CN209280065U - 一种燃气表电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气表电源电路，包括电池、储备电源模块、电源升压模块、电源输出模块以及电源监控模块；电池用于为电源电路提供输入电压；储备电源模块用于存储部分输入电压作为备用电压；电源升压模块用于对输入电压或者备用电压进行升压后再滤波，获得升压电压；电源输出模块用于将升压电压进行存储以及输出，获得输出电压；电源监控模块用于获得输出电压，并且根据输出电压，控制电源升压模块的工作或停止；本实用新型提供的一种燃气表电源电路在节省了产品模具的限制空间外，依然保证系统在低压电源的条件下可以正常低功耗的工作，减慢了电池损耗速度，并且完成部分大电流的工作，如阀门开关，无线抄表等。

Description

一种燃气表电源电路

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种燃气表电源电路。

背景技术

燃气表作为燃气的计量仪表广泛在城乡的家庭和单位中使用。燃气是易燃气体，工作过程中安全性能尤为重要。现有技术中燃气表大多采用电池对表体内部电控系统进行供电。电池是将化学能转化为电能的装置。随着燃气表使用时间延长，电池电量会逐渐降低直到电能耗尽。当电池电量过低或电能损耗殆尽时，则影响燃气表整个系统的正常工作，比如阀门的正常启闭等。这就会造成安全隐患。

受燃气表模具结构空间限制影响，四节五号碱性电池(小于等于 6V)无法全部装置，只能装置2节5号碱性电池(小于等于3V)，但是燃气表需要3v以上的电源才能正常工作，并且必须完成部分大电流的工作，如完成阀门开关和无线抄表的工作等，同时产品整机功耗不能太大，电池损耗速度不能过快。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种燃气表电源电路，用以解决现有技术中的燃气表电源中只能提供小于3V的电源时，无法驱动燃气表正常工作的问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种燃气表电源电路，包括电池，还包括储备电源模块、电源升压模块、电源输出模块以及电源监控模块；

所述的电池用于为电源电路提供输入电压；

所述的储备电源模块用于存储部分输入电压作为备用电压；

所述的电源升压模块用于对所述的输入电压或者备用电压进行升压后再滤波，获得升压电压；

所述的电源输出模块用于将所述的升压电压进行存储以及输出，获得输出电压；

所述的电源监控模块用于获得所述输出电压，并且根据所述的输出电压，控制电源升压模块的工作或停止。

进一步地，所述的储备电源模块包括用于存储部分输入电压作为备用电压的第一电容。

进一步地，所述的电源升压模块包括依次连接的升压子模块以及滤波子模块；

所述的升压子模块用于将所述的输入电压或者备用电压升至燃气表需要的电压，获得初始升压电压；

所述的滤波子模块用于对所述的初始升压电压进行滤波，获得升压电压。

进一步地，所述的电源输出模块包括用于将所述的升压电压进行存储以及输出的第六电容。

进一步地，所述的电源监控模块包括监测子模块以及控制子模块；

所述的监测子模块用于监测所述的输出电压；

所述的控制子模块用于根据所述的输出电压，控制电源升压模块的工作或停止。

进一步地，所述的升压子模块包括升压芯片以及与所述升压芯片连接的一组相互串联的调压电阻；

所述的升压子模块还包括与所述升压芯片的使能端连接的第一电阻。

进一步地，所述的滤波子模块包括相互并联的第三电容、第四电容以及第五电容。

进一步地，所述的监测子模块包括相互串联的第五电阻以及第六电阻，在所述的第五电阻以及第六电阻之间还连接有AD转换器。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：

本实用新型提供的一种燃气表电源电路在节省了产品模具的限制空间外，依然保证系统在低压电源的条件下可以正常低功耗的工作，减慢了电池损耗速度，并且完成部分大电流的工作，如阀门开关，无线抄表等。

