CN219041460U - 供电电路、供电电路板及供电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供电电路、供电电路板及供电设备。涉及电路技术领域。供电电路：包括多个供电通道、每个供电通道的检测电路和任意两个供电通道之间的开关电路。针对每个供电通道，所述供电通道的检测电路通过至少一个目标开关电路分别与至少一个目标供电通道连接。本实用新型提供的供电电路、供电电路板及供电设备及用于防止对后级供电设备供电中断、简化供电电路的结构。

Description

供电电路、供电电路板及供电设备

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种供电电路、供电电路板及供电设备。

背景技术

配电箱可以向多个不同的负载供电。配电箱中包括供电电路，供电电路中可以包括相互独立的多个供电通道（如图1所示），一个供电通道用于向一个负载供电。

在相关技术中，可以基于图2的设计方案，为每个供电电源配置备份电源，在一供电电源出现故障的情况下，备份电源可以通过对应的通道向原负载供电，以防止后级供电设备出现供电中断。

若基于图2的设计方案，为每个供电电源配置备份电源，则导致供电电源和备份电源具有相同的结构，从而使得供电电路的结构复杂。

实用新型内容

本实用新型提供一种供电电路、供电电路板及供电设备，用以解决现有技术中供电电路的结构复杂的缺陷，实现简化供电电路的结构。

本实用新型提供一种供电电路，包括：多个供电通道、每个供电通道的检测电路和任意两个供电通道之间的开关电路；

针对每个供电通道：

所述供电通道的检测电路通过至少一个目标开关电路分别与至少一个目标供电通道连接；其中，所述目标开关电路为目标供电通道与所述供电通道之间的开关电路，所述目标供电通道为所述多个供电通道中除所述供电通道之外的供电通道；

当所述供电通道对应的电源出现异常时，所述检测电路能够响应于标识所述异常的电信号进行所述目标开关电路的导通控制，从而使得所述目标供电通道对应的目标电源向所述供电通道对应的负载进行供电。

根据本实用新型提供的一种供电电路，供电通道对应的检测电路包括：比较模块和第一开关模块；

比较模块与供电通道中包括的检测电阻R1并联；

第一开关模块分别与比较模块和至少一个目标开关电路连接。

根据本实用新型提供的一种供电电路，第一开关模块包括：第一开关子模块和第二开关子模块；

第一开关子模块分别与比较模块和第二开关子模块连接，第二开关子模块还与至少一个目标开关电路连接。

根据本实用新型提供的一种供电电路，比较模块包括：电阻R2和比较器C1；

电阻R2的第一端与检测电阻R1的第一端连接，电阻R2的第二端与比较器C1的反相输入端连接；

比较器C1的同相输入端与检测电阻R1的第二端连接，比较器C1的输出端与第一开关子模块连接。

根据本实用新型提供的一种供电电路，第一开关子模块包括：开关管Q1和电阻R3；

开关管Q1的第一端连接至电阻R2和比较器C1的反相输入端之间，开关管Q1的第二端与比较器C1的输出端连接，开关管Q1的第三端通过电阻R3接地。

根据本实用新型提供的一种供电电路，第二开关子模块包括：电阻R4和开关管Q2；

电阻R4的一端连接供电通道，电阻R4的另一端连接开关管Q2的第一端，开关管Q2的第二端连接第一开关子模块，开关管Q2的第三端接地；

电阻R4的另一端用于输出导通控制信号。

根据本实用新型提供的一种供电电路，目标开关电路包括：第二开关模块和第三开关模块；

第二开关模块分别与供电通道、供电通道对应的检测电路和第三开关模块连接；

第三开关模块还与供电通道和目标开关电路对应的目标供电通道连接。

根据本实用新型提供的一种供电电路，第二开关模块包括：电阻R5和开关管Q3；

电阻R5的第一端与供电通道连接，电阻R5的第二端分别与开关管Q3的第一端和第三开关模块连接；

开关管Q3的第二端与供电通道对应的检测电路连接，开关管Q3的第三端接地。

本实用新型还提供一种供电电路板，包括：多个电信号处理模块和上述任一项的供电电路；

一个电信号处理模块与供电电路中的一个供电通道连接；

电信号处理模块，用于基于接收到的市电信号，向供电通道提供直流电信号或者交流电信号。

本实用新型还提供一种供电设备，包括：市电接口和上述供电电路板；市电接口，用于接收市电信号，并向供电电路板提供市电信号。

本实用新型提供的一种供电电路、供电电路板及供电设备，针对每个供电通道：所述供电通道的检测电路通过至少一个目标开关电路分别与至少一个目标供电通道连接；当所述供电通道对应的电源出现异常时，所述检测电路能够响应于标识所述异常的电信号进行所述目标开关电路的导通控制，从而使得所述目标供电通道对应的目标电源向所述供电通道对应的负载进行供电，实现目标供电通道对应的目标电源可以向供电通道的负载进行供电，避免向后级供电设备出现供电中断，简化了供电电路的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本实用新型提供的应用场景示意图；

