的直流输出端，分压电路的输出端接开关管的控制端。本实用新型电池耗能低，使用寿命长，能够满足持续供电需要。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及设备管理电子标签，尤其涉及一种设备管理电子标签的电源模块。
[背景技术]
传统电子标签由电池供电，电子标签的电池耗能高，使用寿命短，无法满足设备管理电子标签持续供电的需要。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种的电池耗能低，使用寿命长，能够满足持续供电需要的设备管理电子标签的电源模块。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种设备管理电子标签电源模块，包括交流输入端、电源模块输出端、AC/DC变换电路、电池和电源切换电路，电源切换电路包括开关管、分压电路、第十一二极管和第十二二极管；AC/DC变换电路的市电输入端接交流输入端，直流输出端接第十一二极管的阳极，第十一二极管的阴极接电源模块输出端；电池负极接地，正极接第十二二极管阳极；开关管的一端接第十一二极管的阴极，另一端接第十二二极管的阴极；分压电路的一端接AC/DC变换电路的直流输出端，分压电路的输出端接开关管的控制端。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，所述的开关管为MOS管，MOS管的漏极接第十一二极管的阴极，源极接第十二二极管的阴极，栅极接分压电路的输出端。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，包括电池降压电路，电池正极通过电池降压电路接第十二二极管阳极。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，AC/DC变换电路包括整流滤波电路、降压芯片和三端稳压芯片，整流滤波电路的输入端接市电输入端；降压芯片的启动触发脚通过启动电阻接整流滤波电路输出端的正极，高压开关脚接整流滤波电路输出端的正极电；电流设置脚接储能电感的第一端，并通过限流电阻接降压芯片的接地脚；降压芯片的供电脚接储能电感的第二端，整流滤波电路输出端的负极接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极接降压芯片的接地脚；三端稳压芯片的输入脚接储能电感的第二端，输出脚接直流输出端，接地脚接参考地。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，AC/DC变换电路包括旁路电容，降压芯片的旁路电容脚通过旁路电容接降压芯片的供电脚和第二二极管的阴极。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，AC/DC变换电路包括第三二极管，第三二极管的阳极接储能电感的第二端，第三二极管的阴极接降压芯片的供电脚。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，AC/DC变换电路包括输出滤波电容，整流滤波电路包括整流二极管和滤波电容，整流二极管的阳极接市电输入端的零线，整流二极管的阴极接整流滤波电路输出端的正极；滤波电容接在整流滤波电路输出端的正负极之间，整流滤波电路输出端的负极接市电输入端作为参考地的火线；输出滤波电容接在储能电感的第二端与作为参考地的火线之间。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，AC/DC变换电路包括第一级浪涌防护电路和第二级浪涌防护电路，第一级浪涌防护电路和第二级浪涌防护电路接在市电输入端与整流滤波电路之间。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，AC/DC变换电路包括第六二极管、第七二极管和稳压芯片输入滤波电容，第六二极管的阳极接储能电感的第二端，阴极接三端稳压芯片输入脚；第七二极管的阴极接储能电感的第二端，阳极接参考地；稳压芯片输入滤波电容接在三端稳压芯片输入脚与参考地之间。
以上所述的设备管理电子标签电源模块，所述的降压芯片是SX3706高压降压芯片。
本实用新型设备管理电子标签电源模块采用低功耗设计，由市电转低压直流和电池两组供电电路。在没有市电接入时，由电池给MCU和射频电路供电，当接入市电时，整个系统的供电切换到市电转低压直流电源上，电子标签的电池耗能低，使用寿命长。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例设备管理电子标签的原理框图。
图2是本实用新型实施例设备管理电子标签电源模块AC/DC转换电路的原理图。
图3是本实用新型实施例设备管理电子标签电源切换电路的原理图。
[具体实施方式]
如图1所示，设备管理电子标签的电源模块包括AC/DC转换电路、电池、电池降压电路和电源切换电路。
如图2所示，AC/DC转换电路包括市电输入端、直流输出端、整流滤波电路、高压降压芯片U1(SX3706)和三端稳压芯片U6(HT7533-2)，整流滤波电路的输入端接市电输入端。其中，电源由零线接入，火线作为参考地。AC/DC转换电路可以提供12V，20mA的输出，电路成本低，体积小，适合设备管理电子标签的应用需求。12V电源经过3.3V线性稳压芯片稳压到3.3V。备用电池选用一次性锂亚硫电池，电池ER14250。电池标称容量1200mAh，额定电压3.6V，截止电压2V，自放电率不大于1％/年，工作温度为-40—+85℃。
整流滤波电路包括整流二极管D1、D5和滤波电容C9，整流二极管D1和D5串联后阳极接市电输入端的零线N-LINE，阴极接整流滤波电路输出端的正极。滤波电容C9接在整流滤波电路输出端的正负极之间，整流滤波电路输出端的负极接市电输入端作为参考地A-GND的火线。整流滤波电路整流后得到310V高压直流。
由保险丝FUSE1和压敏电阻RV1组成的第一级浪涌防护电路和由保险丝FUSE2和压敏电阻RV2组成的第二级浪涌防护电路接在市电输入端与整流滤波电路之间。
高压降压芯片U1的启动触发脚VST(1脚)通过启动电阻R1和R18接整流滤波电路输出端的正极，高压开关脚HV(8脚)接整流滤波电路输出端的正极电。电流设置脚CS(4脚)接储能电感L4的第一端，并通过限流电阻接降压芯片U1的接地脚。降压芯片U1的供电脚接储能电感L4的第二端，整流滤波电路输出端的负极接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接降压芯片U1的接地脚GND(5脚)。