附图说明

图1为本实用新型提供的燃气表电源电路的组成结构图；

图2为本实用新型的实施例中提供的一种燃气表电源电路的具体电路图。

具体实施方式

在本实施例中公开了一种燃气表电源电路，包括电池，还包括储备电源模块、电源升压模块、电源输出模块以及电源监控模块；

在本实施例中提供了一种低压电池对前端大容量电容进行电量存储的储存电源模块，同时连接升压电路的输入端进行升压的电源升压模块，然后升压电路输出升压后的电压直接向后端大容量电容存储电量至电源输出模块以提供系统正常工作的电源电压，并随时对电源输出模块的电量进行采样监测以及控制电源升压模块的工作。

电池用于为电源电路提供输入电压；

在本实施例中，如图2所示，电池为低压电池。

储备电源模块用于存储部分输入电压作为备用电压；

可选地，储备电源模块包括用于存储部分输入电压作为备用电压的第一电容E1。

在本实施例中，如图2所示，低压电池的电压通过储备电源模块的第一二极管D1输入至第一电容E1中，在第一电容E1与第一二极管D1连接处还连接有第一开关S1。

其中第一二极管D1用于防止第一电容E1所存储电量的逆流；第一开关S1用于断开或者连接第一电容E1，以方便生产测试主板功耗。第一电容E1用于存储电量以作为备用电源将电压输入电源升压子模块的输入端完成升压工作，而使系统及时完成重要工作。

在本实施例中，储备电源模块的作用是在低压电池无电量或者突然掉电的情况下，而作为储备电源可以使燃气表及时正常完成开关阀门和重要数据存储的工作。

当低压电池无电量或者掉电时，此时第一电容E1作为备用电源将电压输入至电源升压子模块的输入端完成升压工作，而使系统及时完成重要工作，如开关阀、数据存储等，保证产品的稳定性，极大的减少了低压电池工作的损耗速度。

电源升压模块用于对输入电压或者备用电压进行升压后再滤波，获得升压电压；

在本实施例中，电源升压模块的输入电压在1.8v至5.5v区间均可，升压电路升压后的电压值可以根据燃气表的需要输出适合的工作理想电压，但最大不能超过5V，因此在本实施例中，电源升压模块的输出是可调的。

可选地，电源升压模块包括依次连接的升压子模块以及滤波子模块；

升压子模块用于将输入电压或者备用电压升至燃气表需要的电压，获得初始升压电压；

滤波子模块用于对初始升压电压进行滤波，获得升压电压。

在本实施例中，如图2所示，升压子模块包括升压芯片U4以及一组调压电阻，调压电阻包括相互串联的第二电阻R34、第三电阻R1 以及第四电阻R35，升压芯片完成升压工作后输出待调节的电压，待调节电压可以通过调节第二电阻R34、第三电阻R1以及第四电阻R35 的阻值进行编程输出初始升压电压。

升压子模块还包括与储备电源模块的第一电容E1并联的第二电容C6，该第二电容C6用于升压子模块过滤纹波。升压子模块还包括与一端与储备电源模块的第一二极管D1连接的电感L1，电感L1的另一端还与升压芯片U4的转换端SW连接，该电感L1用于储蓄电流能。

在本实施例中，储备电源模块的第一二极管D1还与升压芯片U4 的输入端IN连接，升压芯片U4的使能端EN通过第一电阻R2与输入端IN连接，该第一电阻R2作为上拉电阻，保证了当电源监控模块不可控时强制电源升压模块进行升压工作，以保证整个系统正常工作。

升压芯片U4的输出端Vo以及反馈端FB均与调压电阻连接，升压芯片U4的接地端GND接地。

在本实施例中，如图2所示，滤波子模块包括一组相互并联的滤波电容对初始升压电压进行高效滤波，滤波电容包括第三电容C31、第四电容C21以及第五电容C1，其中第三电容C31和第五电容C1均为贴片电容、第四电容C21为电解电容。

其中，第三电容C31与升压芯片U4的反馈端FB连接，第四电容 C21以及第五电容C1均与调节电阻并联。

电源输出模块用于将升压电压进行存储以及输出，获得输出电压；

在本实施例中，如图2所示，电源输出模块作为电源电路中的输出端，将电压输入至燃气表中需要供电的其他电路中，例如自动抄表电路等。

可选地，电源输出模块包括用于将升压电压进行存储以及输出的第六电容E2。

在本实施例中，如图2所示，电源输出模块还包括第二二极管D4，第二二极管D4用于防止第六电容E2所存储电量的逆流；电源输出模块还包括第二开关S2，用于断开或者连接第六电容E2，升压电压通过第二二极管D4向后端大容量的第六电容E2进行充电存储电量，在正常工作状态下，燃气表的工作电源都是由电源输出模块提供的。

