CN207765958U - 一种低压控制器用高可靠性电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种低压控制器用高可靠性电源电路，用以通过冗余的方式保证低压控制器的供电，该电源电路包括互为冗余的快速启动电源子电路和慢速启动电源子电路，所述的快速启动电源子电路和慢速启动电源子电路的一端分别与输入电压端连接，另一端分别与低压控制器的供电端连接，所述的低压控制器的控制信号引脚与慢速启动电源子电路连接。与现有技术相比，本实用新型具有功耗低、供电稳定等优点。

Description

一种低压控制器用高可靠性电源电路

技术领域

本实用新型涉及控制器电源系统领域，尤其是涉及一种低压控制器用高可靠性电源电路。

背景技术

现在市场上许多低压电器的控制器为了节约成本，大多采用单线性稳压电源的方案来给控制器供电。当控制器刚启动时，由于此时电源电压还未完全建立，此时系统处于一个不稳定状态，极易使设备发生故障。同时，当电源系统失效时，控制器也无法正常工作，导致整个系统失效，低压控制器的失效，会导致整个配电系统的灾难性后果。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压控制器用高可靠性电源电路。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种低压控制器用高可靠性电源电路，用以通过冗余的方式保证低压控制器的供电，该电源电路包括互为冗余的快速启动电源子电路和慢速启动电源子电路，所述的快速启动电源子电路和慢速启动电源子电路的一端分别与输入电压端连接，另一端分别与低压控制器的供电端连接，所述的低压控制器的控制信号引脚与慢速启动电源子电路连接。

优选地，所述的慢速启动电源子电路包括第一电源芯片和第一二极管，所述的第一电源芯片的电压输入1引脚与输入电压端连接，电压输出5引脚通过第一二极管与供电端连接，控制使能端与控制信号引脚连接。

优选地，所述的快速启动电源子电路包括三极管、第二电源芯片、第一分压电阻和第二分压电阻，所述的三极管的集电极与输入电压端连接，发射极通过第二二极管与供电端连接，基极与第二电源芯片负极连接，所述的三极管的发射极依次通过第二分压电阻和第一分压电阻接地，所述的第二电源芯片正极接地，基准电压端接入第一分压电阻和第二分压电阻之间。

优选地，所述的快速启动电源子电路还包括第四滤波电容，所述的第四滤波电容正极与三极管的发射极连接，另一端接地。

优选地，所述的快速启动电源子电路还包括设置在三极管基极与集电极之间的限流电阻。

优选地，所述的慢速启动电源子电路还包括第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容和TVS管，所述的第一滤波电容接在输入电压端和地之间，所述的第二滤波电容、第三滤波电容并联在电压输出5引脚和地之间，所述的TVS管正极接地，负极与供电端连接。

优选地，所述的慢速启动电源子电路还包括第三分压电阻和第四分压电阻，所述的控制信号引脚依次通过第四分压电阻和第三分压电阻接地，所述的控制使能端接在第四分压电阻和第三分压电阻之间。

优选地，所述的第一电源芯片为一线性稳压电源，其型号为LP2980。

优选地，所述的第二电源芯片的型号为TL431。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型能够更加可靠且可以降低整个设备的功耗，双路冗余电源供电模式不仅能保证产品的高可靠性，同时在启动速度和运行功耗上均有出色的表现，以保证整个控制器的稳定工作。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1所示，该电源系统电路用于低压电器领域的控制器系统中。当控制器在刚启动时，此时整个系统电源还未完全建立，由于整个控制器的功耗较大，MCU能通过P1.0口控制电源芯片IC4(LP2980)的3脚来关断一路电源，降低整个控制器的功耗。

同时VCC_IN输入电压通过限流电阻R29给电源芯片D4(TL431)提供启动电流，则D4输出一个固定电压，此电压经过两个分压电阻R30和R32输出基准电压给D4控制输出电压的稳定，三极管Q1用于控制输出电流。输出电压通过D11给整个系统供电。

