CN210898575U - 一种5g通讯终端模块的保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种5G通讯终端模块的保护装置，属于通信技术领域，包括供电电池、大功率稳压电路、电压分隔电路、电压甄别电路、电子开关和5G模块，解决了5G模块在电池供电工作下的供电保护技术问题，本实用新型采用输入电压范围宽、输出电流大的大功率稳压电路，完全满足5G模块对工作电流的要求，本实用新型采用放大器构成电压分隔电路，为大功率稳压电路提供必要的负参考电压，极大的节省了成本；设有电压甄别电路，当供电电池的供电电压下降到警戒值时，即时关闭对5G模块的供电，并提供检测端口，保护了5G模块不会在低电流的情况下发射数据，保证了5G模块不会损坏。
Description
技术领域
本实用新型属于通信技术领域，尤其涉及一种5G通讯终端模块的保护装置。
背景技术
5G通讯技术是现在的热点技术，5G网络是数字蜂窝网络，在这种网络中，供应商覆盖的服务区域被划分为许多被称为蜂窝的小地理区域。HLK-RM58S为一款5G通信的UART-WIFI通信模块，支持2.4G/5.8GHz双频段模式，是一款可靠的5G通信模块。然而该模块的持续发送信号的工作电流比较高，达到了120mA的峰值电流，这就要求在设计该模块的供电电路时需要预留2倍的供电电流要求，才能保证该模块的正常工作，如果达不到电流标准，该模块不但不会正常发送信号，而且还会因为电流不够，从而自行调节天线的发射功率，影响其工作寿命，严重时还会造型永久损坏，这就不是很适合工作在一些需要依靠电池组供电的场景中。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种5G通讯终端模块的保护装置，解决了5G模块在电池供电工作下的供电保护技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种5G通讯终端模块的保护装置，包括供电电池、大功率稳压电路、电压分隔电路、电压甄别电路、电子开关和5G模块，供电电池提供12V电压，大功率稳压电路的输入端连接12V电压、输出端输出5V电压，电子开关为一个场效应管A1，场效应管A1的D极连接5V电压、S极为5G模块提供供电电压；
电压分隔电路的输入端连接12V电压，输出端为大功率稳压电路提供负参考电压；
电压甄别电路的正输入端连接12V电压、负输入端连接5V电压、输出端控制场效应管A1的G极。
优选的，所述大功率稳压电路包括放大器IC1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、二极管D1、电阻R3、电容C1、电容C2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R10、电阻R8、和电容C3，三极管Q1的集电极连接所述12V电压、基极连接三极管Q2的发射极、集电极输出所述5V电压，三极管Q1的基极还通过电阻R4连接地线；
三极管Q2的集电极连接所述12V电压、基极通过电阻R2连接放大器IC1的5脚；
放大器IC1的5脚还通过电阻R3连接地线，放大器IC1的6脚、7脚和8脚通过电阻R1连接所述12V电压，放大器IC1的6脚、7脚和8脚还连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接地线；
放大器IC1的9脚通过串联连接的电容C2和电阻R5连接10脚，放大器IC1的4脚连接地线，放大器IC1的2脚通过电阻R7连接地线，放大器IC1的1脚通过电阻R6连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端通过电阻R8连接所述5V电压。
优选的，所述电压分隔电路包括放大器IC2、电阻R16、电阻R17、电容C6、电容C7、电阻R19、电阻R18和三极管Q3，放大器IC2的正输入端通过电阻R16连接所述12V电压，放大器IC2的正输入端还通过串联连接的电阻R17和电阻R18输出所述负参考电压，所述负参考电压通过电阻R9连接在所述电阻R6与所述电阻R10的连接节点上；
放大器IC2的负输入端连接地线；
三极管Q3的集电极连接所述12V电压、基极连接放大器IC2的输出端、发射极连接地线，电容C6一端连接所述12V电压、另一端连接地线，电容C7的一端连接电阻R17和电阻R18的连接节点、另一端连接地线。
优选的，所述电压甄别电路包括由比较器IC3、电阻R13、电阻R14、电阻R11、电阻12和电阻R15构成的电压比较器，比较器IC3的输出端连接所述场效应管A1的G极，比较器IC3的输出端还通过电阻R15连接地线。
