CN214227941U - 一种电源掉电维持和检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种电源掉电维持和检测电路。它包括过流保护单元、电池充放电单元、掉电信号检测单元和负载输出单元；所述过流保护单元分别与外部电源、掉电信号检测单元和电池充放电单元相连；所述负载输出单元分别与所述掉电信号检测单元、电池充放电单元相连；所述电池充放电单元还与外部电源相连，所述电池充放电单元中设有储能电池；所述掉电信号检测单元检测所述过流保护单元外部电源掉电信号，并在外部电源掉电时，通过所述电池充放电单元的储能电池向负载输出单元输出LED供电电压；所述外部电源为电池充放电单元的储能电池充电，同时所述外部电源经过过流保护单元向所述负载输出单元输出LED供电电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车车灯电路，特别是公开一种电源掉电维持和检测电路。
背景技术
智能设备和监控设备在掉电后需要时间维持和保持数据，照明电路在突发掉电时需要可维持电源应急，控制设备设置参数后断电重启需要电源不间断保持当前设置参数，此类问题一般依靠开关电源本身的储能滤波电容维持短暂的掉电维持时间，由于滤波电容本身所能维持的掉电时间很短，通常不能支持设备在掉电后的数据保持时间或能量消耗需求。
为了解决滤波电容本身维持时间短的问题，现有技术中常通过含有超级电容的电源掉电维持电路，来进行掉电维持，在电源掉电后，通过超级电容对负载进行短时间内的维持，缺点是超级电容的电压随着能量的消耗而降低，在车灯等照明电路中，常常导致LED负载不能提供原有的亮度，且超级电容的维持时间也较短。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种电源掉电后不间断输出电源，检测输出掉电信号，能对输入和输出进行过流保护的电源掉电维持和检测电路。
本实用新型是这样实现的：一种电源掉电维持和检测电路，包括过流保护单元、电池充放电单元、掉电信号检测单元和负载输出单元；所述过流保护单元分别与外部电源、掉电信号检测单元和电池充放电单元相连；所述负载输出单元分别与所述掉电信号检测单元、电池充放电单元相连；所述电池充放电单元还与外部电源相连，所述电池充放电单元中设有储能电池；所述掉电信号检测单元检测所述过流保护单元外部电源掉电信号，并在外部电源掉电时，通过所述电池充放电单元的储能电池向负载输出单元输出LED供电电压；
所述外部电源为电池充放电单元的储能电池充电，同时所述外部电源经过过流保护单元向所述负载输出单元输出LED供电电压。
所述过流保护单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第一电容C1、双向TVS管V1；所述第五电阻R5的一端与外部电源相连，所述第五电阻R5的另一端分别与所述双向TVS管V1的一端、第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极相连；所述双向TVS管V1的另一端与所述第一电容C1的另一端相连后接地；所述第一二极管D1的负极分别与所述掉电信号检测单元、第二二极管D2的正极相连，所述第二二极管D2的负极与所述电池充放电单元相连；
所述电池充放电单元包括第三二极管D3、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二P沟道MOS管Q2、第三P沟道MOS管Q3、第四N沟道MOS管Q4、第四电阻R4、第六电阻R6、锂电池C2；
所述第三二极管D3的正极、第五电容C5的一端和第二P沟道MOS管Q2的源极相连、且与所述过流保护单元的第二二极管D2的负极相连；所述第二P沟道MOS管Q2的漏极与所述第三P沟道MOS管Q3的漏极相连，所述第二P沟道MOS管Q2的栅极分别与所述第三P沟道MOS管Q3的栅极、第六电阻R6的一端、第四电阻R4的一端相连；所述第四电阻R4的另一端接地，所述第六电阻R6的另一端与外部电源相连；
所述第三P沟道MOS管Q3的源极分别与所述第四电容C4的一端、第四N沟道MOS管Q4的栅极、锂电池C2的正极相连；所述锂电池C2的负极与所述第四N沟道MOS管Q4的漏极相连，所述第四N沟道MOS管Q4的源极接地；
所述第三二极管D3的负极与所述第三电容C3的一端相连后作为电源输出端连入所述负载输出单元；所述第三电容C3的另一端接地；
所述掉电信号检测单元包括第二电阻R1、第三电阻R3、第一三级管Q1，所述第三电阻R3的一端与所述过流保护单元相连，所述第三电阻R3的另一端与所述第一三极管Q1的基极相连，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极分别与第二电阻R2的一端、负载输出单元的信号检测端Power_fault相连，所述第二电阻R2的另一端作为电压输出端与所述负载输出单元相连；