图2是相关技术提供的供电电路的结构示意图；

图3是本实用新型提供的供电电路的结构示意图；

图4是本实用新型提供的检测电路的结构示意图之一；

图5是本实用新型提供的检测电路的结构示意图之二；

图6是本实用新型提供的检测电路的结构示意图之三；

图7是本实用新型提供的目标开关电路的结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的任意两个供电通道之间的开关电路的结构示意图；

图9是本实用新型提供的供电电路板的结构示意图；

图10是本实用新型提供的供电设备的结构示意图；

图11是本实用新型提供的供电系统的结构示意图。

附图标记：

31：检测电路；311：比较模块；312：第一开关模块；3121：第一开关子模块；3122：第二开关子模块；71：第二开关模块；72：第三开关模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型提供的应用场景示意图。如图1所示，包括：配电箱和多个负载。配电箱中包括供电电路。供电电路中包括多个供电电源，多个供电电源互相独立，一个供电电源用于向一个负载供电。图1是以包括4个供电电源（即电源输出模块）为例进行说明的。

每个供电电源依次通过相应的控制开关和电流计量芯片与负载连接。

电源输出模块可以输出直流电信号或者交流电信号。在控制开关导通的情况下，电源输出模块向供电通道提供直流电信号或者交流电信号，以使供电通道向负载提供直流电信号或者交流电信号，实现向负载供电，电流计量芯片用于对直流电信号或者交流电信号进行采集，以得到工作电流。

图1所示的多个供电电源互相独立，在其中一个供电电源出现故障的情况下，该供电电源无法向其对应的负载，导致对后级供电设备（即负载）出现供电中断。

图2是相关技术提供的供电电路的结构示意图。如图2所示，包括供电电源21和备份电源22。通常供电电源21通过输出端口（+VO和-VO）向负载供电。在供电电源21无法向负载供电的情况下，备份电源22通过上述输出端口向负载供电，从而防止对负载供电中断。

若基于图2所示的设计方案，为图1中的每个供电电源均设置一个供电电源，则导致供电电路的结构复杂。

为了降低供电电路的复杂性，本实用新型提供一种供电电路。下面结合具体实施例对本实用新型提供的供电电路进行说明。

图3是本实用新型提供的供电电路的结构示意图。如图3所示，供电电路包括：多个供电通道、每个供电通道的检测电路31和任意两个供电通道之间的开关电路。

针对每个供电通道：

供电通道的检测电路31通过至少一个目标开关电路分别与至少一个目标供电通道连接，其中，所述目标开关电路为目标供电通道与所述供电通道之间的开关电路，所述目标供电通道为所述多个供电通道中除所述供电通道之外的供电通道。

可选地，例如多个供电通道包括供电通道11、12、13。

针对供电通道11，其通过目标开关电路21与目标供电通道12连接，通过目标开关电路22与目标供电通道13连接。

针对供电通道12，其通过目标开关电路21与目标供电通道11连接，通过目标开关电路23与目标供电通道13连接。

针对供电通道13，其通过目标开关电路22与目标供电通道11连接，通过目标开关电路23与目标供电通道12连接。

当所述供电通道对应的电源出现异常时，检测电路31能够响应于标识异常的电信号进行目标开关电路的导通控制，从而使得目标供电通道对应的目标电源向所述供电通道对应的负载进行供电。

当所述供电通道对应的电源正常时，检测电路31能够响应于标识正常的电信号进行目标开关电路的截止控制，从而使得目标供电通道对应的目标电源无法向所述供电通道对应的负载进行供电。

具体的，检测电路能够响应于标识所述异常的电信号，输出导通控制信号，目标开关电路基于导通控制信号，导通。

具体的，检测电路能够响应于标识所述正常的电信号，输出截止控制信号，目标开关电路基于截止控制信号，截止。

例如，针对供电通道12，在其对应的检测电路31，响应于标识所述异常的电信号，向目标开关电路22和23提供导通控制信号；目标开关电路22和23基于导通控制信号，导通；在目标开关电路22和23导通的情况下，目标供电通道11和13向供电通道12供电。