另外，降压芯片U1的旁路电容脚BP(3脚)通过旁路电容C10接降压芯片U1的供电脚VCC(2脚)和二极管D2的阴极。
二极管D3的阳极接储能电感L4的第二端，二极管D3的阴极接降压芯片U1的供电脚VCC(2脚)。
输出滤波电容C12接在储能电感L4的第二端与作为参考地A-GND的火线之间。
三端稳压芯片U6的输入脚IN(2脚)接二极管D6的阴极，二极管D6的阳极接储能电感L4的第二端，电感L4的第二端提供12V，20mA的直流电。
二极管D7的阴极接储能电感L4的第二端，阳极接参考地A-GND。稳压芯片输入滤波电容C26和C33接在三端稳压芯片U6的输入脚IN与参考地A-GND之间。
三端稳压芯片U6的输出脚OUT(3脚)接AC/DC转换电路的直流输出端，接地脚GND(1脚)接参考地A-GND。12V电源经过3.3V线性稳压芯片U6稳压到3.3V直流输出。
如图1和图3所示，电源切换电路包括MOS管、由电阻R19和R29串联组成的分压电路、二极管D11和二极管D12。
AC/DC转换电路的直流输出端接第二极管D11的阳极(VDD-AC-IN)，第二极管D11的阴极接电源切换电路的输出端(VDD3.3)，电源切换电路的输出端(VDD3.3)向设备管理电子标签的MCU(含射频)供电。锂亚硫电池(ER14250)的负极接地，正极通过电池降压电路LDO(MCP33)接二极管D12阳极(VCC3.3)。分压电路的一端接AC/DC转换电路的直流输出端，另一端接地D-GVD。MOS管的漏极D接二极管D11的阴极，源极S接二极管D12的阴极，栅极G接分压电路的输出端。
如图3所示，由电池降压后的3.3V电源接入VCC3.3，由市电通过AC/DC转换电路变换和降压后的电源接入VDD_AC_IN，VDD3.3为MCU供电网络。当VDD_AC_IN为0V时，MOS管U14导通，VCC3.3电源通过电阻R12和U14接入到VDD3.3；当VDD_AC_IN为3.3V时，MOS管U14截止，VDD_AC_IN通过R11接入到VDD3.3，VCC3.3则被截断。
也就是说，在市电没有接入时，AC/DC转换电路没有输出，设备管理电子标签的MCU(含射频)部分由电池供电，设备管理电子标签其他部分电路不工作。在接入市电时，则整个系统通过电源切换电路自动切换到市电供电。
Claims (10)
1.一种设备管理电子标签电源模块，其特征在于，包括交流输入端、电源模块输出端、AC/DC变换电路、电池和电源切换电路，电源切换电路包括开关管、分压电路、第十一二极管和第十二二极管；AC/DC变换电路的市电输入端接交流输入端，直流输出端接第十一二极管的阳极，第十一二极管的阴极接电源模块输出端；电池负极接地，正极接第十二二极管阳极；开关管的一端接第十一二极管的阴极，另一端接第十二二极管的阴极；分压电路的一端接AC/DC变换电路的直流输出端，分压电路的输出端接开关管的控制端。
2.根据权利要求1所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，所述的开关管为MOS管，MOS管的漏极接第十一二极管的阴极，源极接第十二二极管的阴极，栅极接分压电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，包括电池降压电路，电池正极通过电池降压电路接第十二二极管阳极。
4.根据权利要求1所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，AC/DC变换电路包括整流滤波电路、降压芯片和三端稳压芯片，整流滤波电路的输入端接市电输入端；降压芯片的启动触发脚通过启动电阻接整流滤波电路输出端的正极，高压开关脚接整流滤波电路输出端的正极电；电流设置脚接储能电感的第一端，并通过限流电阻接降压芯片的接地脚；降压芯片的供电脚接储能电感的第二端，整流滤波电路输出端的负极接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极接降压芯片的接地脚；三端稳压芯片的输入脚接储能电感的第二端，输出脚接直流输出端，接地脚接参考地。
5.根据权利要求4所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，AC/DC变换电路包括旁路电容，降压芯片的旁路电容脚通过旁路电容接降压芯片的供电脚和第二二极管的阴极。
6.根据权利要求4所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，AC/DC变换电路包括第三二极管，第三二极管的阳极接储能电感的第二端，第三二极管的阴极接降压芯片的供电脚。
7.根据权利要求1所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，AC/DC变换电路包括输出滤波电容，整流滤波电路包括整流二极管和滤波电容，整流二极管的阳极接市电输入端的零线，整流二极管的阴极接整流滤波电路输出端的正极；滤波电容接在整流滤波电路输出端的正负极之间，整流滤波电路输出端的负极接市电输入端作为参考地的火线；输出滤波电容接在储能电感的第二端与作为参考地的火线之间。
8.根据权利要求4所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，AC/DC变换电路包括第一级浪涌防护电路和第二级浪涌防护电路，第一级浪涌防护电路和第二级浪涌防护电路接在市电输入端与整流滤波电路之间。
9.根据权利要求4所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，AC/DC变换电路包括第六二极管、第七二极管和稳压芯片输入滤波电容，第六二极管的阳极接储能电感的第二端，阴极接三端稳压芯片输入脚；第七二极管的阴极接储能电感的第二端，阳极接参考地；稳压芯片输入滤波电容接在三端稳压芯片输入脚与参考地之间。
10.根据权利要求4至9中任一权利要求所述的设备管理电子标签电源模块，其特征在于，所述的降压芯片是SX3706高压降压芯片。
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| CN109302053A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-01 | 无锡信捷电气股份有限公司 | 便携式plc程序下载装置 |
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