本实用新型所述的一种5G通讯终端模块的保护装置，解决了5G模块在电池供电工作下的供电保护的技术问题，本实用新型采用输入电压范围宽、输出电流大的大功率稳压电路，完全满足5G模块的工作电流要求，本实用新型采用放大器构成了电压分隔电路，为大功率稳压电路提供必要的负参考电压，极大的节省了成本；设有电压甄别电路，当供电电池的供电电压下降到警戒值时，即时关闭对5G模块的供电，并提供检测端口，保护了5G模块不会在低电流的情况下发射数据，保证了5G模块不会损坏。
附图说明
图1是本实用新型的电路图方框图；
图2是本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1-图2所示的一种5G通讯终端模块的保护装置，包括供电电池、大功率稳压电路、电压分隔电路、电压甄别电路、电子开关和5G模块，供电电池提供12V电压，大功率稳压电路的输入端连接12V电压、输出端输出5V电压，电子开关为一个场效应管A1，场效应管A1的D极连接5V电压、S极为5G模块提供供电电压；
电压分隔电路的输入端连接12V电压，输出端为大功率稳压电路提供负参考电压；
电压甄别电路的正输入端连接12V电压、负输入端连接5V电压、输出端控制场效应管A1的G极。
本实施例采用的5G模块的型号为HLK-RM58S，是基于通过串行接口的符合网络标准的嵌入式模块，内嵌TCP/IP协议栈，能够实现用户串口-无线网(WIFI)之间的转换。
通过HLK-RM58S模块，传统的串口设备在不需要更改任何配置的情况下，即可通过Internet网络传输自己的数据，可以为串口设备通过网络传输数据提供完整快速的解决方案。
HLK-RM58S的频率覆盖范围为2.412GHz-2.484GHz，5.180GHz-5.825GHz，其工作电压为5V，持续发送下的工作电流平均值为100mA，峰值为120mA，正常工作下的工作电流为100mA，峰值为110mA，这就要求在设计供电电源是，其电源的供电电流至少为峰值电流的2倍，即至少为240mA。
优选的，所述大功率稳压电路包括放大器IC1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、二极管D1、电阻R3、电容C1、电容C2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R10、电阻R8、和电容C3，三极管Q1的集电极连接所述12V电压、基极连接三极管Q2的发射极、集电极输出所述5V电压，三极管Q1的基极还通过电阻R4连接地线；
三极管Q2的集电极连接所述12V电压、基极通过电阻R2连接放大器IC1的5脚；
放大器IC1的5脚还通过电阻R3连接地线，放大器IC1的6脚、7脚和8脚通过电阻R1连接所述12V电压，放大器IC1的6脚、7脚和8脚还连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接地线；
放大器IC1的9脚通过串联连接的电容C2和电阻R5连接10脚，放大器IC1的4脚连接地线，放大器IC1的2脚通过电阻R7连接地线，放大器IC1的1脚通过电阻R6连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端通过电阻R8连接所述5V电压。
本实施例中，放大器IC1的型号为MC1433，大功率稳压电路以MC1433为主要芯片构成了5V电压输出的稳压电路，如图2所示，其输出电流可以达到500MA，完全满足5G模块的要求，本实施例采用的大功率稳压电路其输入电压可以在10V到15V之间适合采用12V锂电池组的场景中应用。
优选的，所述电压分隔电路包括放大器IC2、电阻R16、电阻R17、电容C6、电容C7、电阻R19、电阻R18和三极管Q3，放大器IC2的正输入端通过电阻R16连接所述12V电压，放大器IC2的正输入端还通过串联连接的电阻R17和电阻R18输出所述负参考电压，所述负参考电压通过电阻R9连接在所述电阻R6与所述电阻R10的连接节点上；
放大器IC2的负输入端连接地线；
三极管Q3的集电极连接所述12V电压、基极连接放大器IC2的输出端、发射极连接地线，电容C6一端连接所述12V电压、另一端连接地线，电容C7的一端连接电阻R17和电阻R18的连接节点、另一端连接地线。
由于大功率稳压电路中的放大器IC1的1脚需要一个负参考电压，本实施例采用放大器IC2构成了一个电压分隔电路，可以将12V但电压分隔成正、负两个电压进行输出，本实施例中，负电压的输出值通过电阻R19和电阻R18分压获得，本实施例中，负参考电压的电压值为负6V。
优选的，所述电压甄别电路包括由比较器IC3、电阻R13、电阻R14、电阻R11、电阻12和电阻R15构成的电压比较器，比较器IC3的输出端连接所述场效应管A1的G极，比较器IC3的输出端还通过电阻R15连接地线。