在实用新型提供的供电电路中，针对每个供电通道，所述供电通道的检测电路通过至少一个目标开关电路分别与至少一个目标供电通道连接，可以保障在供电通道对应的电源出现异常的情况下，检测电路向目标开关电路提供导通控制信号，控制目标开关电路导通，以使目标供电通道对应的目标电源向该供电通道对应的负载供电，避免后级供电设备出现供电中断，简化了供电电路的结构。进一步地，降低了供电电路的设计成本等。

在上述实施例的基础上，下面结合图4对检测电路31进行说明。

图4是本实用新型提供的检测电路31的结构示意图之一。如图4所示，供电通道对应的检测电路31包括：比较模块311和第一开关模块312。

比较模块311与供电通道中包括的检测电阻R1并联，第一开关模块312分别与比较模块和至少一个目标开关电路连接。

具体的，比较模块311的输入端与检测电阻R1并联，比较模块311的输出端与第一开关模块312的输入端连接，第一开关模块312的输出端（CTRL）分别与至少一个目标开关电路连接。

比较模块311用于检测电阻R1的压降，并基于压降向第一开关模块提供高电平或者低电平。

可选地，检测电阻R1的阻值可以为0.1欧姆，还可以为其他，只要其取值满足电源输出通流需求即可。

第一开关模块312可以用于基于高电平，向至少一个目标开关电路提供截止控制信号；基于低电平，向至少一个目标开关电路提供导通控制信号。

例如，针对供电通道11对应的检测电路31，第一开关模块312的输出端（CTRL）分别与目标开关电路22和23连接，具体的输出端（CTRL）与目标开关电路22和23中的电阻R6连接。

在图4的基础上，下面结合图5对第一开关模块312进行说明。

图5是本实用新型提供的检测电路31的结构示意图之二。如图5所示，检测电路31中的第一开关模块312包括第一开关子模块3121和第二开关子模块3122。

第一开关子模块312分别与比较模块311和第二开关子模块3122连接，第二开关子模块3122还与至少一个目标开关电路连接。

第一开关子模块3121用于基于比较模块311提供的高电平，向第二开关子模块3122提供高电平，第二开关子模块3122基于接收到的高电平输出截止控制信号；或者，用于基于比较模块311提供的低电平，向第二开关子模块3122提供低电平，第二开关子模块3122基于低电平输出导通控制信号。

在上述图5的基础上，下面结合图6对本实用新型提供的比较模块311、第一开关子模块3121和第二开关子模块3122进行说明。

图6是本实用新型提供的检测电路31的结构示意图之三。如图6所示，比较模块311包括：电阻R2和比较器C1。

电阻R2的第一端与检测电阻R1的第一端连接，电阻R2的第二端与比较器C1的反相输入端连接，比较器C1的同相输入端与检测电阻R1的第二端连接，比较器C1的输出端与第一开关子模块3121连接。

可选地，电阻R2的电阻可以为4.7千欧姆、4.5千欧姆等。

比较器C1还包括第一控制端和第二控制端，其中，第一控制端连接供电通道，供电通道的电源向比较器C1提供的电信号，第二控制端接地。

可选地，第一开关子模块3121包括开关管Q1和电阻R3。

开关管Q1的第一端连接至电阻R2和比较器C1的反相输入端之间，开关管Q1的第二端与比较器C1的输出端连接，开关管Q1的第三端通过电阻R3接地。

可选地，电阻R3的阻值可以根据VDD的大小选择，例如电阻R3的阻值可以在1欧姆至1千欧姆之间。

可选地，第二开关子模块3122包括电阻R4和开关管Q2。电阻R4的一端连接供电通道（用于向电阻R4提供电压VDD），电阻R4的另一端连接开关管Q2的第一端，开关管Q2的第二端连接第一开关子模块，开关管Q2的第三端接地；电阻R4的另一端用于输出导通控制信号。

可选地，开关管Q2可以为PNP型三极管、也可以为NPN型三极管。例如，在开关管Q2为PNP型三极管的情况下，开关管Q2的第一端为集电极，开关管Q2的第二端为基极，开关管Q2的第三端为源极。

可选地，开关管Q1可以为PMOS管、也可以为NMOS管。例如，在开关管Q1为NMOS管的情况下，开关管Q1的第一端为源极，开关管Q1的第二端为栅极，开关管Q1的第三端为漏极。

