CN220440412U - 一种5g通信掉电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种5G通信掉电保护电路，包括依次连接的输入连接器、DCDC转换电路、超级电容电路以及输出连接器；所述输入连接器外接电源；所述输出连接器输出端接至5G电源供电部分；其中，超级电容电路包括超级电容，用于掉电时的供电。本实用新型在电源上电时，对超级电容的充电进行限流，不会产生浪涌电流，在掉电时可以提供超过2秒的持续供电，可以支持未发送的数据完全发送并正常关机，规避了通信模块的数据丢失和损坏的可能，整个过程通过硬件实现，增加了产品的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信电源供电领域，特别涉及一种5G通信掉电保护电路。
背景技术
随着5G技术的发展，5G网关也在工业、办公等领域中逐渐使用。5G通信电源为固定电源(工业、家庭等)供电时，当电源意外掉电，如果5G通信模块立即掉电关机会出现数据丢失，模块损坏的情况，目前的5G通信的掉电保护机制普遍是增加电源的电容来维持5G在掉电瞬间的参数保存，还未发送的数据会出现丢失的情况，并且增加电源的电容可能会导致电源上电时浪涌电流过大烧坏元器件，也可能导致电源上电慢。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，提供了一种5G通信掉电保护电路，在电源掉电时，内部超级电容放电持续给5G模块供电，在电源存在时，给超级电容限流充电，实现了5G模块的掉电保护。
本实用新型采用的技术方案如下：一种5G通信掉电保护电路，包括依次连接的输入连接器、DCDC转换电路、超级电容电路以及输出连接器；所述输入连接器外接电源；所述输出连接器输出端接至5G电源供电部分；
其中，超级电容电路包括超级电容，用于掉电时的供电。
作为一种优选方案，所述DCDC转换电路包括DCDC转换芯片，DCDC转换芯片的VIN端与输入连接器连接；DCDC转换芯片的PGND端与FSEL端连接并接地；DCDC转换芯片的PG端通过依次连接的电阻R1、电容C2接地；DCDC转换芯片的VOUT端与MODE端以及电阻R5的第一端连接；DCDC转换芯片的EN端接至VIN端；DCDC转换芯片的FB端接至电阻R3的第一端；DCDC转换芯片的AGND端接地；DCDC转换芯片的VCC端经电容C2接地；DCDC转换芯片的BST端依次连接电阻R2、电容C2、电感L1，电感L1分别于超级电容电路、电阻R3和电阻R5的第二端连接；电阻R3的第一端通过电阻R4接地，电阻R5的第一端通过电容C4接地；DCDC转换芯片的SW端接至电容C3与电感L1之间。
作为一种优选方案，所述DCDC转换电路还包括电容C1，电容C1第一端接至输入连接器与DCDC转换芯片的VIN端之间，第二端接地。
作为一种优选方案，所述DCDC转换电路还包括电容C5，电容C5一端接至电感L1，另一端接地。
作为一种优选方案，所述超级电容电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、超级电容C6、电容C7、MOS管Q1、三极管Q2；电阻R6的第一端、电阻R7的第一端、MOS管Q1的源极均与DCDC转换电路、VCC以及输出连接器连接；电阻R6的第二端分别与超级电容C6的第一端和MOS管Q1的漏极连接；电阻R7的第二端分别与MOS管的栅极和三极管发射极连接；超级电容C6的第二端与三极管集电极连接并接地；电阻R8的第一端接电压输入VIN，第二端分别与电阻R9第一端、电容C7第一端、三极管基极连接；电阻R9与电容C7的第二端接地。
作为一种优选方案，该5G通信掉电保护电路还包括二极管D1，二极管D1正极接至输入连接器与电压输入VIN，负极接至DCDC转换芯片的VIN端。
作为一种优选方案，所述DCDC转换芯片为SCT2360FPBR。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型采用超级电容，在电源上电时，对超级电容的充电进行限流，不会产生浪涌电流，在掉电时通过硬件识别和预设电源掉电电压来自动持续维持电源供电，且超级电容可以提供超过2秒的持续供电，可以支持未发送的数据完全发送并正常关机，规避了通信模块的数据丢失和损坏的可能，整个过程通过硬件实现，增加了产品的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型提出的5G通信掉电保护电路示意图。
图2为本实用新型提出的5G通信掉电保护电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
针对现有技术中存在的问题，本实用新型利用超级电容，在电源上电时，对超级电容的充电进行限流，不会产生浪涌电流，在掉电时通过硬件识别和预设电源掉电电压来自动持续维持电源供电，且超级电容可以提供超过2秒的持续供电，可以支持未发送的数据完全发送并正常关机。具体方案如下：