所述负载输出单元包括输出端口JP1、第一电阻R1和信号检测端Power_fault，所述第一电阻R1的一端与所述输出端口JP1的一个脚相连，所述信号检测端Power_fault分别与所述掉电信号检测单元、输出端口JP1的另一个脚相连，所述第一电阻R1的另一端分别与所述第二电阻R2、第三电容C3相连。
所述第五电阻R5为PTC电阻。
所述外部电源为12～48V的VDC外部电源。
本实用新型的有益效果是：通过所述掉电信号检测单元检测所述过流保护单元外部电源掉电信号，并在外部电源掉电时，通过所述电池充放电单元的储能电池向负载输出单元输出LED供电电压；所述外部电源为电池充放电单元的储能电池充电，同时所述外部电源经过过流保护单元向所述负载输出单元输出LED供电电压。在外部电源掉电后，本实用新型通过电池充放电单元不间断输出储能电池的电源，掉电信号检测单元检测输出外部电源的掉电信号，所述过流保护单元对输入和输出进行过流保护，使整个电路，在外部电源突然掉电后维持设备运行，以便外部电源掉电后应急和提供保存数据留足够时间，使用过程中更加安全可靠。
通过锂电池进行储能，相比超级电容维持时间更长更稳定，性价比更高。同时，通过电池充放电单元，在所述锂电池在充放电时，进行过压过流的保护；在外部电源输入时，结合过流保护单元实现输入过压、过流保护和输出过流保护，充电和放电的电流方向控制。
附图说明
图1 是本实用新型电路结构示意图。
具体实施方式
根据图1，本实用新型包括过流保护单元、电池充放电单元、掉电信号检测单元和负载输出单元；所述过流保护单元分别与外部电源、掉电信号检测单元和电池充放电单元相连；所述负载输出单元分别与所述掉电信号检测单元、电池充放电单元相连；所述电池充放电单元还与外部电源相连，所述电池充放电单元中设有储能电池；所述掉电信号检测单元检测所述过流保护单元外部电源掉电信号，并在外部电源掉电时，通过所述电池充放电单元的储能电池向负载输出单元输出LED供电电压；所述外部电源为电池充放电单元的储能电池充电，同时所述外部电源经过过流保护单元向所述负载输出单元输出LED供电电压。
所述过流保护单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第一电容C1、双向TVS管V1；所述第五电阻R5的一端与外部电源相连，所述第五电阻R5的另一端分别与所述双向TVS管V1的一端、第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极相连；所述双向TVS管V1的另一端与所述第一电容C1的另一端相连后接地；所述第一二极管D1的负极分别与所述掉电信号检测单元、第二二极管D2的正极相连，所述第二二极管D2的负极与所述电池充放电单元相连；所述第五电阻R5为可恢复保险PTC电阻。所述外部电源为12～48V的VDC外部电源。所述双向TVS管V1防止输入高电压损坏电路器件。
所述电池充放电单元包括第三二极管D3、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二P沟道MOS管Q2、第三P沟道MOS管Q3、第四N沟道MOS管Q4、第四电阻R4、第六电阻R6、锂电池C2；
所述第三二极管D3的正极、第五电容C5的一端和第二P沟道MOS管Q2的源极相连、且与所述过流保护单元的第二二极管D2的负极相连；所述第二P沟道MOS管Q2的漏极与所述第三P沟道MOS管Q3的漏极相连，所述第二P沟道MOS管Q2的栅极分别与所述第三P沟道MOS管Q3的栅极、第六电阻R6的一端、第四电阻R4的一端相连；所述第四电阻R4的另一端接地，所述第六电阻R6的另一端与外部电源相连；
所述第三P沟道MOS管Q3的源极分别与所述第四电容C4的一端、第四N沟道MOS管Q4的栅极、锂电池C2的正极相连；所述锂电池C2的负极与所述第四N沟道MOS管Q4的漏极相连，所述第四N沟道MOS管Q4的源极接地；
所述第三二极管D3的负极与所述第三电容C3的一端相连后作为电源输出端连入所述负载输出单元；所述第三电容C3的另一端接地。
所述掉电信号检测单元包括第二电阻R1、第三电阻R3、第一三级管Q1，所述第三电阻R3的一端与所述过流保护单元相连，所述第三电阻R3的另一端与所述第一三极管Q1的基极相连，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极分别与第二电阻R2的一端、负载输出单元的信号检测端Power_fault相连，所述第二电阻R2的另一端作为电压输出端与所述负载输出单元相连。
所述负载输出单元包括输出端口JP1、第一电阻R1和信号检测端Power_fault，所述第一电阻R1的一端与所述输出端口JP1的一个脚相连，所述信号检测端Power_fault分别与所述掉电信号检测单元、输出端口JP1的另一个脚相连，所述第一电阻R1的另一端分别与所述第二电阻R2、第三电容C3相连。
