CN205753636U - 一种掉电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种掉电保护电路，涉及电子技术领域，解决了因外部电源突然掉电导致设备非法关机的问题。所述掉电保护电路包括：第一开关电路、第二开关电路、掉电检测电路和电池；掉电检测电路包括电源电压比较器、第一电阻和第二电阻；当外部电源供电时，第一开关电路处于导通状态，第二开关电路处于断开状态；当外部电源掉电时，第一开关电路处于断开状态，第二开关电路处于导通状态。本实用新型主要应用于电子电路中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种掉电保护电路。
背景技术
目前，具有上电自启动功能的设备如果发生外部电源突然掉电，将会导致设备的非法关机。非法关机最直接的影响是当前设备运行的数据将会丢失，特别是一些重要数据的丢失将会造成严重的后果，而且非法关机对设备本身也会造成一定程度的伤害。
实用新型内容
本实用新型的实施例提供一种掉电保护电路，解决了现有技术中因外部电源突然掉电导致设备非法关机的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
一种掉电保护电路，所述掉电保护电路包括：第一开关电路、第二开关电路、掉电检测电路和电池；所述掉电检测电路包括电源电压比较器、第一电阻和第二电阻；所述电源电压比较器的正输入极分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端连接，所述电源电压比较器的负输入极与外部电源连接，所述电源电压比较器的输出端分别与所述第一开关电路的控制端、所述第二开关电路的控制端连接，所述第一电阻的第二端与所述电池的正极连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的负极连接，所述第一开关电路的输入端与所述外部电源连接，所述第一开关电路的输出端与外部设备的电源端连接，所述第二开关电路的输入端与所述电池的正极连接，所述第二开关电路的输出端与所述外部设备的电源端连接；当所述外部电源供电时，所述第一开关电路处于导通状态，所述第二开关电路处于断开状态；当所述外部电源掉电时，所述第一开关电路处于断开状态，所述第二开关电路处于导通状态。
进一步地，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
进一步地，所述第一开关电路包括常闭继电器，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述常闭继电器的控制端与所述电源电压比较器的输出端连接。
进一步地，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
进一步地，所述第一开关电路包括常闭继电器、第三电阻和第一NPN三极管，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述电池的正极连接，所述第一NPN三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第一NPN三极管的发射极分别与所述第三电阻的第一端、所述常闭继电器的控制端连接，所述第三电阻的第二端与所述电池的负极连接。
进一步地，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
进一步地，所述第一开关电路包括常闭继电器、第四电阻和第一PNP三极管，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第一PNP三极管的发射极与所述电池的正极连接，所述第一PNP三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第一PNP三极管的集电极分别与所述第四电阻的第一端、所述常闭继电器的控制端连接，所述第四电阻的第二端与所述电池的负极连接。
进一步地，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
进一步地，所述第二开关电路包括常开继电器，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述常开继电器的控制端与所述电源电压比较器的输出端连接。
进一步地，所述第二开关电路包括常开继电器、第五电阻和第二NPN三极管，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述电池的正极连接，所述第二NPN三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第二NPN三极管的发射极分别与所述第五电阻的第一端、所述常开继电器的控制端连接，所述第五电阻的第二端与所述电池的负极连接。
进一步地，所述第二开关电路包括常开继电器、第六电阻和第二PNP三极管，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第二PNP三极管的发射极与所述电池的正极连接，所述第二PNP三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第二PNP三极管的集电极分别与所述第六电阻的第一端、所述常开继电器的控制端连接，所述第六电阻的第二端与所述电池的负极连接。