如图1所示，一种5G通信掉电保护电路，包括依次连接的输入连接器、DCDC转换电路、超级电容电路以及输出连接器；所述输入连接器外接电源；所述输出连接器输出端接至5G电源供电部分；其中，超级电容电路包括超级电容，用于掉电时的供电。
下面对每个部分进行进一步介绍。
在DCDC转换电路中，主要的核心器件为DCDC转换芯片，通过DCDC转换芯片为升压或降压提供逻辑。参见图2，DCDC转换芯片的VIN端与输入连接器连接；DCDC转换芯片的PGND端与FSEL端连接并接地；DCDC转换芯片的PG端通过依次连接的电阻R1、电容C2接地；DCDC转换芯片的VOUT端与MODE端以及电阻R5的第一端连接；DCDC转换芯片的EN端接至VIN端；DCDC转换芯片的FB端接至电阻R3的第一端；DCDC转换芯片的AGND端接地；DCDC转换芯片的VCC端经电容C2接地；DCDC转换芯片的BST端依次连接电阻R2、电容C2、电感L1，电感L1分别于超级电容电路、电阻R3和电阻R5的第二端连接；电阻R3的第一端通过电阻R4接地，电阻R5的第一端通过电容C4接地；DCDC转换芯片的SW端接至电容C3与电感L1之间。
其中，电阻R1和电容C2主要用于设置DCDC转换芯片，通过这两个器件来调节DCDC转换芯片的性能参数。电阻R3和电阻R4为反馈分压电阻。而电阻R2、电容C3、电阻R5、电容C4接到芯片内部监控输出电源状态。
DCDC转换电路主要是用于将固定的输入电源变换为5G模块使用所需的电源。
在一个实施例中，DCDC转换电路还设置了电容C1，电容C1第一端接至输入连接器与DCDC转换芯片的VIN端之间，第二端接地。电容C1为滤波电容，主要用于滤除DCDC部分对外的干扰。
在一个实施例中，DCDC转换电路还设置了电容C5，电容C5一端接至电感L1，另一端接地。电容C5同样也是滤波电路，其主要用于DCDC转换电路的输出滤波。
在一个实施例中，所述DCDC转换芯片为SCT2360FPBR。
在一个实施例中，超级电容容量为3.8V/120F。
请参见图2，超级电容电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、超级电容C6、电容C7、MOS管Q1、三极管Q2；电阻R6的第一端、电阻R7的第一端、MOS管Q1的源极均与DCDC转换电路、VCC以及输出连接器连接；电阻R6的第二端分别与超级电容C6的第一端和MOS管Q1的漏极连接；电阻R7的第二端分别与MOS管的栅极和三极管发射极连接；超级电容C6的第二端与三极管集电极连接并接地；电阻R8的第一端接电压输入VIN，第二端分别与电阻R9第一端、电容C7第一端、三极管基极连接；电阻R9与电容C7的第二端接地。
其中，超级电容C6的容量根据5G模块的使用连续电流决定，只要能持续提供2S以上的供电即可，电阻R6则作为超级电容充电的限流电阻，其阻值为VCC电压值除以超级电容充电最大值。电阻R7为分压电阻，通常阻值比为1K/10K，用来为三极管Q2限流。通过对超级电容实现充放电管理，对超级电容的充电进行限流，使电源不会产生浪涌电流，对超级电容的放电设置掉电开启，自动持续提供能量。
MOS管Q1为超级电容的放电MOS管，通过三极管Q2的通断来控制MOS管的通断；电阻R8和电阻R9组成输入电压VIN的分压电路，当三极管Q2的Veb＞0.7时，三极管Q2导通，MOS管Q1的Vgs＜Vgs(th)开启电压，MOS管Q1导通。此时，MOS管Q1的放电导通条件是：Vin<(R9+R8)*(VCC-0.7)/R9,C7为滤波电容。
在一个实施例中，在电源输入部分，还包含二极管D1，二极管D1正极接至输入连接器与电压输入VIN，负极接至DCDC转换芯片的VIN端。通过二极管D1能够有效防反接和DCDC后面电压倒灌，影响电压输入VIN，的判断。
如上说明，当刚上电时，超级电容C6通过电阻R6进行充电，不产浪涌电流，当电压输入VIN掉电小于MOS管Q1的导通电压时，MOS管Q1导通，超级电容进行放电，且提供持续超过2秒的能量，使通信模块有足够的时间处理未传输的数据和关机。
实施例1
本实施例提出了一种5G通信掉电保护电路，包括依次连接的输入连接器、DCDC转换电路、超级电容电路以及输出连接器；所述输入连接器外接电源；所述输出连接器输出端接至5G电源供电部分；
其中，超级电容电路包括超级电容，用于掉电时的供电。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例中DCDC转换电路包括DCDC转换芯片，DCDC转换芯片的VIN端与输入连接器连接；DCDC转换芯片的PGND端与FSEL端连接并接地；DCDC转换芯片的PG端通过依次连接的电阻R1、电容C2接地；DCDC转换芯片的VOUT端与MODE端以及电阻R5的第一端连接；DCDC转换芯片的EN端接至VIN端；DCDC转换芯片的FB端接至电阻R3的第一端；DCDC转换芯片的AGND端接地；DCDC转换芯片的VCC端经电容C2接地；DCDC转换芯片的BST端依次连接电阻R2、电容C2、电感L1，电感L1分别于超级电容电路、电阻R3和电阻R5的第二端连接；电阻R3的第一端通过电阻R4接地，电阻R5的第一端通过电容C4接地；DCDC转换芯片的SW端接至电容C3与电感L1之间。