下面，以开关管Q1为NMOS管，开关管Q2为PNP型三极管为例，结合对图6所示的检测电路31的工作过程进行说明。

在供电通道对应的电源正常的情况下，检测电阻R1的压降较大，此时比较器C1的输出端输出高电平，控制开关管Q1导通，在开关管Q1导通的情况下，开关管Q2基极的电平为高电平，开关管Q2的导通，电阻R4的另一端的电压被拉低，输出截止控制信号。

在供电通道对应的电压出现异常的情况下，测电阻R1的压降较小，此时比较器C1的输出端输出低电平，控制开关管Q1截止，在开关管Q1截止的情况下，开关管Q2基极的电平为低电平，开关管Q2的截止，电阻R4的另一端的电压被抬高，输出导通控制信号。

在一些实施例中，检测电路31还可以通过处理芯片和设置在处理芯片中的软件程序来实现，其中，处理芯片和软件程序能够对标识异常或者正常的电信号进行处理，从而输出截止控制信号或者导通控制信号。

在上述实施例的基础上，下面结合图7对目标开关电路进行说明。

图7是本实用新型提供的目标开关电路的结构示意图。如图7所示，目标开关电路包括：第二开关模块71和第三开关模块72；第二开关模块71分别与供电通道、供电通道对应的检测电路31和第三开关模块连接；第三开关模块72还与供电通道和目标开关电路对应的目标供电通道连接。

可选地，第二开关模块71包括：电阻R5和开关管Q3；电阻R5的第一端与供电通道连接，电阻R5的第二端分别与开关管Q3的第一端和第三开关模块72连接；开关管Q3的第二端与供电通道对应的检测电路31连接，开关管Q3的第三端接地。

可选地，开关管Q3可以为PNP三极管，也可为NPN三极管。

可选地，第二开关模块71中还可以包括电阻R6和电阻R7。其中，电阻R4的另一端通过电阻R6与开关管Q3的第二端连接，开关管Q3的第三端通过电阻R7与开关管Q3的第二端连接。

可选地，第三开关模块72中包括开关管Q4。

可选地，开关管Q4可以为NMOS管，也可以为PMOS管。

需要说明的是，图7是以开关管Q3为PNP三极管、开关管Q4为PMOS管为例进行说明的。

在开关管Q3为PNP三极管的情况下，开关管Q3的第一端为集电极，开关管Q3的第二端为基极，开关管Q3的第三端为发射极。

在开关管Q4为PMOS管的情况下，开关管Q4的栅极与电阻R5的第二端连接，开关管Q4的漏极与供电通道连接，开关管Q4的源极与目标开关电路连接。

下面结合图7对目标开关电路的工作过程进行说明。

在电阻R4的输出端（CTRL）输出截止控制信号（低）的情况下，开关管Q3导通，开关管Q4截止，目标供电通道对应的目标电源无法通过开关管Q4向供电通道供电；在电阻R4的输出端（CTRL）输出导通控制信号的情况下，开关管Q3导通，开关管Q4导通，目标供电通道对应的目标电源通过开关管Q4向供电通道供电。

需要说明的是，本实用新型中任意两个供电通道之间的开关电路的结构和图7所示的目标开关电路的结构相同。

下面结合图8对任意两个供电通道之间的开关电路进行说明。

图8是本实用新型实施例提供的任意两个供电通道之间的开关电路的结构示意图。如图8所示，示例性的包括4个供电通道和每个供电通道对应的负载。4个供电通道分别为供电通道11、12、13和14。例如供电通道11对应的电源的输出电压为VDD1，供电通道12对应的输出电压为VDD2，供电通道13对应的电源的输出电压为VDD3，供电通道14对应的输出电压为VDD4。可选地，VDD1、VDD2、VDD3、VDD4可以相同、也可以不相同。

上述4个供电通道中的任意两个供电通道之间均存在开关电路。

例如针对供电通道11，供电通道11与供电通道12之间存在开关电路41，供电通道11与供电通道13之间存在开关电路42，供电通道11与供电通道14之间存在开关电路43。

在供电通道11对应的检测电路31中，电阻R4的另一端分别与开关电路41的端口CTRL-1、开关电路42的端口CTRL-2、开关电路43的端口CTRL-3连接。

在本实用新型实施例中，针对一个供电通道，多个供电通道中除供电通道之外的其他供电通道（即目标供电通道）均可以为供电通道供电，实现通道为通道供电的目的，避免在供电电路中设置备份通道，简化了供电电路的结构，提供供电电路的整体利用率，进而提高供电电路的稳定性，提高能源利用率。

