CN214227881U - 供电电路及仪器仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种供电电路及仪器仪表。供电电路包括蓄电电源、降压供电模块、升压供电模块、降压通电模块、基准电压源、电路控制模块、触发开关及电子开关。蓄电电源分别与降压供电模块及升压供电模块电连接。升压供电模块分别与降压通电模块及基准电压源电连接。降压通电模块用于通过电子开关与显示模块电连接。触发开关用于接收触发动作并唤醒电路控制模块。电路控制模块用于根据触发动作控制电子开关的开启，还用于在电子开关开启第一预设时长后控制电子开关的关闭。降压通电模块的输出电压及降压供电模块的输出电压均小于蓄电电源的输出电压。上述供电电路具有较低的功耗，可延长蓄电电源的供电时长。

Description

供电电路及仪器仪表

技术领域

本实用新型涉及仪器仪表的技术领域，特别是涉及一种供电电路及仪器仪表。

背景技术

仪器仪表作为用以检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的器具或设备，其都需要独立的控制电路。在仪器仪表中，为了保证使用的方便及可靠，大多都采用蓄电池(例如锂电池等)对控制电路进行独立供电。

而对于一些控制电路较为复杂的仪器仪表，其功耗也较大，从而使得蓄电池的供电时长较短。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种功耗较低的供电电路及仪器仪表。

一种供电电路，用于为仪器仪表中的显示模块、通信模块、模数转换模块及传感器供电，所述供电电路包括蓄电电源、降压供电模块、升压供电模块、降压通电模块、基准电压源、电路控制模块、触发开关及电子开关；

所述蓄电电源分别与所述降压供电模块及所述升压供电模块电连接；

所述升压供电模块分别与所述降压通电模块及所述基准电压源电连接；所述基准电压源用于与所述传感器电连接；

所述降压通电模块用于分别与所述通信模块及所述模数转换模块电连接，还用于通过所述电子开关与所述显示模块电连接；

所述降压供电模块分别与所述触发开关及所述电路控制模块电连接；

所述触发开关与所述电路控制模块电连接，并用于接收触发动作并唤醒所述电路控制模块；

所述电路控制模块与所述电子开关电连接，用于根据所述触发动作控制所述电子开关的开启，还用于在所述电子开关开启第一预设时长后控制所述电子开关的关闭；

其中，所述降压通电模块的输出电压及所述降压供电模块的输出电压均小于所述蓄电电源的输出电压。

在其中一些实施例中，还包括中断模块；所述中断模块与所述电路控制模块电连接，并用于在所述电路控制模块被唤醒第二预设时长后中断唤醒；所述电路控制模块还具有第二使能端，所述第二使能端与所述升压供电模块电连接；所述电路控制模块被唤醒后用于控制所述降压供电模块的开启；所述电路控制模块被中断唤醒后用于在控制所述降压供电模块的关闭。

在其中一些实施例中，所述第一预设时长小于所述第二预设时长。

在其中一些实施例中，所述第二预设时长为100毫秒。

在其中一些实施例中，所述蓄电电源为充电电池。

在其中一些实施例中，所述蓄电电源为一次性电池。

在其中一些实施例中，所述触发开关为霍尔开关；所述霍尔开关在磁性件接近时唤醒所述电路控制模块。

在其中一些实施例中，所述降压通电模块的输出电压大于所述降压供电模块的输出电压。

一种仪器仪表，包括如上所述的供电电路、显示模块、模数转换模块及传感器；

所述降压通电模块通过所述电子开关与所述显示模块电连接；所述降压通电模块分别与所述通信模块及所述模数转换模块电连接；

所述基准电压源与所述传感器电连接。

上述供电电路及仪器仪表，供电电路用于分别为仪器仪表中的显示模块、通信模块、模数转换模块及传感器供电。与现有技术中直接利用蓄电电源为显示模块、通信模块、模数转换模块及传感器供电的方式相比，上述供电电路中，由于降压通电模块的输出电压小于蓄电电源的输出电压，从而降低了供电电路分别为显示模块、通信模块及模数转换模块提供的电能电压，从而降低了供电电路的功耗；进一步的，当操作人员对触发开关施加触发动作后，触发开关立即唤醒电路控制模块，而电路控制模块则立即控制电子开关自动打开，从而使得低压通电模块为显示模块提供电能；而当显示模块通电第一预设时长后，电路控制模块就会控制电子开关自动关闭，以使显示模块立即进入休眠状态，以进一步降低供电电路的功耗。因此，上述供电电路的使用，可有效地降低仪器仪表的能耗，延长蓄电电源的供电时长。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中供电电路的结构框图。