实施例3
在实施例2的基础上，本实施例中DCDC转换电路还包括电容C1，电容C1第一端接至输入连接器与DCDC转换芯片的VIN端之间，第二端接地。
实施例4
在实施例2的基础上，本实施例中DCDC转换电路还包括电容C5，电容C5一端接至电感L1，另一端接地。
实施例5
在实施例2的基础上，本实施例中超级电容电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、超级电容C6、电容C7、MOS管Q1、三极管Q2；电阻R6的第一端、电阻R7的第一端、MOS管Q1的源极均与DCDC转换电路、VCC以及输出连接器连接；电阻R6的第二端分别与超级电容C6的第一端和MOS管Q1的漏极连接；电阻R7的第二端分别与MOS管的栅极和三极管发射极连接；超级电容C6的第二端与三极管集电极连接并接地；电阻R8的第一端接电压输入VIN，第二端分别与电阻R9第一端、电容C7第一端、三极管基极连接；电阻R9与电容C7的第二端接地。
实施例6
在实施例2的基础上，本实施例中该5G通信掉电保护电路还包括二极管D1，二极管D1正极接至输入连接器与电压输入VIN，负极接至DCDC转换芯片的VIN端。
实施例6
在实施例2的基础上，本实施例中DCDC转换芯片为SCT2360FPBR。
通过上述实施例1～实施例7可较好的实现实用新型。
需要说明的是，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；实施例中的附图用以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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (6)
1.一种5G通信掉电保护电路，其特征在于，包括依次连接的输入连接器、DCDC转换电路、超级电容电路以及输出连接器；所述输入连接器外接电源；所述输出连接器输出端接至5G电源供电部分；
所述DCDC转换电路包括DCDC转换芯片，DCDC转换芯片的VIN端与输入连接器连接；DCDC转换芯片的PGND端与FSEL端连接并接地；DCDC转换芯片的PG端通过依次连接的电阻R1、电容C2接地；DCDC转换芯片的VOUT端与MODE端以及电阻R5的第一端连接；DCDC转换芯片的EN端接至VIN端；DCDC转换芯片的FB端接至电阻R3的第一端；DCDC转换芯片的AGND端接地；DCDC转换芯片的VCC端经电容C2接地；DCDC转换芯片的BST端依次连接电阻R2、电容C2、电感L1，电感L1分别与超级电容电路、电阻R3和电阻R5的第二端连接；电阻R3的第一端通过电阻R4接地，电阻R5的第一端通过电容C4接地；DCDC转换芯片的SW端接至电容C3与电感L1之间；
其中，超级电容电路包括超级电容，用于掉电时的供电。
2.根据权利要求1所述的5G通信掉电保护电路，其特征在于，所述DCDC转换电路还包括电容C1，电容C1第一端接至输入连接器与DCDC转换芯片的VIN端之间，第二端接地。
3.根据权利要求1或2所述的5G通信掉电保护电路，其特征在于，所述DCDC转换电路还包括电容C5，电容C5一端接至电感L1，另一端接地。
4.根据权利要求1所述的5G通信掉电保护电路，其特征在于，所述超级电容电路包括电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、超级电容C6、电容C7、MOS管Q1、三极管Q2；电阻R6的第一端、电阻R7的第一端、MOS管Q1的源极均与DCDC转换电路、VCC以及输出连接器连接；电阻R6的第二端分别与超级电容C6的第一端和MOS管Q1的漏极连接；电阻R7的第二端分别与MOS管的栅极和三极管发射极连接；超级电容C6的第二端与三极管集电极连接并接地；电阻R8的第一端接电压输入VIN，第二端分别与电阻R9第一端、电容C7第一端、三极管基极连接；电阻R9与电容C7的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的5G通信掉电保护电路，其特征在于，还包括二极管D1，二极管D1正极接至输入连接器与电压输入VIN，负极接至DCDC转换芯片的VIN端。
6.根据权利要求4所述的5G通信掉电保护电路，其特征在于，所述DCDC转换芯片为SCT2360FPBR。
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