通过本实用新型的上述技术方案，所述掉电检测电路能够快速识别所述外部电源是否掉电，并且由所述电源电压比较器输出控制信号，控制所述第一开关电路、所述第二开关电路的导通或断开，使得当所述外部电源正常供电时，所述设备的电源由所述外部电源提供，当所述外部电源掉电时，切换至所述电池给所述设备供电，保证所述设备继续工作，解决了现有技术中因外部电源突然掉电导致设备非法关机的问题，也可以避免因为突然掉电导致所述设备本身的损坏和所述设备重要数据的丢失。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型实施例提供的一种掉电保护电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的又一种掉电保护电路的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的再一种掉电保护电路的结构示意图；
图5是本实用新型实施例提供的再另一种掉电保护电路的结构示意图；
图6是本实用新型实施例提供的再又一种掉电保护电路的结构示意图；
图7是本实用新型实施例提供的还又一种掉电保护电路的结构示意图；
图8是本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路的结构示意图；
图9是本实用新型实施例提供的一种掉电保护电路的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种掉电保护电路，所述掉电保护电路包括：第一开关电路、第二开关电路、掉电检测电路和电池；所述掉电检测电路包括电源电压比较器、第一电阻R1和第二电阻R2；所述电源电压比较器的正输入极分别与所述第一电阻R1的第一端、所述第二电阻R2的第一端连接，所述电源电压比较器的负输入极与外部电源连接，所述电源电压比较器的输出端分别与所述第一开关电路的控制端、所述第二开关电路的控制端连接，所述第一电阻R1的第二端与所述电池的正极连接，所述第二电阻R2的第二端与所述电池的负极连接，所述第一开关电路的输入端与所述外部电源连接，所述第一开关电路的输出端与外部设备的电源端连接，所述第二开关电路的输入端与所述电池的正极连接，所述第二开关电路的输出端与所述外部设备的电源端连接；当所述外部电源供电时，所述第一开关电路处于导通状态，所述第二开关电路处于断开状态；当所述外部电源掉电时，所述第一开关电路处于断开状态，所述第二开关电路处于导通状态。
其中，所述第一开关电路和所述第二开关电路不作限制，现有技术中能实现开关作用的开关电路均可。所述电池为能够为所述设备提供足够功率的直流电池。所述电源电压比较器为现有技术中能够检测到压差，并且在可检测的范围内的电压比较器。
本实用新型的工作过程为，当所述外部电源正常供电时，所述外部电源通过处于导通状态的第一开关电路给所述设备供电，此时，所述第二开关电路处于断开状态。由于所述第一电阻R1和第二电阻R2起到分压作用，可以通过所述第一电阻R1和第二电阻R2设定输入所述电源电压比较器的正输入级的电压，例如，通过所述第一电阻R1和第二电阻R2分压后得到12V电压，则当输入所述电源电压比较器的负输入级的电压低于12V，即所述外部电源输入的电压低于12V时，所述电源电压比较器的输出端控制所述第一开关电路断开，控制所述第二开关电路导通，使得所述设备由所述电池继续供电，所述设备继续工作，并开始进行数据保存，做好关机前的准备。通过该设定可以在所述外部电源电压逐渐减弱时，即控制所述电池为所述设备供电，防止当所述外部电源降到0V时，才启动所述电池给所述设备供电，避免电源中断的可能性。
所述设备关机后，当所述外部电源恢复正常供电时，所述电源电压比较器检测到这一信号，使所述第一开关电路由断开还原为导通状态，同时所述第二开关电路由导通状态变为断开状态，所述设备重新开机。
本实用新型利用所述掉电检测电路检测所述外部电源是正常供电还是掉电，并将所述外部电源的供电信号传递给所述第一开关电路和所述第二开关电路，由所述第一开关电路控制所述外部电源输入的开启和关闭，由所述第二开关电路控制所述电池输入的开启和关闭：当所述外部电源正常供电时，所述第二开关电路处于断开状态，所述第一开关电路处于导通状态，由此，所述第一开关电路开启所述外部电源的输入，所述第二开关电路关闭所述电池的输入；当所述外部电源突然掉电时，所述第一开关电路由导通状态切换为断开状态，所述第二开关电路由断开状态切换为导通状态，由此，所述第一开关电路关闭所述外部电源的输入，所述第二开关电路开启所述电池的输入，由所述电池继续给所述设备供电，避免所述设备的非法关机，以及所述设备内的数据丢失，同时防止所述设备本身损坏。
如图2所示，为本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，在图1的基础上，进一步包括一个二极管，所述二极管的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接，所述二极管具有防反接的作用。
如图3所示，为本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，在图1的基础上，所述第一开关电路为常闭继电器，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述常闭继电器的控制端与所述电源电压比较器的输出端连接。在所述掉电保护电路中还可以进一步包括一个二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
