CN210431006U - 一种系统掉电数据保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种系统掉电数据保护电路，包括：主电供电电路和备电供电电路，所述主电供电电路和备电供电电路都设置于主电输入接口与CPU系统供电接口之间，所述备电供电电路包括：包括直流电压端口、恒流充电电路、储能电路、恒压输出电路和检测电路。本实用新型解决系统掉电时数据丢失或系统无法启动的问题。

Description

一种系统掉电数据保护电路

技术领域

本申请具体涉及一种系统掉电数据保护电路。

背景技术

近年来，在测量和控制等领域内，系统正常运行需要对寄存器进行反复读写来使系统正常运行；当系统突然掉电(包含人为的关机或偶然的外部电源故障)时，会产生数据库或者系统信息丢失，例如一个文件正在写入的过程中，系统突然发生掉电情况时可能会导致文件写入不成功或者文件损坏，再次上电系统可能出现无法启动或系统数据混乱等问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术缺陷，提供一种低成本及运行稳定的系统掉电数据保护电路，旨在解决系统掉电时数据丢失或系统无法启动。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种系统掉电数据保护电路，包括主电供电电路和备电供电电路，设置于主电输入接口与CPU系统供电接口之间，所述备电供电电路包括：包括直流电压端口、恒流充电电路、储能电路、恒压输出电路、检测电路、定时电路和开关电路；

所述直流电压端口包括：直流电压输入端和直流电压输出端；

所述直流电压输入端一端与所述主电输入接口相配接，另一端与所述主电供电电路和所述备电供电电路相配接，所述直流电压输入端用于分别向所述直流电压输出端和所述备电供电电路输出直流恒压V1；

所述直流电压输出端一端与所述主电供电电路和所述备电供电电路相配接，另一端与CPU系统电路相配接，所述直流电压输出端以所述主电供电电路输出直流恒压V1或所述备电供电电路输出直流恒压V4作为输入电压，所述直流电压输出端用于根据供电电路的不同向CPU系统电路提供直流恒压V1或直流恒压V4；

所述恒流充电电路一端与所述直流电压输入端相配接，另一端与所述储能电路相配接，所述恒流充电电路用于将输入电压V1调压转换为直流电压V2，并为储能电路提供恒流充电；

所述储能电路一端与所述恒流充电电路相配接，另一端与所述恒压输出电路相配接，所述储能电路用于向储能元件充电且进行电路储能并输出直流电压V3；

所述恒压输出电路一端与所述储能电路相配接，另一端与所述开关电路和所述直流电压输出端相配接，所述恒压输出电路用于将输入直流电压V3调压转换为直流电压V4，并向CPU系统电路输出供电；

所述检测电路用于检测所述数据保护电路的电压，并根据检测结果与设定值进行比较触发相关操作。

优选的，所述检测电路具体包括：第一检测电路和第二检测电路；

所述第一检测电路一端与所述储能电路相配接，另一端与所述开关电路相配接，所述第一检测电路用于检测所述储能电路输出的直流电压V3；

所述第二检测电路一端与所述主电供电电路相配接，另一端与所述直流电压输出端相配接，所述第二检测电路用于检测所述主电供电电路输出的直流恒压V1。

优选的，当所述主电供电电路供电状态下，所述储能电路持续保持储能，当所述备电供电电路供电状态下，所述储能电路输出的直流电压V3值根据所述储能电路的电量变化而变化。

优选的，所述储能元件具体为可充电电池或以恒定电流I充电的超级电容。

优选的，所述备电供电电路还包括定时电路；

所述定时电路一端与所述主电供电电路相配接，另一端开关电路相配接；

所述定时电路用于当主电供电电路停止供电，检测到直流恒压V1降至0时触发所述定时电路的定时功能，关闭所述储能电路的对外电压输出。

优选的，所述定时电路具体为RC定时电路。

优选的，所述备电供电电路还包括开关电路；

所述开关电路一端与所述检测电路、所述定时电路和所述恒压输出电路相配接，另一端与所述直流电压输出端相配接，所述开关电路用于对所述主电供电电路与所述备电供电电路的无感切换以及控制所述备电供电电路截断输出的功能。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种系统掉电数据保护电路，通过主电供电电路和备电供电电路分别在正常工作和系统掉电情况下对系统供电，实现在系统主电供电电路断开后备电供电电路持续供电N秒，保证CPU控制系统完成断电后的数据保存工作，避免数据的丢失，避免因系统二次或多次重启，容易造成器件损坏和系统存贮数据出错的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一示例性实施例提供的一种系统掉电数据保护电路的结构示意图；