其中通过第二二极管D4向后端大容量的第六电容E2进行充电存储电量，依次重复进行存储和用电的操作，很大程度上减少了电池损耗速度。

电源监控模块用于获得输出电压，并且根据输出电压，控制电源升压模块的工作或停止。

在本实施例中，电源监控模块通过检测输出电压，转换为存储电量后，监测电量是否达到上限阈值或者低于下限阈值，存储电量达到上限阈值，则会直接控制电源升压模块停止工作；若监测到电量低于下限阈值，控制电源升压模块开始工作。

可选地，电源监控模块包括监测子模块以及控制子模块；

监测子模块用于监测输出电压；

控制子模块用于根据输出电压，控制电源升压模块的工作或停止。

在本实施例中，检测子模块为电压采样监控电路，该电压采样监控电路包括与第六电容E2并联的第七电容C10以及与第七电容C10 并联的第五电阻R29和第六电阻R30。检测子模块是通过AD转换器采集到第六电阻R30的电压值，通过采集到的电压值和第五电阻R29 及第六电阻R30的阻值可以计算出第六电容E2的电压值，进而可以判断第六电容E2的存储电量的电压是否超过或低于设置的阈值电压。

在本实施例中，控制子模块为单片机，单片实时获得电压采样监控电路采集到的第六电容E2存储电量的情况，在升压电路工作过程中，若监测到存储的电量达到上限阈值，则单片机立即拉低升压芯片U4的使能端EN控制升压电路停止工作。此时整个系统的工作电源完全由后端的大容量电容E2中存储的电量提供，同时低压电池不工作，在系统工作时，单片机实时获得电压采样监控电路采集到的第六电容 E2存储电量的情况，若监测到存储的电量下降到下限阈值，则单片机立即置位升压芯片U4的使能端EN控制升压电路开始工作，升压后的输出电压向后端的大容量电容E2进行充电存储电量，以此重复前面的工作。

Claims (8)

1.一种燃气表电源电路，包括电池，其特征在于，还包括储备电源模块、电源升压模块、电源输出模块以及电源监控模块；

所述的电池用于为电源电路提供输入电压；

所述的储备电源模块用于存储部分输入电压作为备用电压；

所述的电源升压模块用于对所述的输入电压或者备用电压进行升压后再滤波，获得升压电压；

所述的电源输出模块用于将所述的升压电压进行存储以及输出，获得输出电压；

所述的电源监控模块用于获得所述输出电压，并且根据所述的输出电压，控制电源升压模块的工作或停止。

2.如权利要求1所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的储备电源模块包括用于存储部分输入电压作为备用电压的第一电容E1。

3.如权利要求2所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的电源升压模块包括依次连接的升压子模块以及滤波子模块；

所述的升压子模块用于将所述的输入电压或者备用电压升至燃气表需要的电压，获得初始升压电压；

所述的滤波子模块用于对所述的初始升压电压进行滤波，获得升压电压。

4.如权利要求3所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的电源输出模块包括用于将所述的升压电压进行存储以及输出的第六电容E2。

5.如权利要求4所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的电源监控模块包括监测子模块以及控制子模块；

所述的监测子模块用于监测所述的输出电压；

所述的控制子模块用于根据所述的输出电压，控制电源升压模块的工作或停止。

6.如权利要求3所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的升压子模块包括升压芯片U4以及与所述升压芯片U4连接的一组相互串联的调压电阻；

所述的升压子模块还包括与所述升压芯片U4的使能端EN连接的第一电阻R2。

7.如权利要求3所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的滤波子模块包括相互并联的第三电容C31、第四电容C21以及第五电容C1。

8.如权利要求5所述的燃气表电源电路，其特征在于，所述的监测子模块包括相互串联的第五电阻R29以及第六电阻R30，在所述的第五电阻R29以及第六电阻R30之间还连接有AD转换器。