当控制器完全启动后，MCU通过P1.0口控制电源芯片IC4的3脚来打开该芯片使其工作，IC4的5脚输出一个电压经过D2导通后，与另一路电源通过D11输出的电压同时，形成整个系统工作的电压VCC。这样双路冗余电源系统供电的方式可以保证整个系统非常稳定可靠的工作。

C10为电源芯片IC4输入端的滤波电容，R68和R69为电源芯片IC4使能端的两个分压电阻。C12和C13为电源芯片IC4输出端的两个滤波电容，D5为系统电源VCC的TVS管，C14为滤波电容。

本方案采用双路冗余电源系统供电的方式，一路电源为快速启动电源，低静态电流，另一路为慢速启动电源，高可靠性，两路电源同时供电，一路电源失效或者还未完全建立时，另一路电源可以为整个控制器系统提供稳定的电源电压。当需要控制器功耗较低的场合时，MCU能控制其中一路电源断开以减小整个控制器的功耗。

以上所述，仅是本实用新型的一种实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种低压控制器用高可靠性电源电路，用以通过冗余的方式保证低压控制器(MCU)的供电，其特征在于，该电源电路包括互为冗余的快速启动电源子电路和慢速启动电源子电路，所述的快速启动电源子电路和慢速启动电源子电路的一端分别与输入电压端(VCC_IN)连接，另一端分别与低压控制器(MCU)的供电端(VCC)连接，所述的低压控制器(MCU)的控制信号引脚(P1.0)与慢速启动电源子电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的慢速启动电源子电路包括第一电源芯片(IC4)和第一二极管(D2)，所述的第一电源芯片(IC4)的电压输入1引脚与输入电压端(VCC_IN)连接，电压输出5引脚通过第一二极管(D2)与供电端(VCC)连接，控制使能端与控制信号引脚(P1.0)连接。

3.根据权利要求1所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的快速启动电源子电路包括三极管(Q1)、第二电源芯片(D4)、第一分压电阻(R32)和第二分压电阻(R30)，所述的三极管(Q1)的集电极与输入电压端(VCC_IN)连接，发射极通过第二二极管(D11)与供电端(VCC)连接，基极与第二电源芯片(D4)负极连接，所述的三极管(Q1)的发射极依次通过第二分压电阻(R30)和第一分压电阻(R32)接地，所述的第二电源芯片(D4)正极接地，基准电压端接入第一分压电阻(R29)和第二分压电阻(R30)之间。

4.根据权利要求3所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的快速启动电源子电路还包括第四滤波电容(C14)，所述的第四滤波电容(C14)正极与三极管(Q1)的发射极连接，另一端接地。

5.根据权利要求3所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的快速启动电源子电路还包括设置在三极管(Q1)基极与集电极之间的限流电阻(R29)。

6.根据权利要求2所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的慢速启动电源子电路还包括第一滤波电容(C10)、第二滤波电容(C12)、第三滤波电容(C13)和TVS管(D5)，所述的第一滤波电容(C10)接在输入电压端(VCC_IN)和地之间，所述的第二滤波电容(C12)、第三滤波电容(C13)并联在电压输出5引脚和地之间，所述的TVS管(D5)正极接地，负极与供电端(VCC)连接。

7.根据权利要求2所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的慢速启动电源子电路还包括第三分压电阻(R68)和第四分压电阻(R69)，所述的控制信号引脚(P1.0)依次通过第四分压电阻(R69)和第三分压电阻(R68)接地，所述的控制使能端接在第四分压电阻(R69)和第三分压电阻(R68)之间。

8.根据权利要求2所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的第一电源芯片(IC4)为一线性稳压电源，其型号为LP2980。

9.根据权利要求3所述的一种低压控制器用高可靠性电源电路，其特征在于，所述的第二电源芯片(D4)的型号为TL431。