本实施例采用比较器IC3作为电压甄别器对供电电池的输出电压进行检测，当供电电池的输出电压小于11V时，即判断此时电池电压过低，比较器IC3的输出端控制场效应管A1关闭，从而使电压VCC不能对5G模块供电，保护5G模块不在低电压下工作，保证了5G模块的正常工作环境，本实施例还设有一个检测端口，通过电阻R15上的分压可以检测比较器IC3的输出情况，从而判断5G模块是否停止工作。
由于本实用新型采用的大功率稳压电路的输入电源范围比较宽，当电池电压降低到10V以上时，大功率稳压电路输出电压还是能保持在5V左右，即，电池电压的下降不会影响比较器的比较结果。
本实用新型中，放大器IC1的型号为MC1433、三极管Q1的型号为2N3054、三极管Q2的型号为2N3053，放大器IC2的型号为741，比较器IC3的型号为LM358。
本实用新型所述的一种5G通讯终端模块的保护装置，解决了5G模块在电池供电工作下的供电保护技术问题，本实用新型采用输入电压范围宽、输出电流大的大功率稳压电路，完全满足5G模块对工作电流的要求，本实用新型采用放大器构成了电压分隔电路，为大功率稳压电路提供必要的负参考电压，极大的节省了成本；设有电压甄别电路，当供电电池的供电电压下降到警戒值时，即时关闭对5G模块的供电，并提供检测端口，保护了5G模块不会在低电流的情况下发射数据，保证了5G模块不会损坏。
Claims (4)
1.一种5G通讯终端模块的保护装置，其特征在于：包括供电电池、大功率稳压电路、电压分隔电路、电压甄别电路、电子开关和5G模块，供电电池提供12V电压，大功率稳压电路的输入端连接12V电压、输出端输出5V电压，电子开关为一个场效应管A1，场效应管A1的D极连接5V电压、S极为5G模块提供供电电压；电压分隔电路的输入端连接12V电压，输出端为大功率稳压电路提供负参考电压；电压甄别电路的正输入端连接12V电压、负输入端连接5V电压、输出端控制场效应管A1的G极。
2.如权利要求1所述的一种5G通讯终端模块的保护装置，其特征在于：所述大功率稳压电路包括放大器IC1、三极管Q1、三极管Q2、电阻R1、电阻R2、电阻R4、二极管D1、电阻R3、电容C1、电容C2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R9、电阻R10、电阻R8、和电容C3，三极管Q1的集电极连接所述12V电压、基极连接三极管Q2的发射极、集电极输出所述5V电压，三极管Q1的基极还通过电阻R4连接地线；
三极管Q2的集电极连接所述12V电压、基极通过电阻R2连接放大器IC1的5脚；
放大器IC1的5脚还通过电阻R3连接地线，放大器IC1的6脚、7脚和8脚通过电阻R1连接所述12V电压，放大器IC1的6脚、7脚和8脚还连接二极管D1的负极，二极管D1的正极连接地线；
放大器IC1的9脚通过串联连接的电容C2和电阻R5连接10脚，放大器IC1的4脚连接地线，放大器IC1的2脚通过电阻R7连接地线，放大器IC1的1脚通过电阻R6连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端通过电阻R8连接所述5V电压。
3.如权利要求2所述的一种5G通讯终端模块的保护装置，其特征在于：所述电压分隔电路包括放大器IC2、电阻R16、电阻R17、电容C6、电容C7、电阻R19、电阻R18和三极管Q3，放大器IC2的正输入端通过电阻R16连接所述12V电压，放大器IC2的正输入端还通过串联连接的电阻R17和电阻R18输出所述负参考电压，所述负参考电压通过电阻R9连接在所述电阻R6与所述电阻R10的连接节点上；
放大器IC2的负输入端连接地线；
三极管Q3的集电极连接所述12V电压、基极连接放大器IC2的输出端、发射极连接地线，电容C6一端连接所述12V电压、另一端连接地线，电容C7的一端连接电阻R17和电阻R18的连接节点、另一端连接地线。
4.如权利要求3所述的一种5G通讯终端模块的保护装置，其特征在于：所述电压甄别电路包括由比较器IC3、电阻R13、电阻R14、电阻R11、电阻12和电阻R15构成的电压比较器，比较器IC3的输出端连接所述场效应管A1的G极，比较器IC3的输出端还通过电阻R15连接地线。
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|---|---|---|---|---|
| CN113629998A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-11-09 | 南方电网数字电网研究院有限公司 | 一种5g电力通信终端 |
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