CN208257500U - 一种编码器供电管理电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种编码器供电管理电路,包括电池和供电切换电路,供电切换电路包括连接主电源的第一供电输入端、连接电池的第二供电输入端以及连接后端编码器电路的供电输出端;供电切换电路用于在主电源有效时将所述供电输出端与第一供电输入端导通,且导通压降小于预设低压;供电切换电路在主电源失效时将所述供电输出端与第二供电输入端导通,且导通压降小于预设低压。本实用新型采用电池作为备份电源,容量大,供电时间长;供电切换电路的导通压降小于预设低压,可以避免耗电大。

Description

一种编码器供电管理电路
技术领域
[0001] 本实用新型涉及编码器领域,尤其涉及一种编码器供电管理电路。
背景技术
[0002] 多圈编码器可在失电模式下保持计数,使得编码器再次上电时,多圈测量数据不 丢失,进而相对单圈编码器扩大测量范围,因此多圈编码器在失电模式下的计数功能尤为 重要。
[0003] 为了保证多圈编码器在失电模式下的计数功能,需保证多圈编码器在失电模式下 的供电。以往多圈编码器在失电模式下,有些采用电容做备用电源,缺点是容量低,能够提 供的供电时间短;有些采用电池做备用电源,缺点在于与主电源的切换电路耗电大。 实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述采用电容做备用电源存 在的容量低、供电时间短的缺陷,以及采用电池做备用电源存在的切换电路耗电大的缺陷, 提供一种编码器供电管理电路。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种编码器供电管理电 路,包括电池和供电切换电路,所述供电切换电路包括用于连接主电源的第一供电输入端、 用于连接所述电池的第二供电输入端以及用于连接后端编码器电路的供电输出端;所述供 电切换电路用于在所述主电源有效时将所述供电输出端与所述第一供电输入端导通以将 所述主电源作为所述后端编码器电路的供电电源,且导通压降小于预设低压;所述供电切 换电路在所述主电源失效时将所述供电输出端与所述第二供电输入端导通以将所述电池 作为所述后端编码器电路的供电电源,且导通压降小于预设低压。
[0006] 在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述电池为锂电池。
[0007] 在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述供电切换电路包括导通压降均 小于预设低压的第一单向导通电路和第二单向导通电路,所述第一单向导通电路的输入端 作为所述第一供电输入端,所述第二单向导通电路的输入端作为所述第二供电输入端,所 述第一单向导通电路和第二单向导通电路的输出端共接后作为所述供电输出端,所述第一 单向导通电路用于在所述主电源有效时导通、失效时截止;所述第二单向导通电路用于在 所述主电源有效时截止、失效时导通。
[0008]在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述第一单向导通电路包括第一二 极管,所述第一二极管的正极作为第一单向导通电路的输入端,所述第一二极管的负极作 为第一单向导通电路的输出端;
[0009]所述第二单向导通电路包括第二二极管,所述第二二极管的正极作为第二单向导 通电路的输入端,所述第二二极管的负极作为第二单向导通电路的输出端。
[0010]在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,还包括电池电压监控电路,所述电 池电压监控电路与所述电池以及后端编码器电路中的主控单元连接,用于监控所述电池的 电压。
[0011]在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述电池电压监控电路包括开关 管,所述开关管的输入端连接所述电池,所述开关管的输出端连接所述主控单元,所述开关 管的受控端连接所述主控单元。
[0012]在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述开关管为场效应管,所述开关 管的输入端和受控端之间连接有第一电阻,所述开关管的受控端和所述主控单元之间连接 有第二电阻。
[0013] 在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述开关管为NMOS管或者PMOS管。 [0014]在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述主控单元包括报警电路,用于 在所述电池电压监控电路监控到所述电池的电压低于所述后端编码器电路所需电源电压 时进行报警提示。
[0015]在本实用新型所述的编码器供电管理电路中,所述主电源的为5V供电电源,所述 电池为3.6V锂电池。
[0016] 实施本实用新型的编码器供电管理电路,具有以下有益效果:本实用新型采用电 池作为备份电源,容量大,供电时间长;而且供电切换电路在主电源有效时将主电源作为后 端编码器电路的供电电源,在主电源失效时将电池作为后端编码器电路的供电电源,实现 主电源与电池的供电切换,且由于无论是主电源供电还是电池供电,供电切换电路的导通 压降小于预设低压,因此可以避免耗电大;
[0017]进一步地,电池采用长寿命锂电池,供电切换电路只采用两个二极管,器件应用 少,功耗低,可进一步延长锂电池的使用寿命,电路设计简单,可节省很多电路排版面积,缩 小产品体积;更进一地,可以增加电池电压监控电路对电池电压欠压进行报警,方便及时更 换锂电池,避免在电池电量耗尽后出现多圈数据计数错误的测量事故。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的实施例,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 可以根据提供的附图获得其他的附图:
[0019] 图1是本实用新型的编码器供电管理电路的结构示意图;
[0020] 图2是本实用新型实施例一提供的编码器供电管理电路的结构示意图;
