CN213817339U - 供电电路及家用电器 - Google Patents

Abstract

本申请公开供电电路及家用电器，其中供电电路用于对芯片供电，供电电路包括：第一电源模块，接收电源电压，在电源电压上电时利用电源电压对芯片进行供电；第二电源模块，包括储能电容，在电源电压掉电后的第一时间段内为芯片供电。本申请的供电电路可以在电源断电后仍然能够继续工作，能够保存工作状态或者执行其他的功能。

Description

供电电路及家用电器

技术领域

本申请涉及供电技术领域，特别是涉及供电电路及家用电器。

背景技术

单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、 A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

单片机需要电源供电，但是当电源意外断掉停止工作，例如电网掉电，出现故障等情况时，单片机无法继续工作，甚至可能导致数据损坏和丢失，给用户带来不便，影响用户的使用感受。

实用新型内容

本申请提供供电电路及家用电器，以解决现有技术中电源断电后芯片无法工作的问题。

为解决上述技术问题，本申请提出一种供电电路，用于对芯片供电，供电电路包括：第一电源模块，接收电源电压，在电源电压上电时利用电源电压对芯片进行供电；第二电源模块，包括储能电容，在电源电压掉电后的第一时间段内为芯片供电。

其中，供电电路还包括：第三电源模块，包括电池电源，在电源电压掉电后的第二时间段内为芯片供电。

其中，在第一时间段内，储能电容输出的储能电压大于电池电源输出的电池电压，储能电容为芯片供电；在第二时间段内，储能电容输出的储能电压小于或等于电池电源输出的电池电压，电池电源为芯片供电。

其中，第二电源模块还包括阻抗元件和第一单向导通单元；其中，阻抗元件的第一端连接储能电容的一端，储能电容的另一端接地，阻抗元件的第二端连接第一单向导通单元的正极，而第一单向导通单元的负极连接芯片的电源输入端。

其中，阻抗元件包括电阻或电感。

其中，第二电源模块还包括热敏电阻，其中热敏电阻并联在阻抗元件的两端。

其中，第一电源模块包括第二单向导通单元，其中，第二单向导通单元的正极用于接收电源电压，而第二单向导通单元的负极连接至阻抗元件的第二端与第一单向导通单元的正极之间的连接节点；其中，在电源电压上电时，电源电压通过第二单向导通单元和第一单向导通单元向芯片进行供电，并通过第二单向导通单元和阻抗元件对储能电容进行充电。

其中，第一单向导通单元和/或第二单向导通单元分别由多个并联的单向导通件构成。

其中，第三电源模块还包括第二电阻和第三单向导通单元；其中，电池电源的正极通过第二电阻连接第三单向导通单元的正极，第三单向导通单元的负极连接至芯片的电源输入端。

为解决上述技术问题，本申请提出一种家用电器，家用电器包括上述任意一项所述的供电电路。

本申请公开一种供电电路，其中供电电路用于对芯片供电，供电电路包括：第一电源模块，接收电源电压，在电源电压上电时利用电源电压对芯片进行供电；第二电源模块，包括储能电容，在电源电压掉电后的第一时间段内为芯片供电。本申请的供电电路可以在电源断电后仍然能够继续工作，能够保存工作状态或者执行其他的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本申请供电电路一实施例的电路结构示意图；

图2是本申请供电电路另一实施例的电路结构示意图；

图3是本申请供电电路又一实施例的电路结构示意图；

图4是本申请供电电路再一实施例的电路结构示意图；

图5是本申请家用电器一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对实用新型所提供的供电电路及家用电器进一步详细描述。

本申请提出一种供电电路，可以在电源掉电后仍然能够继续工作。请参阅图1-图4，图1是本申请供电电路一实施例的电路结构示意图；图2是本申请供电电路另一实施例的电路结构示意图；图3是本申请供电电路又一实施例的电路结构示意图；图4是本申请供电电路再一实施例的电路结构示意图。在本实施例中，供电电路100可以包括第一电源模块110和第二电源模块120。

其中，第一电源模块110可以接收电源电压，在电源电压上电时可以利用电源电压对芯片进行供电；第二电源模块120，包括储能电容，在电源电压掉电后的第一时间段内为芯片供电。

电源电压可以为利用外部电网电压而转换得到的电压，供电电路的电源输入端可以通过适配器连接到外部电网从而获得电源电压，电网电压一般为市电电压，电源电压一般为通过适配器对电网电压进行转换而得到的适配电压，例如，电网电压(即市电电压)一般为220V，而电源电压即是通过适配器对220V的电网电压进行转换而得到的5V的适配电压。