标号说明：100、供电电路；110、蓄电电源；120、降压供电模块；130、升压供电模块；140、降压通电模块；150、基准电压源；160、电路控制模块；161、第一使能端；162、第二使能端；170、触发开关；180、电子开关；200、显示模块；300、通信模块；400、模数转换模块；500、传感器。

具体实施方式

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较佳的实施例。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的理解更加透彻全面。

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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在描述位置关系时，除非另有规定，否则当一元件被指为在另一元件“上”时，其能直接在其他元件上或亦可存在中间元件。亦可以理解的是，当元件被指为在两个元件“之间”时，其可为两个元件之间的唯一一个，或亦可存在一或多个中间元件。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1示出了本实用新型较佳实施例中供电电路100的结构框图。为了便于描述，附图仅示出了与本实用新型实施例相关的结构。

请参阅图1，本实用新型提供了一种供电电路100及仪器仪表(图未示)。其中，仪器仪表为用于检出、测量、观察、计算各种物理量、物质成分、物性参数等的检测装置，例如压力表、压力传感器500、温度传感器500等。

仪器仪表包括供电电路100、显示模块200、通信模块300、模数转换模块400及传感器500。其中，供电电路100用于分别为显示模块200、通信模块300、模数转换模块400及传感器500提供电能，以保证显示模块200、通信模块300、模数转换模块400及传感器500能够正常运行。

本实用新型较佳实施例中的供电电路100包括蓄电电源110、降压供电模块120、升压供电模块130、降压通电模块140、基准电压源150、电路控制模块160、触发开关170及电子开关180。

蓄电电源110主要用于存储电能，并在放电时为供电模块提供电能，可以为铅酸蓄电池、磷酸铁锂蓄电池等。

具体在一个实施例中，蓄电电源110为一次性电池。由于一次性电池具有售价低、轻便等优点，故将蓄电电源110设置为一次性电池，不但可降低供电电路100及包含有供电电路100的仪器仪表的加工成本，而且还使得仪器仪表更为轻便。

具体在另一实施例中，蓄电电源110为充电电池。在仪器仪表的使用过程中，即使充电电池的电量用完了，也可以通过充电器、充电宝等充电装置进行充电，从而可达到重复多次利用的目的。故而，将蓄电电源110设置为充电电池，可降低仪器仪表在使用过程中的使用成本。

蓄电电源110分别与降压供电模块120及升压供电模块130电连接。由此，蓄电电源110的电能分成两部分，一部分被输送至降压供电模块120，另一部分被输送至升压供电模块130。其中，蓄电电源110的输出电压经降压供电模块120进行降压处理后，可得到电压较低的输出电压；蓄电电源110的输出电压经升压供电模块130进行升压处理后，可得到电压较高的输出电压。

升压供电模块130分别与降压通电模块140及基准电压源150电连接。基准电压源150用于与传感器500电连接。由此，供电电路100利用基准电压源150为传感器500提供稳压电能，以保证传感器500工作的稳定性，从而可提高提高仪器仪表的检测结构的准确性。

降压通电模块140用于分别与通信模块300及模数转换模块400电连接。故而，降压通电模块140用于为通信模块300、模数转换模块400提供电能，以保证通信模块300、模数转换模块400能够在正常运行。

降压通电模块140还用于通过电子开关180与显示模块200电连接。具体的，当电子开关180处于打开状态时，降压通电模块140与显示模块200之间处于导通状态，此时降压通电模块140可为显示模块200提供电能，以保证显示模块200的正常运行。

在供电电路100中，降压通电模块140对高压供电模块的输出电压进行降压处理，以使降压通电模块140的输出电压低于蓄电电源110的输出电压，所以显示模块200、通信模块300及模数转换模块400在运行时的能耗较低。