[0021]图3是本实用新型实施例二提供的编码器供电管理电路的结构示意图。
具体实施方式
[0022] 为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描 述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实 现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公 开内容更加透彻全面。
[0023]需要说明的是,所述“相连”或“连接”,不仅仅包括将两个实体直接相连,也包括通 过具有有益改善效果的其他实体间接相连。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科 学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新 型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新 型。
[0024]本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素, 但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别 于其他构成要素。例如,在不脱离本发明的权利范围的前提下,第一构成要素可被命名为第 二构成要素,类似地,第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
[0025] 参考图1,本实用新型总的思路是:构造一种编码器供电管理电路,包括电池101和 供电切换电路103,所述供电切换电路103包括用于连接主电源101的第一供电输入端、用于 连接所述电池102的第二供电输入端以及用于连接后端编码器电路104的供电输出端。
[0026]其中,所述供电切换电路103用于在所述主电源101有效时,将所述供电输出端与 所述第一供电输入端导通以将所述主电源101作为所述后端编码器电路104的供电电源,且 导通压降小于预设低压;所述供电切换电路103还用于在所述主电源101失效时,将所述供 电输出端与所述第二供电输入端导通以将所述电池102作为所述后端编码器电路104的供 电电源,且导通压降小于预设低压。
[0027]本实用新型采用电池102作为备份电源,容量大,供电时间长;而且供电切换电路 103可以实现主电源101与电池102的供电切换,且由于无论是主电源101供电还是电池102 供电,供电切换电路103的导通压降小于预设低压,因此可以避免耗电大。
[0028]为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上 述技术方案进行详细的说明,应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本 申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本实用 新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
[0029]实施例一
[0030] 参考图2,本实施例提供的编码器供电管理电路包括电池202、供电切换电路203、 电池电压监控电路205。
[0031]优选的,所述电池202为锂电池。利用锂电池具有低放电率,大容量等优点,可以延 长多圈编码器的使用寿命。
[0032] 其中,供电切换电路203具体包括:第一单向导通电路2031和第二单向导通电路 2〇32,第一单向导通电路2031和第二单向导通电路2032的导通压降均小于预设低压。所述 第一单向导通电路2〇31的输入端作为所述供电切换电路203的第一供电输入端连接所述主 电源201,所述第二单向导通电路2032的输入端作为所述供电切换电路203的第二供电输入 端连接所述电池2〇2,所述第一单向导通电路2031和第二单向导通电路2032的输出端共接 后作为所述供电切换电路203的供电输出端连接后端编码器电路204,所述第一单向导通电 路2031用于在所述主电源2〇1有效时导通、失效时截止,所述第二单向导通电路2032用于在 所述主电源201有效时截止、失效时导通。即主电源201有效时述主电源201被选通作为后端 编码器电路204的供电电源,主电源201失效时电池202被选通作为后端编码器电路204的供 电电源。在使用锂电池延长使用寿命的同时,加入更加节省能耗的供电切换电路203,在锂 电池供电期间可以进一步降低功耗。
[0033]随着电池2〇2电压放电过程中电池电压逐步降低,电池电压的监控显得尤为重要, 为此,可以在电池电量耗尽前,提醒用户及时更换电池。优选的,本实施例还包括电池电压 监控电路205,电池电压监控电路205与所述电池202以及后端编码器电路204中的主控单元 2041连接,用于监控所述电池202的电压。
[0034] 实施例二
[0035]参考图3,本实施例在实施例一的基础上进一步改进。具体的,编码器供电管理电 路包括电池302、供电切换电路303、电池电压监控电路305。供电切换电路303包括第一单向 导通电路3〇31和第二单向导通电路3〇32。电池电压监控电路305、第一单向导通电路3031和 第二单向导通电路3032的具体连接关系和功能可参考实施例一部分。
[0036]本实施例中,所述主电源的为5V供电电源,所述电池为3.6V锂电池。
[0037]其中,第一单向导通电路3031包括第一二极管D1,所述第一二极管D1的正极作为 第一单向导通电路3031的输入端,所述第一二极管D1的负极作为第一单向导通电路3031的 输出端。同理,所述第二单向导通电路3032包括第二二极管D2,所述第二二极管D2的正极作 为第二单向导通电路3〇32的输入端,所述第二二极管D2的负极作为第二单向导通电路3032 的输出端。也即,第一单向导通电路3〇31和第二单向导通电路2032的导通压降为二极管的 导通压降,一般为〇. 6〜0.7V。
[0038]电池电压监控电路3〇5包括开关管、第一电阻R1、第二电阻R2。所述开关管为场效 应管,既可以为NM0S管,也可以为PM0S管,本实施例以PMOS管为例进行说明。