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1为一示例性实施例提供的一种系统掉电数据保护电路的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供的系统掉电数据保护电路，包括主电供电电路和备电供电电路，设置于主电输入接口与CPU系统供电接口之间，备电供电电路包括：包括直流电压端口1、恒流充电电路2、储能电路3、恒压输出电路4、检测电路5、定时电路6和开关电路7。

结合图1所示，主电供电电路设置于主电输入接口与系统供电接口之间，主电供电电路一端与主电输入接口J1相配接，另一端与CPU系统供电接口J2相配接，主电供电电路用于系统非掉电情况下向系统供电并输出直流恒压V1；备电供电电路设置于主电输入接口J1与CPU系统供电接口J2之间，一端与直流电压输入端11相配接，通过备电供电电路将直流恒压V1调压转换为直流恒压V4，另一端与直流电压输出端12相配接并输出直流恒压V4向系统供电。

直流电压端口1具体由直流电压输入端11和直流电压输出端12组成；直流电压输入端11一端与主电输入接口相配接，另一端与主电供电电路和备电供电电路相配接，直流电压输入端11用于分别向直流电压输出端12和备电供电电路输出直流恒压V1；直流电压输出端12一端与主电供电电路和备电供电电路相配接，另一端与CPU系统电路相配接，直流电压输出端12以主电供电电路输出直流恒压V1或备电供电电路输出直流恒压V4作为输入电压，直流电压输出端12用于根据供电电路的不同向CPU系统电路提供直流恒压V1或直流恒压V4。

恒流充电电路2一端与直流电压输入端11相配接，另一端与储能电路3相配接，恒流充电电路2用于将输入电压V1调压转换为直流电压V2，实现为储能电路3提供恒流充电，本实施例中使用的恒流充电电路采用的电源芯片与现有其他恒流充电电路相比具有易于实施，稳定性好，成本低的特点。

储能电路3一端与恒流充电电路2相配接，另一端与恒压输出电路相配接，储能电路3用于向储能元件充电实现电路储能并输出直流电压V3；当主电供电电路供电状态下，储能电路3持续保持储能，当备电供电电路供电状态下，储能电路3输出的直流电压V3值根据储能电路3的电量变化而变化；

优选的，储能元件具体采用可充电电池或以恒定电流I充电的超级电容。通过可充电电池或超级电容可以很好的储存电能，可充电电池成本较低，方便操作；超级电容充放电效果好，性能优越。

恒压输出电路4一端与储能电路3相配接，另一端与开关电路6和直流电压输出端12相配接，恒压输出电路4用于将输入直流电压V3调压转换为直流电压V4，并向CPU系统电路输出供电。

检测电路5具体由第一检测电路51和第二检测电路52组成，用于检测数据保护电路的电压，并根据检测结果与设定值进行比较触发相关操作；

具体的，第一检测电路51一端与储能电路3相配接，另一端与开关电路7相配接，第一检测电路51用于检测储能电路3输出的直流电压V3，当直流电压V3低于设定值V3-1时，检测电路直接控制后端配接的开关电路，截断恒压输出电路的对外电压输出，保证恒压输出电路不会因为电流过载烧毁电源芯片；第二检测电路52一端与主电供电电路相配接，另一端与直流电压输出端12相配接，第二检测电路52用于检测主电供电电路输出的直流恒压V1，当直流恒压V1低于设定值V1-1时，检测电路将检测信号通过直流电压输出端12传递给系统，系统接收到断电信号后通过备电供电电路的持续供电时间对系统的运行执行暂停及保存相关数据的工作以确保系统数据的安全。

定时电路6一端与主电供电电路相配接，另一端开关电路7相配接；定时电路6用于当主电供电电路停止供电，检测到直流恒压V1降至0时触发定时电路6的定时功能，实施设定值N秒的计时后，定时电路6控制后开关电路7关闭储能电路3的对外电压输出；

优选的，定时电路6具体为RC定时电路。

开关电路7一端分别与检测电路51、定时电路6和恒压输出电路4相配接，另一端与直流电压输出端12相配接，开关电路7用于对主电供电电路与备电供电电路的无感切换以及控制备电供电电路截断输出，可以智能对供电电路进行调配，提高了用户体验。

