CN214479603U - 一种交换机的供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交换机的供电电路，所述供电电路包括电源供电控制电路、稳压电路、电池充电供电控制电路和滤波电路，所述电源供电控制电路包括电压检测电路和开关电路，电压检测电路的输入端和开关电路的输入端均与电源接口连接，且电压检测电路对开关电路和电池充电供电控制电路的启闭进行控制；所述开关电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端和电池充电供电控制电路的输出端均与滤波电路连接，滤波电路与交换机的主芯片连接。本实用新型可以为交换机提供稳定的电源，避免大电压引起的浪涌对交换机造成的损坏，同时节约人工定期更换检查电池的成本。

Description

一种交换机的供电电路

技术领域

本实用新型涉及交换机供电技术领域，特别是涉及一种交换机的供电电路。

背景技术

工业交换机是一种专门为工业环境而设计的工业级交换机，主要应用在一些严酷的工业环境或环境恶劣的现场中。交换机的电源系统通过电源接口与外部供电设备连接，负责为交换机提供电源输入，交换机的主芯片通过各接口与其它设备如计算机等连接，电源系统的性能在很大程度上决定了交换机能否正常运行。然而，当交换机使用在一些特定的环境中，比如雷电频发的南方地区或者电网电压变动比较大的偏远地区时，电源电压的变化容易产生浪涌影响交换机的正常运行，甚至烧坏交换机给通信网络带来不可估量的损失。现有技术中，通常利用TVS管、MOV、GDT等来抑制抑制直流电源系统中产生的直流浪涌，以保证交换机及通信网络的安全稳定运行。然而这些器件成本较高，且抑制直流浪涌的时间比较短，效果不太理想，时间久了的话，还极其容易造成电路损坏，交换机中的电子元器件还会因为经常承受浪涌冲击导致元器件老化加速，因此工作一定时间后，可靠性性能降低，保护能力减弱，导致自身及用电设备损坏。

实用新型内容

针对外部电源电压变动较大容易损坏交换机的技术问题，本实用新型提出一种交换机的供电电路。

一种交换机的供电电路，所述供电电路包括电源供电控制电路、稳压电路、电池充电供电控制电路和滤波电路，所述电源供电控制电路包括电压检测电路和开关电路，电压检测电路的输入端和开关电路的输入端均与电源接口连接，且电压检测电路对开关电路和电池充电供电控制电路的启闭进行控制；所述开关电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端和电池充电供电控制电路的输出端均与滤波电路连接，滤波电路与交换机的主芯片连接。

所述电压检测电路包括三极管Q2，三极管Q2的发射极与电阻R1的一端、电源接口的正极、电阻R3的一端、开关电路的输入端连接，三极管Q2的基极与电阻R1的另一端、电阻R2的一端连接，三极管Q2的集电极与继电器K1的一端、二极管D2的负极连接，继电器K1的另一端与二极管D2的正极、开关电路的控制端连接；所述电阻R2的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与可变电阻R4的调节端连接，可变电阻R4的上端与电阻R3的另一端、电容C1的一端连接，电容C1的另一端、可变电阻R4的下端、三极管Q1的发射极均与电源接口的负极连接。

所述开关电路包括PMOS管Q3，PMOS管Q3的源极与电源接口的正极、二极管D1的负极、电阻R5的一端连接，PMOS管Q3的漏极与瞬态抑制二极管TVS的一端、稳压电路的输入端连接，PMOS管Q3的栅极与二极管D1的正极、电阻R5的另一端、电阻R6的一端连接，瞬态抑制二极管TVS的另一端和电阻R6的另一端均与电源接口的负极连接，其中，PMOS管Q3的栅极为开关电路的控制端。

所述稳压电路包括三极管Q4，三极管Q4的集电极与电阻R7的一端、开关电路的输出端连接，三极管Q4的发射极与电池充电供电控制电路的输入端连接，三极管Q4的基极与电阻R7的另一端、稳压管D3的负极连接，稳压管D3的正极与电源接口的负极连接。

所述电池充电供电控制电路包括三极管Q5，三极管Q5的发射极与稳压电路的输出端、电阻R8的一端、常开开关K1-2的一端、滤波电路的输入端连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端、三极管Q5的基极连接，电阻R9的另一端与常闭开关K1-1的一端连接，常开开关K1-2的另一端和常闭开关K1-1的另一端均与电池BT1的正极连接，三极管Q5的集电极与发光二极管D4的正极连接，发光二极管D4的负极与电阻R10的一端连接；所述电阻R10的另一端与电池BT1的负极均与电源接口的负极连接。

所述滤波电路包括电容C2，电容C2的一端与电感L1的一端、电池充电供电控制电路的常开开关K1-2的一端、稳压电路的输出端连接，电感L1的另一端与电容C3的一端、交换机的主芯片连接，电容C3的另一端、电容C2的另一端均与电源接口的负极连接。