如图4所示，为本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，在图1的基础上，所述第一开关电路包括常闭继电器、第三电阻R3和第一NPN三极管，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述电池的正极连接，所述第一NPN三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第一NPN三极管的发射极分别与所述第三电阻R3的第一端、所述常闭继电器的控制端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述电池的负极连接。在所述掉电保护电路中还可以进一步包括一个二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
如图5所示，为本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，在图1的基础上，所述第一开关电路包括常闭继电器、第四电阻R4和第一PNP三极管，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第一PNP三极管的发射极与所述电池的正极连接，所述第一PNP三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第一PNP三极管的集电极分别与所述第四电阻R4的第一端、所述常闭继电器的控制端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述电池的负极连接。在所述掉电保护电路中还可以进一步包括一个二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，可以在图1至图5任一幅结构示意图的基础上进行改进，所述第二开关电路为常开继电器，如图6所示为在图2的基础上，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述常开继电器的控制端与所述电源电压比较器的输出端连接。
本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，可以在图1至图5任一幅结构示意图的基础上进行改进，所述第二开关电路包括常开继电器、第五电阻R5和第二NPN三极管，如图7所示为在图2的基础上，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述电池的正极连接，所述第二NPN三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第二NPN三极管的发射极分别与所述第五电阻R5的第一端、所述常开继电器的控制端连接，所述第五电阻R5的第二端与所述电池的负极连接。
本实用新型实施例提供的另一种掉电保护电路，可以在图1至图5任一幅结构示意图的基础上进行改进，所述第二开关电路包括常开继电器、第六电阻R6和第二PNP三极管，如图8所示为在图2的基础上，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第二PNP三极管的发射极与所述电池的正极连接，所述第二PNP三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第二PNP三极管的集电极分别与所述第六电阻R6的第一端、所述常开继电器的控制端连接，所述第六电阻R6的第二端与所述电池的负极连接。
如图9所示，为本实用新型实施例提供的一种掉电保护电路的电路原理图。其中，掉电检测电路包括U1(即电源电压比较器)、第一电阻R1和第二电阻R2。所述芯片U1的正输入极分别与所述第一电阻R1的第一端、所述第二电阻R2的第一端连接，所述芯片U1的负输入极与外部电源POWER_IN连接，所述芯片U1的输出端分别与第一开关电路中的NPN三极管Q1的基极、第二开关电路中的NPN三极管Q2的基极连接，所述芯片U1的电源与电池连接，所述第一电阻R1的第二端与所述电池的正极连接，所述第二电阻R2的第二端与所述电池的负极连接。所述第一开关电路包括常闭继电器LS1、第三电阻R3和所述NPN三极管Q1，其中，所述NPN三极管Q1的集电极与所述电池的正极连接，所述NPN三极管Q1的基极与芯片U1的输出端连接，所述NPN三极管Q1的发射极同时与所述第三电阻R3的第一端、所述常闭继电器LS1的控制端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述电池的负极连接，所述常闭继电器LS1的输入端与所述外部电源POWER_IN连接，所述常闭继电器LS1的输出端与设备的电源端连接。所述第二开关电路包括常开继电器LS2、第四电阻R4和NPN三极管Q2，其中，所述常开继电器LS2的输出端与所述设备的电源端连接，所述NPN三极管Q2的集电极与所述电池的正极连接，所述NPN三极管Q2的基极与所述芯片U1的输出端连接，所述NPN三极管Q2的发射极同时与所述第四电阻R4的第一端、所述常开继电器LS2控制端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述电池的负极连接。二极管D1的输入端与所述常闭继电器LS1的输出端连接，二极管D1的输出端与所述电池的正极连接。
图3、图4、图5、图9中，所述第一开关电路使用了常闭继电器，当所述常闭继电器处于常闭状态时，所述第一开关电路处于导通状态；当所述常闭继电器处于断开状态时，所述第一开关电路处于断开状态。在图6至图9所示的掉电保护电路中，所述第二开关电路使用了常开继电器，当所述常开继电器处于常开状态时，所述第二开关电路处于断开状态；当所述常开继电器处于闭合状态时，所述第二开关电路处于导通状态。