图9是本实用新型提供的供电电路板的结构示意图。如图9所示，供电电路板包括：多个电信号处理模块和上述任一实施例中的供电电路；一个电信号处理模块与供电电路中的一个供电通道连接；电信号处理模块，用于基于接收到的市电信号，向供电通道提供直流电信号或者交流电信号。

电信号处理模块为对应供电通道的电源。

图10是本实用新型提供的供电设备的结构示意图。如图10所示，供电设备包括：市电接口和供电电路板。市电接口，用于接收市电信号，并向供电电路板提供市电信号。

图11是本实用新型提供的供电系统的结构示意图。如图11所示，供电系统包括：多个负载和供电设备；一个负载对应于供电设备中的一个供电通道；供电通道，用于向负载供电。

本实用新型提供的供电电路板、供电设备和供电系统可以实现上述任意实施例中供电电路具备的有益效果。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种供电电路，其特征在于，包括：多个供电通道、每个供电通道的检测电路和任意两个供电通道之间的开关电路；

针对每个供电通道：

所述供电通道的检测电路通过至少一个目标开关电路分别与至少一个目标供电通道连接；其中，所述目标开关电路为目标供电通道与所述供电通道之间的开关电路，所述目标供电通道为所述多个供电通道中除所述供电通道之外的供电通道；

当所述供电通道对应的电源出现异常时，所述检测电路能够响应于标识所述异常的电信号进行所述目标开关电路的导通控制，从而使得所述目标供电通道对应的目标电源向所述供电通道对应的负载进行供电。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电通道对应的检测电路包括：比较模块和第一开关模块；

所述比较模块与所述供电通道中包括的检测电阻R1并联；

所述第一开关模块分别与所述比较模块和所述至少一个目标开关电路连接。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述第一开关模块包括：第一开关子模块和第二开关子模块；

第一开关子模块分别与所述比较模块和所述第二开关子模块连接，所述第二开关子模块还与所述至少一个目标开关电路连接。

4.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述比较模块包括：电阻R2和比较器C1；

所述电阻R2的第一端与所述检测电阻R1的第一端连接，所述电阻R2的第二端与所述比较器C1的反相输入端连接；

所述比较器C1的同相输入端与检测电阻R1的第二端连接，所述比较器C1的输出端与所述第一开关子模块连接。

5.根据权利要求4所述的供电电路，其特征在于，所述第一开关子模块包括：开关管Q1和电阻R3；

所述开关管Q1的第一端连接至所述电阻R2和所述比较器C1的反相输入端之间，所述开关管Q1的第二端与所述比较器C1的输出端连接，开关管Q1的第三端通过所述电阻R3接地。

6.根据权利要求3所述的供电电路，其特征在于，所述第二开关子模块包括：电阻R4和开关管Q2；

所述电阻R4的一端连接所述供电通道，所述电阻R4的另一端连接所述开关管Q2的第一端，所述开关管Q2的第二端连接所述第一开关子模块，所述开关管Q2的第三端接地。

7.根据权利要求1至6任一项所述的供电电路，其特征在于，所述目标开关电路包括：第二开关模块和第三开关模块；

所述第二开关模块分别与所述供电通道、所述供电通道对应的检测电路和所述第三开关模块连接；

所述第三开关模块还与所述供电通道和所述目标开关电路对应的目标供电通道连接。

8.根据权利要求7所述的供电电路，其特征在于，所述第二开关模块包括：电阻R5和开关管Q3；

所述电阻R5的第一端与所述供电通道连接，所述电阻R5的第二端分别与所述开关管Q3的第一端和所述第三开关模块连接；

所述开关管Q3的第二端与所述供电通道对应的检测电路连接，所述开关管Q3的第三端接地。

9.一种供电电路板，其特征在于，包括：多个电信号处理模块和权利要求1至8任一项所述的供电电路；

一个电信号处理模块与所述供电电路中的一个供电通道连接；

所述电信号处理模块，用于基于接收到的市电信号，向所述供电通道提供直流电信号或者交流电信号。

10.一种供电设备，其特征在于，包括：市电接口和权利要求9所述的供电电路板；

所述市电接口，用于接收市电信号，并向所述供电电路板提供所述市电信号。

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