在外部电源正常供电时，信号检测端Power_fault输出低电平，外部电源通过第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3三个二极管输出电源Power_LED，向所述负载输出单元提供LED供电电压，同时通过第二P沟道MOS管Q2、第三P沟道MOS管Q3，第四N沟道MOS管Q4给锂电池C2充电；外部电源掉电后，锂电池C2通过第三P沟道MOS管Q3和第二P沟道MOS管Q2内部二极管输出电源Power_LED，向所述负载输出单元提供LED供电电压。锂电池C2电量用完后，所述第四N沟道MOS管Q4截止，不再提供电源电压。
Claims (4)
1.一种电源掉电维持和检测电路，其特征在于：包括过流保护单元、电池充放电单元、掉电信号检测单元和负载输出单元；所述过流保护单元分别与外部电源、掉电信号检测单元和电池充放电单元相连；所述负载输出单元分别与所述掉电信号检测单元、电池充放电单元相连；所述电池充放电单元还与外部电源相连，所述电池充放电单元中设有储能电池；所述掉电信号检测单元检测所述过流保护单元外部电源掉电信号，并在外部电源掉电时，通过所述电池充放电单元的储能电池向负载输出单元输出LED供电电压；
所述外部电源为电池充放电单元的储能电池充电，同时所述外部电源经过过流保护单元向所述负载输出单元输出LED供电电压。
2.根据权利要求 1 所述的一种电源掉电维持和检测电路，其特征在于：所述过流保护单元包括第一二极管D1、第二二极管D2、第五电阻R5、第一电容C1、双向TVS管V1；所述第五电阻R5的一端与外部电源相连，所述第五电阻R5的另一端分别与所述双向TVS管V1的一端、第一电容C1的一端、第一二极管D1的正极相连；所述双向TVS管V1的另一端与所述第一电容C1的另一端相连后接地；所述第一二极管D1的负极分别与所述掉电信号检测单元、第二二极管D2的正极相连，所述第二二极管D2的负极与所述电池充放电单元相连；
所述电池充放电单元包括第三二极管D3、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第二P沟道MOS管Q2、第三P沟道MOS管Q3、第四N沟道MOS管Q4、第四电阻R4、第六电阻R6、锂电池C2；
所述第三二极管D3的正极、第五电容C5的一端和第二P沟道MOS管Q2的源极相连、且与所述过流保护单元的第二二极管D2的负极相连；所述第二P沟道MOS管Q2的漏极与所述第三P沟道MOS管Q3的漏极相连，所述第二P沟道MOS管Q2的栅极分别与所述第三P沟道MOS管Q3的栅极、第六电阻R6的一端、第四电阻R4的一端相连；所述第四电阻R4的另一端接地，所述第六电阻R6的另一端与外部电源相连；
所述第三P沟道MOS管Q3的源极分别与所述第四电容C4的一端、第四N沟道MOS管Q4的栅极、锂电池C2的正极相连；所述锂电池C2的负极与所述第四N沟道MOS管Q4的漏极相连，所述第四N沟道MOS管Q4的源极接地；
所述第三二极管D3的负极与所述第三电容C3的一端相连后作为电源输出端连入所述负载输出单元；所述第三电容C3的另一端接地；
所述掉电信号检测单元包括第二电阻R1、第三电阻R3、第一三级管Q1，所述第三电阻R3的一端与所述过流保护单元相连，所述第三电阻R3的另一端与所述第一三极管Q1的基极相连，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述第一三极管Q1的集电极分别与第二电阻R2的一端、负载输出单元的信号检测端Power_fault相连，所述第二电阻R2的另一端作为电压输出端与所述负载输出单元相连；
所述负载输出单元包括输出端口JP1、第一电阻R1和信号检测端Power_fault，所述第一电阻R1的一端与所述输出端口JP1的一个脚相连，所述信号检测端Power_fault分别与所述掉电信号检测单元、输出端口JP1的另一个脚相连，所述第一电阻R1的另一端分别与所述第二电阻R2、第三电容C3相连。
3.根据权利要求 2 所述的一种电源掉电维持和检测电路，其特征在于：所述第五电阻R5为PTC电阻。
4.根据权利要求 1或2 所述的一种电源掉电维持和检测电路，其特征在于：所述外部电源为12～48V的VDC外部电源。
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| CN202120179248.4U CN214227941U (zh) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | 一种电源掉电维持和检测电路 |
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