当使用本实用新型掉电保护电路时，若外部电源为交流电源，则外部电源可通过交流转直流模块分别与第一开关电路的输入端、电源电压比较器的负输入极连接，设备可通过所述直流转交流模块分别与所述第一开关电路的输出端、所述第二开关电路的输出端连接。其中，所述交流转直流模块的输入端与所述外部电源连接，所述交流转直流模块的输出端分别与所述第一开关电路的输入端、所述电源电压比较器的负输入极连接，所述直流转交流模块的输入端分别与所述第一开关电路的输出端、所述第二开关电路的输出端连接，所述直流转交流模块的输出端与所述设备的电源端连接。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (11)
1.一种掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路包括：第一开关电路、第二开关电路、掉电检测电路和电池；所述掉电检测电路包括电源电压比较器、第一电阻和第二电阻；所述电源电压比较器的正输入极分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端连接，所述电源电压比较器的负输入极与外部电源连接，所述电源电压比较器的输出端分别与所述第一开关电路的控制端、所述第二开关电路的控制端连接，所述第一电阻的第二端与所述电池的正极连接，所述第二电阻的第二端与所述电池的负极连接，所述第一开关电路的输入端与所述外部电源连接，所述第一开关电路的输出端与外部设备的电源端连接，所述第二开关电路的输入端与所述电池的正极连接，所述第二开关电路的输出端与所述外部设备的电源端连接；当所述外部电源供电时，所述第一开关电路处于导通状态，所述第二开关电路处于断开状态；当所述外部电源掉电时，所述第一开关电路处于断开状态，所述第二开关电路处于导通状态。
2.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述第一开关电路的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
3.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括常闭继电器，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述常闭继电器的控制端与所述电源电压比较器的输出端连接。
4.根据权利要求3所述的掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
5.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括常闭继电器、第三电阻和第一NPN三极管，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第一NPN三极管的集电极与所述电池的正极连接，所述第一NPN三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第一NPN三极管的发射极分别与所述第三电阻的第一端、所述常闭继电器的控制端连接，所述第三电阻的第二端与所述电池的负极连接。
6.根据权利要求5所述的掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
7.根据权利要求1所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第一开关电路包括常闭继电器、第四电阻和第一PNP三极管，所述常闭继电器的输入端与所述外部电源连接，所述常闭继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第一PNP三极管的发射极与所述电池的正极连接，所述第一PNP三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第一PNP三极管的集电极分别与所述第四电阻的第一端、所述常闭继电器的控制端连接，所述第四电阻的第二端与所述电池的负极连接。
8.根据权利要求7所述的掉电保护电路，其特征在于，所述掉电保护电路还包括二极管，所述二极管的输入端与所述常闭继电器的输出端连接，所述二极管的输出端与所述电池的正极连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第二开关电路包括常开继电器，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述常开继电器的控制端与所述电源电压比较器的输出端连接。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第二开关电路包括常开继电器、第五电阻和第二NPN三极管，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第二NPN三极管的集电极与所述电池的正极连接，所述第二NPN三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第二NPN三极管的发射极分别与所述第五电阻的第一端、所述常开继电器的控制端连接，所述第五电阻的第二端与所述电池的负极连接。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的掉电保护电路，其特征在于，所述第二开关电路包括常开继电器、第六电阻和第二PNP三极管，所述常开继电器的输入端与所述电池的正极连接，所述常开继电器的输出端与所述外部设备的电源端连接，所述第二PNP三极管的发射极与所述电池的正极连接，所述第二PNP三极管的基极与所述电源电压比较器的输出端连接，所述第二PNP三极管的集电极分别与所述第六电阻的第一端、所述常开继电器的控制端连接，所述第六电阻的第二端与所述电池的负极连接。
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