在电源电压正常工作时，即电源电压上电，此时第一电源模块110 导通，可以利用电源电压对芯片进行供电，并且电源电压还对储能电容 C1进行充电；而当电源电压异常工作时，即电源电压掉电，此时第二电源模块120导通，在电源电压掉电后的第一时间段内储能电容放电，即可以为芯片供电。

其中，储能电容C1可以为超级电容，超级电容可以依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容可以反复充放电数十万次。

在其他的实施例中，储能电容C1也可以为其他的储能元器件，例如大容量电解电容，可充电电池或者其他等。

在本实施例中公开一种供电电路，可以用于对芯片供电；在电源电压上电时，电源电池对芯片进行供电；在电源电压掉电时，第一时间内储能电容可以为芯片供电，保证了芯片在电源电压掉电时也可以继续工作，能够保存工作状态或者执行其他的功能；并且储能电容可以反复充电使用，增加了供电电路的使用寿命。

可选地，供电电路100还可以包括第三电源模块130，第三电源模块130可以包括电池电源BAT1，在电源电压掉后的第二时间段内，电源电池BAT1可以为芯片供电。其中，电池可以为锂电池、纽扣电池等。

具体地，如图1-图4所示，第二电源模块120可以包括储能电容 C1、阻抗元件和第一单向导通单元D1。阻抗元件的第一端可以连接储能电容C1的一端，储能电容C1的另一端可以接地，阻抗元件的第二端可以连接第一单向导通单元D1的正极，而第一单向导通单元D1的负极连接芯片的电源输入端，即供电电路100的电源输出端VDD。

第一电源模块110可以包括第二单向导通单元D2和供电电路100 的电源输入端，供电电路100的电源输入端可以用于接收电源电压，例如在本实施例中，电源电压可以为5V。其中，电源电压可以根据芯片的工作电压进行调节，在此不作限制。

第二单向导通单元D2的正极可以连接供电电路100的电源输入端，用于接收电源电压；第二单向导通单元D2的负极可以连接至阻抗元件的第二端与第一单向导通单元D1的正极之间的连接节点。

第三电源模块130还可以包括电池电源BAT1、第二电阻R2和第三单向导通单元D3。其中，电池电源BAT1的正极可以通过第二电阻R2 连接第三单向导通件单元D3的正极，第三单向导通单元D3的负极可以连接至芯片的电源输入端，电池电源BAT1的负极可以接地。

当储能电容C1的容量大时，为芯片供电或者充电完成的时候会产生浪涌电流，当浪涌电流超过第一单向导通单元D1的过流能力的时候，第一单向导通单元D1会被过流击穿，导致电路受损。因此本实施例中设置有阻抗元件，阻抗元件可以起到阻碍浪涌电流的作用，从而达到保护第一单向导通单元D1的目的。

其中，阻抗元件可以包括电阻R1或者电感L。如图1-图3所示，在图1中，阻抗元件可以包括电阻R1，电阻R1可以连接在第一单向导通单元D1和储能电容C1之间；在图2中，阻抗元件可以包括电感L，电感L可以连接在第一单向导通单元D1和储能电容C1之间。

此外，在一些实施例，例如在图3中，可以选择利用热敏电阻RT1 替换阻抗元件，热敏电阻RT1可以连接在第一单向导通单元D1和储能电容C1之间。

热敏电阻RT1可以随着温度的升高而阻值变小。在刚开始上电的时候，温度较低，热敏电阻RT1的阻值较大，可以保证抑制浪涌电流的能力；当温度慢慢升高，阻值变小，因此当储能电容C1开始给芯片供电的时候，功耗也不大。

进一步地，供电电路100中可以同时设置热敏电阻RT1和阻抗元件，例如热敏电阻RT1并联在阻抗元件的两端，如图4所示，电阻R1和热敏电阻RT1并联，并连接在第一单向导通单元D1和储能电容C1之间，从而可以进一步提高阻抗元件抑制浪涌电流的能力。

可选地，第一单向导通单元D1和/或第二单向导通单元D2可以分别由一个单向导通件构成，也可以由多个并联的单向导通件构成。其中，单向导通件可以为二极管，多个并联的单向导通件可以提升供电电路的抵抗浪涌电流的能力。

第二电阻R2的作用与阻抗元件的作用相同，是为了保护第三单向导通单元D3，第二电阻R2可以抑制电池电源上电时的浪涌电流，避免第三单向导通单元D3损坏。可以理解的是，第二电阻R2也可以替换成电感或热敏电阻。

继续参阅图1-4，供电电路100中还可以包括滤波电容C2，滤波电容C2可以用于电源的滤波，滤波电容C2的一端连接供电电路100的电源输入端，以接收电源电压，滤波电容C2的另一端接地。阻抗元件和第二电阻R2可以起到限流的作用，可以减小电路中的工作电流，延长电池寿命。