为了更好的理解本实用新型，以下通过具体的实施例对本实用新型的系统掉电数据保护电路的工作原理进行详细说明。

在具体实施中，当系统正常工作时主电供电电路输出直流恒压V1通过直流电压输入端11为系统供电，同时恒流充电电路2将输入电压V1调压降低为直流电压V2及直流恒流I输出，并对储能电路3进行恒流充电，储能电路3向可充电电池或以恒定电流I充电的超级电容充电实现电路储能并输出直流电压V3；当主电供电电路供电状态下，上述储能电路3充电过程中持续保持100％储能，储能电路3输出的直流电压V3通过恒压输出电路4调压转换为直流电压V4，在通过开关电路7向CPU系统电路输出供电，当主电供电电路供电状态下储能电路3不参与供电。

当系统发生掉电时，第二检测电路52用于检测主电供电电路输出的直流恒压V1，当直流恒压V1低于设定值V1-1时，检测电路5将检测信号通过直流电压输出端12传递给系统掉电信号，系统开启系统暂停运行及数据保存工作，同时启动储能电路3向系统供电，实现备电供电电路向系统提供恒压V4供电。同步的，定时电路6检测到主电供电电路停止供电，直流恒压V1降至0时触发定时电路6的定时功能定时电路6开始计时，N秒时间后定时电路6截断储能电路3的对外电压输出，第一检测电路51检测储能电路3输出的直流电压V3，当直流电压V3低于设定值V3-1时，检测电路5直接控制配接的开关电路7截断恒压输出电路4的对外电压输出，保证恒压输出电路4不会因为电流过载烧毁电源芯片，以保证恒压输出电路的正常工作。

本实用新型实施例提供的系统掉电数据保护电路，通过主电供电电路和备电供电电路分别在正常工作和系统掉电情况下对系统供电，实现在系统主电供电电路断开后备电供电电路持续供电N秒，保证CPU控制系统完成断电后的数据保存工作，避免数据的丢失，避免因系统二次或多次重启，容易造成器件损坏和系统存贮数据出错的问题。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种系统掉电数据保护电路，其特征在于，包括：主电供电电路和备电供电电路，所述主电供电电路和备电供电电路都设置于主电输入接口与CPU系统供电接口之间，所述备电供电电路包括：包括直流电压端口、恒流充电电路、储能电路、恒压输出电路、检测电路和开关电路；

所述直流电压端口包括：直流电压输入端和直流电压输出端；

所述直流电压输入端一端与所述主电输入接口相配接，另一端与所述主电供电电路和所述备电供电电路相配接，所述直流电压输入端用于分别向所述直流电压输出端和所述备电供电电路输出直流恒压V1；

所述直流电压输出端一端与所述主电供电电路和所述备电供电电路相配接，另一端与CPU系统电路相配接，所述直流电压输出端以所述主电供电电路输出直流恒压V1或所述备电供电电路输出直流恒压V4作为输入电压，所述直流电压输出端用于根据不同的供电电路向CPU系统电路提供直流恒压V1或直流恒压V4；

所述恒流充电电路一端与所述直流电压输入端相配接，另一端与所述储能电路相配接，所述恒流充电电路用于将输入电压V1调压转换为直流电压V2，并为储能电路提供恒流充电；

所述储能电路一端与所述恒流充电电路相配接，另一端与所述恒压输出电路相配接，所述储能电路用于向储能元件充电且进行电路储能并输出直流电压V3；

所述恒压输出电路一端与所述储能电路相配接，另一端与所述开关电路和所述直流电压输出端相配接，所述恒压输出电路用于将输入直流电压V3调压转换为直流电压V4，并向CPU系统电路输出供电。

2.根据权利要求1所述的系统掉电数据保护电路，其特征在于，所述检测电路具体包括：第一检测电路和第二检测电路；

所述第一检测电路一端与所述储能电路相配接，另一端与所述开关电路相配接；

所述第二检测电路一端与所述主电供电电路相配接，另一端与所述直流电压输出端相配接。

3.根据权利要求1所述的系统掉电数据保护电路，其特征在于，所述储能元件为可充电电池或以恒定电流I充电的超级电容。

4.根据权利要求1所述的系统掉电数据保护电路，其特征在于，所述备电供电电路还包括定时电路；

所述定时电路一端与所述主电供电电路相配接，另一端与所述开关电路相配接。

5.根据权利要求4所述的系统掉电数据保护电路，其特征在于，所述定时电路为RC定时电路。

6.根据权利要求5所述的系统掉电数据保护电路，其特征在于，

所述开关电路一端与所述检测电路、所述定时电路和所述恒压输出电路相配接，另一端与所述直流电压输出端相配接。

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