降压供电模块120分别与触发开关170及电路控制模块160电连接。为保证触发开关170和电路控制模块160一直处于待机状态，降压供电模块120需要为触发开关170及电路控制模块160持续性地提供电能。

由于降压供电模块120的输出电压小于降压通电模块140的输出电压，降压通电模块140的输出电压小于蓄电电源110的输出电压，故而降压供电模块120的输出电压最小，即使降压供电模块120分别与触发开关170及电路控制模块160一直处于导通状态，触发开关170及电路控制模块160的能耗也很小，进一步降低了仪器仪表的能耗。

具体的，降压供电模块120的输出电压及升压供电模块130的输出电压之和与蓄电电源110的输出电压的两倍大致相等。

举例说明，当蓄电电源110的输出电压为3.7伏时，降压供电模块120的输出电压为2.5伏，升压供电模块130的输出电压为5伏电源，降压通电模块140的输出电压为3.3伏。在使用时，降压供电模块120只需要持续性地给触发开关170及电路控制模块160提供2.5伏的供电即可，故供电电路100自身的能耗较低；而降压供电模块120则可以为显示模块200、通信模块300及模数转换模块400提供3.3伏的供电，所以仪器仪表中只需要较低的能耗就可以保证其正常运行。

触发开关170与电路控制模块160电连接，用于接收触发操作并唤醒电路控制模块160。其中，触发开关170可以为接触式的触发开关170，例如微动开关等，也可以为非接触式触发开关170，例如霍尔开关等。当操作人员对触发开关170施加一个触发动作之后，触发开关170立即触发电路控制模块160，以使电路控制模块160进入工作模式。

电路控制模块160与电子开关180电连接，并用于根据触发操作控制电子开关180的开启，还用于在电子开关180开启预设时长后控制电子开关180的关闭。

当操作人员对触发开关170施加一个触发动作后，被唤醒后的电路控制模块160立马控制电子开关180开启，以使降压通电模块140与显示模块200导通，从而使得降压通电模块140为显示模块200提供电能，此时显示模块200处于工作状态；当电子开关180开启预设时长(也就是显示模块200工作预设时长)后，电路控制模块160控制电子开关180自动关闭，以使显示模块200进入休眠状态。当显示模块200工作第一预设时长后会立马进入休眠模式，此时显示模块200的能耗几乎为零，更进一步降低了仪器仪表的能耗。

因此，与现有技术中通过蓄电电源110给仪器仪表的各部分直接供电相比，上述供电电路100的功耗非常低，从而有效地延长了供电电源的供电时长。

在一些实施例中，供电电路100还包括中断模块(图未示)。中断模块与电路控制模块160电连接，并用于在电路控制模块160被唤醒第二预设时长后中断唤醒。其中，中断模块可以为定时中断的控制程序，也可以为具有定时中断唤醒功能的控制电路。使用时，当电路控制模块160被唤醒后的工作时间为第二预设时长时，中断模块控制电路控制模块160中断唤醒，以使电路控制模块160进入休眠状态。其中，第二预设时长大于或等于第一预设时长。

电路控制模块160还具有第二使能端162。第二使能端162与升压供电模块130电连接。电路控制模块160在被唤醒后用于控制高压供电模块的开启；电路控制模块160在被中断唤醒后用于控制高压供电模块的关闭。

具体的，当电路控制模块160被唤醒进入工作模式后，立马控制高压供电模块自动打开，此时高压供电模块将电能分别传递至低压通电模块及基准电压源150上，以为传感器500、通信模块300、模数转换模块400及显示模块200提供电能；当电路控制模块160被唤醒第二预设时长后，中断模块立即控制电路控制模块160进入休眠状态，此时第二使能端162输出低电平，从而使得低压供电电路100关闭，中断对低压通电模块及基准电压源150的供电，此时传感器500、通信模块300、模数转换模块400及显示模块200均处于无电状态。因此，上述中断模块的设置，使得传感器500、通信模块300、模数转换模块400及显示模块200实现定时供电，更进一步降低了仪器仪表的能耗，进一步降低了供电电路100的功耗，以使蓄电电源110的供电时长更长。