[0039] PM0S管Q1的源极连接所述电池3〇2,PMOS管Q1的漏极连接主控单元3041,PM0S管Q1 的源极和栅极之间连接有第一电阻R1,PM0S管Q1的栅极经由第二电阻R2连接后端编码器电 路304中的主控单元3041。
[0040]优选的,所述主控单元3041包括报警电路,用于在所述电池电压监控电路305监控 到所述电池302的电压低于所述后端编码器电路304所需电源电压时进行报警提示。
[0041]本实施例的工作原理如下:
[0042]电源切换原理是:主电源301的电压为5V,VBAT表示电池302的实时电压,电池302 满电压时VBAT为3.6V。假设第一二极管D1、第二二极管D2的压降为0.6V。当主电源301有效 时,经过第一二极管D1后电压输出为4.4V,高于电池电压3.6V,第二二极管D2的负极电压高 于正极电压,因此第二二极管D2截止,后端编码器电路304由主电源301供电。当主电源301 失效时,电池302电压经过第二二极管D2后为3V,第一二极管D1的负极电压高于正极电压, 因此第一二极管D1截止,后端编码器电路304由电池302供电。
[0043]电池电压监控原理是:如需要启动电池电压监控,则主控单元3041输出低电平控 制PM0S管Q1导通,被测电池3〇2的电压源VBAT通过PM0S管Q1输出至主控单元3041,如果不需 要启动电池电压监控,则则主控单元3041输出高电平控制PM0S管Q1关断。
[0044]可见,本实施例中电池3〇2采用长寿命锂电池,供电切换电路303只采用两个二极 管,器件应用少,功耗低,可进一步延长锂电池的使用寿命,电路设计简单,可节省很多电路 排版面积,缩小产品体积;更进一地,电池电压监控电路305对电池电压欠压进行报警,方便 及时更换锂电池,避免在电池电量耗尽后出现多圈数据计数错误的测量事故。
[0045]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上 述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通 技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况 下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1. 一种编码器供电管理电路,其特征在于,包括电池和供电切换电路,所述供电切换电 路包括用于连接主电源的第一供电输入端、用于连接所述电池的第二供电输入端以及用于 连接后端编码器电路的供电输出端;所述供电切换电路用于在所述主电源有效时将所述供 电输出端与所述第一供电输入端导通,以将所述主电源作为所述后端编码器电路的供电电 源,且导通压降小于预设低压;所述供电切换电路在所述主电源失效时将所述供电输出端 与所述第二供电输入端导通,以将所述电池作为所述后端编码器电路的供电电源,且导通 压降小于预设低压。
2. 根据权利要求1所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述电池为锂电池。
3. 根据权利要求1所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述供电切换电路包括导 通压降均小于预设低压的第一单向导通电路和第二单向导通电路,所述第一单向导通电路 的输入端作为所述第一供电输入端,所述第二单向导通电路的输入端作为所述第二供电输 入端,所述第一单向导通电路和第二单向导通电路的输出端共接后作为所述供电输出端, 所述第一单向导通电路用于在所述主电源有效时导通、失效时截止;所述第二单向导通电 路用于在所述主电源有效时截止、失效时导通。
4.根据权利要求3所述的编码器供电管理电路,其特征在于, 所述第一单向导通电路包括第一二极管,所述第一二极管的正极作为第一单向导通电 路的输入端,所述第一二极管的负极作为第一单向导通电路的输出端; 所述第二单向导通电路包括第二二极管,所述第二二极管的正极作为第二单向导通电 路的输入端,所述第二二极管的负极作为第二单向导通电路的输出端。
5. 根据权利要求1所述的编码器供电管理电路,其特征在于,还包括电池电压监控电 路,所述电池电压监控电路与所述电池以及后端编码器电路中的主控单元连接,用于监控 所述电池的电压。
6. 根据权利要求5所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述电池电压监控电路包 括开关管,所述开关管的输入端连接所述电池,所述开关管的输出端连接所述主控单元,所 述开关管的受控端连接所述主控单元。
7.根据权利要求6所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述开关管为场效应管, 所述开关管的输入端和受控端之间连接有第一电阻,所述开关管的受控端和所述主控单元 之间连接有第二电阻。
8.根据权利要求7所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述开关管为NM0S管或者 PMOS 管。
9. 根据权利要求5所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述主控单元包括报警电 路,用于在所述电池电压监控电路监控到所述电池的电压低于所述后端编码器电路所需电 源电压时进行报警提示。
10. 根据权利要求1所述的编码器供电管理电路,其特征在于,所述主电源为^供电电 源,所述电池为3.6V锂电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109656334A (zh) * 2019-01-18 2019-04-19 西安易朴通讯技术有限公司 机箱与报警方法
CN109861375A (zh) * 2019-02-01 2019-06-07 深圳市航天无线通信技术有限公司 双电源切换装置及汽车
CN109974158A (zh) * 2019-02-21 2019-07-05 广州维实信息科技有限公司 车载式负离子空气净化器

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