本实用新型的有益效果：

电源供电控制电路与电源接口连接，并对交换机的主芯片与电源接口的连接进行控制，在电源接口出现大电压引起的浪涌时，可以直接切换电源接口与交换机主芯片的连接，并直接切换到电池供电状态，起到保护交换机的作用，避免瞬时电压损伤交换机中的电子元件，延长交换机的使用寿命；稳压电路对外部供电设备供给的电压在稳压后输出，使交换机的主芯片可以接收到稳定的电压；外部供电设备供电稳定时，电池充电供电控制电路可以对电池的电量进行实时检测，在电池电量较低时自动充电，确保后期出现浪涌时，电池电量足以供给交换机，保证了交换机的不间断供电，避免了人工更换电池不及时造成的损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的电路原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种交换机的供电电路，如图1所示，所述供电电路包括电源供电控制电路、稳压电路、电池充电供电控制电路和滤波电路，电源供电控制电路的输入端与交换机的电源接口连接，电源接口与外部供电设备相连接，方便交换机获取外部电源，电源供电控制电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端和电池充电供电控制电路的输出端均与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与交换机的主芯片连接，以便为交换机提供电源，且电源供电控制电路对电池充电供电控制电路的启闭进行控制，在检测到外部供电设备的电压波动较大或者由于外部环境比如雷电等导致电源接口产生大电压时直接切换到电池充电供电控制电路，保证交换机供电电压的稳定与不间断供电，提高交换机的使用寿命。电池充电供电控制电路可以在外部供电设备供电稳定时自动检测自身电池电量并充电，确保电池电量充足，避免人工更换电池不及时造成的损失。

所述电源供电控制电路包括电压检测电路和开关电路，电压检测电路的输入端和开关电路的输入端均与电源接口连接，且电压检测电路对开关电路和电池充电供电控制电路的启闭进行控制，电压检测电路可以对电源接口处接收到的电压进行检测，电压过大时，通过开关电路断开电源接口与交换机主芯片的连接，同时启动电池充电供电控制电路，通过电池直接给交换机供电，确保了供电电压的稳定性；所述开关电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端和电池充电供电控制电路的输出端均与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与交换机的主芯片连接，以便为交换机提供电源。

所述电压检测电路包括三极管Q2，三极管Q2的发射极与电阻R1的一端、电源接口的正极、电阻R3的一端、开关电路的输入端连接，三极管Q2的基极与电阻R1的另一端、电阻R2的一端连接，三极管Q2的集电极与继电器K1的一端、二极管D2的负极连接，继电器K1的另一端与二极管D2的正极、开关电路的控制端连接；所述电阻R2的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与可变电阻R4的调节端连接，可变电阻R4的上端与电阻R3的另一端、电容C1的一端连接，电容C1的另一端、可变电阻R4的下端、三极管Q1的发射极均与电源接口的负极连接。电阻R3、可变电阻R4为采样电阻，用于对电源接口处接收到的电压进行采样检测，滑动电阻R4的调节端可以调节浪涌保护电压值；二极管D2为续流二极管，用于保护继电器K1；电容C1为滤波电容。

所述开关电路包括PMOS管Q3，PMOS管Q3的源极与电源接口的正极、二极管D1的负极、电阻R5的一端连接，PMOS管Q3的漏极与瞬态抑制二极管TVS的一端、稳压电路的输入端连接，PMOS管Q3的栅极与二极管D1的正极、电阻R5的另一端、电阻R6的一端连接，瞬态抑制二极管TVS的另一端和电阻R6的另一端均与电源接口的负极连接，PMOS管Q3的栅极即为开关电路的控制端。当电源接口处接收到的电压正常时，三极管Q1、三极管Q2均不导通，继电器K1不得电，PMOS管Q3的栅极为低电平，PMOS管Q3处于导通状态，外部供电设备的正常电压经稳压电路稳压后向后传输；当电源接口处接受到的电压过高时，三极管Q1、三极管Q2均导通，继电器K1得电，PMOS管Q3的栅极为高电平，PMOS管Q3处于断开状态，继电器K1启动电池充电供电控制电路的电池BT1为交换机供电。

所述稳压电路包括三极管Q4，三极管Q4的集电极与电阻R7的一端、瞬时二极管TVS的一端、PMOS管Q3的漏极连接，三极管Q4的发射极与滤波电路的输入端连接，三极管Q4的基极与电阻R7的另一端、稳压管D3的负极连接，稳压管D3的正极、瞬时二极管TVS的另一端均与电源接口的负极连接。当PMOS管Q3处于导通状态时，三极管Q4导通，三极管Q4、稳压管D3、电阻R7一起组成稳压电路，对接受到的电压起到稳压输出的作用；当PMOS管Q3处于断开状态时，三极管Q4不导通；所述电阻R7为限流电阻。