储能电容C1输出的储能电压会随着充电时间的增加而减小。因此，在电源电压掉电后的第一时间段内，储能电容C1输出的储能电压大于电池电源BAT1输出的电池电压，此时由储能电容C1为芯片供电；在电源电压掉电后的第二时间段内，储能电容C1输出的储能电压小于或等于电池电源BAT1输出的电池电压，此时由电池电源BAT1为芯片供电。

第一单向导通单元D1、第二单向导通单元D2和第三单向导通单元 D3可以起到隔离的作用，使得电流只能单方向流动。

在电源电压上电时，第二单向导通单元D2和第一单向导通单元D1 导通，第三单向导通单元D3不导通。电源电压可以通过第二单向导通单元D2和第一单向导通单元D1向芯片进行供电，并通过第二单向导通单元D2和阻抗元件对储能电容C1进行充电。

在电源电压掉电后的第一时间段内，第一单向导通单元D1导通，第二单向导通单元D2和第三单向导通单元D3不导通，储能电容C1只能为芯片供电，可以防止储能电容C1给芯片之外的电路进行供电，以减少电容能量损耗，可以延长芯片的工作时间。

在电源电压掉电后的第二时间段内，第三单向导通单元D3导通，第一单向导通单元D1和第二单向导通单元D2不导通，电池电源BAT1 向芯片进行供电，并且可以防止电源电池BAT1给超级电容充电，以减少电池能量损耗，可以延长电池电源的寿命。

举个例如，电源电压为5V，电池电压为3V，在第一时间段内，储能电容C1输出储能电压为芯片供电，此时储能电压为3V～5V；在第二时间段内，电池电压为芯片供电，此时储能电容C1两端的储能电压小于或等于3V。

另外，当电源电压供电时，电池电源BAT1不工作，由于第一单向导通单元D1和第二单向导通单元D2存在约为0.2V的压降，因此此时供电电路100的输出的电压为4.6V＞3V，电池电源BAT1不会为芯片供电，从而可以延长电池电源的寿命。

需要说明的是，由于储能电压和电池电压为芯片提供的电压值不同，导致芯片可以执行的功能也不相同。储能电压所提供的电压值大于电池电压提供的电压值，因此在电源电压掉电后的第一时间内，芯片可以执行更多的功能，例如鸣叫、提醒等；而在电源电压掉电后的第二时间内，芯片可以执行基础功能，例如常亮信号灯、显示数字等。

基于上述供电电路100，本申请还提出一种家用电器。请参阅图5，图5是本申请家用电器一实施例的结构示意图。在本实施例中，家用电器200可以包括上述供电电路100.其中，家用电器200可以包括电磁炉、电饭煲、电压力锅、冰箱和其他的家用电器。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，用于对芯片供电，所述供电电路包括：

第一电源模块，接收电源电压，在所述电源电压上电时利用所述电源电压对所述芯片进行供电；

第二电源模块，包括储能电容，在所述电源电压掉电后的第一时间段内为所述芯片供电。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括：

第三电源模块，包括电池电源，在所述电源电压掉电后的第二时间段内为所述芯片供电。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，在所述第一时间段内，所述储能电容输出的储能电压大于所述电池电源输出的电池电压，所述储能电容为所述芯片供电；在所述第二时间段内，所述储能电容输出的所述储能电压小于或等于所述电池电源输出的电池电压，所述电池电源为所述芯片供电。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述第二电源模块还包括阻抗元件和第一单向导通单元；

其中，所述阻抗元件的第一端连接所述储能电容的一端，所述储能电容的另一端接地，所述阻抗元件的第二端连接所述第一单向导通单元的正极，而所述第一单向导通单元的负极连接所述芯片的电源输入端。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述阻抗元件包括电阻或电感。

6.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述第二电源模块还包括热敏电阻，其中所述热敏电阻并联在所述阻抗元件的两端。

7.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述第一电源模块包括第二单向导通单元，其中，所述第二单向导通单元的正极用于接收所述电源电压，而所述第二单向导通单元的负极连接至所述阻抗元件的第二端与所述第一单向导通单元的正极之间的连接节点；

其中，在所述电源电压上电时，所述电源电压通过所述第二单向导通单元和所述第一单向导通单元向所述芯片进行供电，并通过所述第二单向导通单元和所述阻抗元件对所述储能电容进行充电。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述第一单向导通单元和/或所述第二单向导通单元分别由多个并联的单向导通件构成。

9.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述第三电源模块还包括第二电阻和第三单向导通单元；

其中，所述电池电源的正极通过所述第二电阻连接所述第三单向导通单元的正极，所述第三单向导通单元的负极连接至所述芯片的电源输入端。

10.一种家用电器，其特征在于，所述家用电器包括上述权利要求1-9任意一项所述的供电电路。

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