进一步的，在一些实施例中，第二预设时长等于第一预设时长。若第二预设时长大于第一预设时长，当第一电子开关180开启第一预设时长时，显示模块200进入休眠状态，此时高压供电模块还处于打开状态，从而使得通信模块300、模数转换模块400及传感器500也都处于用电状态，需要消耗电能，造成电能浪费。而第二预设时长等于第一预设时长时，电子开关180和电路控制模块160同时进入休眠状态，从而使得显示模块200、通信模块300、模数转换模块400及传感器500均处于无电状态，使得上述仪器仪表在有效完成检测工作的同时，还兼顾更低的能耗，更进一步降低了供电电路100的功耗，从而更进一步延长了蓄电电源110的供电时长。

进一步的，在一些实施例中，第二预设时长为100毫秒。故电路控制模块160在工作100毫秒以后就会自动进入休眠状态，从而使得整个仪器仪表停止工作。当第二预设时长等于第一预设时长时，第一预设时长也是100毫秒。将第二预设时长设置为100毫秒，可使仪器仪表在具有较佳的检测效果的同时，还兼顾较低的能耗，使检测效果和能耗之间达到一个最佳的状态。

在一些实施例中，触发开关170为霍尔开关。霍尔开关用于在磁性件接近时唤醒电路控制模块160。使用时，操作人员拿磁性件靠近霍尔开关时，霍尔开关能够感应到磁性件所产生的磁场并自动开启，从而可唤醒电路控制模块160，并利用电路控制模块160控制电子开关180自动开启及关闭。

由于霍尔开关具有无触点、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，所以将触发开关170设置为霍尔开关，不但可降低触发开关170的功耗，进一步延长蓄电电源110的供电时长，而且还使得触发开关170的使用寿命较长。

在一些实施例中，降压通电模块140的输出电压大于降压供电模块120的输出电压。故而，在蓄电电源110降压通电模块140及降压供电模块120中，降压供电模块120的输出电压最小，进一步降低了触发开关170及电路控制模块160的能耗，使得供电电路100的功耗更低，进一步延长了蓄电电源110的供电时长。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种供电电路，用于为仪器仪表中的显示模块、通信模块、模数转换模块及传感器供电，其特征在于，所述供电电路包括蓄电电源、降压供电模块、升压供电模块、降压通电模块、基准电压源、电路控制模块、触发开关及电子开关；

所述蓄电电源分别与所述降压供电模块及所述升压供电模块电连接；

所述升压供电模块分别与所述降压通电模块及所述基准电压源电连接；所述基准电压源用于与所述传感器电连接；

所述降压通电模块用于分别与所述通信模块及所述模数转换模块电连接，还用于通过所述电子开关与所述显示模块电连接；

所述降压供电模块分别与所述触发开关及所述电路控制模块电连接；

所述触发开关与所述电路控制模块电连接，并用于接收触发动作并唤醒所述电路控制模块；

所述电路控制模块与所述电子开关电连接，用于根据所述触发动作控制所述电子开关的开启，还用于在所述电子开关开启第一预设时长后控制所述电子开关的关闭；

其中，所述降压通电模块的输出电压及所述降压供电模块的输出电压均小于所述蓄电电源的输出电压。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括中断模块；所述中断模块与所述电路控制模块电连接，并用于在所述电路控制模块被唤醒第二预设时长后中断唤醒；所述电路控制模块还具有第二使能端，所述第二使能端与所述升压供电模块电连接；所述电路控制模块被唤醒后用于控制所述降压供电模块的开启；所述电路控制模块被中断唤醒后用于控制所述降压供电模块的关闭。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述第一预设时长小于所述第二预设时长。

4.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述第二预设时长为100毫秒。

5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述蓄电电源为充电电池。

6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述蓄电电源为一次性电池。

7.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述触发开关为霍尔开关；所述霍尔开关在磁性件接近时唤醒所述电路控制模块。

8.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述降压通电模块的输出电压大于所述降压供电模块的输出电压。

9.一种仪器仪表，其特征在于，包括如上述1至8任一项所述的供电电路、显示模块、模数转换模块及传感器；

所述降压通电模块通过所述电子开关与所述显示模块电连接；所述降压通电模块分别与所述通信模块及所述模数转换模块电连接；

所述基准电压源与所述传感器电连接。

Images