所述电池充电供电控制电路包括三极管Q5，三极管Q5的发射极与三极管Q4的发射极、电阻R8的一端、常开开关K1-2的一端、滤波电路的输入端连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端、三极管Q5的基极连接，电阻R9的另一端与常闭开关K1-1的一端连接，常开开关K1-2的另一端和常闭开关K1-1的另一端均与电池BT1的正极连接，三极管Q5的集电极与发光二极管D4的正极连接，发光二极管D4的负极与电阻R10的一端连接；所述电阻R10的另一端与电池BT1的负极均与电源接口的负极连接。当继电器K1不得电时，常闭开关K1-1关闭，常开开关K1-2打开，当电池BT1的电量充足时，三极管Q5不导通，当电池BVT1的电量较低时，三极管Q5导通，电池BT1开始充电直到三极管Q5的基极的电压大于三极管Q5的发射极的电压也即三极管Q5截止；当继电器K1得电时，常闭开关K1-1打开，常开开关K1-2关闭，启动电池BT1由电池BT1为交换机供电，这样可以确保交换机的不间断供电，且还可以实现电源接口电压正常时，电池BT1自动充电保证电池BT1的电量充足，避免现有技术中因人力更换电池不及时带来的影响。

所述滤波电路包括电容C2，电容C2的一端与电感L1的一端、常开开关K1-2的一端、三极管Q4的发射极连接，电感L1的另一端与电容C3的一端、交换机的主芯片连接，电容C3的另一端、电容C2的另一端均与电源接口的负极连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种交换机的供电电路，其特征在于，所述供电电路包括电源供电控制电路、稳压电路、电池充电供电控制电路和滤波电路，所述电源供电控制电路包括电压检测电路和开关电路，电压检测电路的输入端和开关电路的输入端均与电源接口连接，且电压检测电路对开关电路和电池充电供电控制电路的启闭进行控制；所述开关电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端和电池充电供电控制电路的输出端均与滤波电路连接，滤波电路与交换机的主芯片连接。

2.根据权利要求1所述的交换机的供电电路，其特征在于，所述电压检测电路包括三极管Q2，三极管Q2的发射极与电阻R1的一端、电源接口的正极、电阻R3的一端、开关电路的输入端连接，三极管Q2的基极与电阻R1的另一端、电阻R2的一端连接，三极管Q2的集电极与继电器K1的一端、二极管D2的负极连接，继电器K1的另一端与二极管D2的正极、开关电路的控制端连接；所述电阻R2的另一端与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与可变电阻R4的调节端连接，可变电阻R4的上端与电阻R3的另一端、电容C1的一端连接，电容C1的另一端、可变电阻R4的下端、三极管Q1的发射极均与电源接口的负极连接。

3.根据权利要求1所述的交换机的供电电路，其特征在于，所述开关电路包括PMOS管Q3，PMOS管Q3的源极与电源接口的正极、二极管D1的负极、电阻R5的一端连接，PMOS管Q3的漏极与瞬态抑制二极管TVS的一端、稳压电路的输入端连接，PMOS管Q3的栅极与二极管D1的正极、电阻R5的另一端、电阻R6的一端连接，瞬态抑制二极管TVS的另一端和电阻R6的另一端均与电源接口的负极连接，其中，PMOS管Q3的栅极为开关电路的控制端。

4.根据权利要求1所述的交换机的供电电路，其特征在于，所述稳压电路包括三极管Q4，三极管Q4的集电极与电阻R7的一端、开关电路的输出端连接，三极管Q4的发射极与电池充电供电控制电路的输入端连接，三极管Q4的基极与电阻R7的另一端、稳压管D3的负极连接，稳压管D3的正极与电源接口的负极连接。

5.根据权利要求1所述的交换机的供电电路，其特征在于，所述电池充电供电控制电路包括三极管Q5，三极管Q5的发射极与稳压电路的输出端、电阻R8的一端、常开开关K1-2的一端、滤波电路的输入端连接，电阻R8的另一端与电阻R9的一端、三极管Q5的基极连接，电阻R9的另一端与常闭开关K1-1的一端连接，常开开关K1-2的另一端和常闭开关K1-1的另一端均与电池BT1的正极连接，三极管Q5的集电极与发光二极管D4的正极连接，发光二极管D4的负极与电阻R10的一端连接；所述电阻R10的另一端与电池BT1的负极均与电源接口的负极连接。

6.根据权利要求1所述的交换机的供电电路，其特征在于，所述滤波电路包括电容C2，电容C2的一端与电感L1的一端、电池充电供电控制电路的常开开关K1-2的一端、稳压电路的输出端连接，电感L1的另一端与电容C3的一端、交换机的主芯片连接，电容C3的另一端、电容C2的另一端均与电源接口的负极连接。

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