CN220985361U - 一种掉电保持电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种掉电保持电路，涉及电源供电技术领域，一定程度上能够减少储能电容的容量，也能够降低储能电容对稳定运行的电源造成冲击的概率。所述掉电保持电路包括：Boost电路、储能电路和输出控制电路；Boost电路接收到外界输入的第一控制信号时通过内部的储能电感进行储能；接收到外界输入的第二控制信号时供电母线和内部的储能电感共同对储能电路施加电压；输出控制电路中第三开关件的控制端接收外界信号为高电平时，第三开关件连通，第一开关件连通，储能电路的电压通过第一二极管作用于供电母线；在第三开关件的控制端接收外界信号为低电平时，第三开关件断开，第一开关件断开，储能电路的电压停止作用于供电母线。

Description

一种掉电保持电路

技术领域

本申请涉及电源供电技术领域，尤其涉及一种掉电保持电路。

背景技术

在发生突然断电时，现有技术中的通信系统以及服务器系统往往来不及做出反应，从而造成数据的丢失或者服务的中断。因此，越多的系统要求供电电源能够提供掉电保持功能，即电源向系统发出掉电告警信号之后仍然能够维持一段时间的供电，以便系统对掉电做出反应动作，避免数据或者运行状态的丢失。

为了满足电源掉电保持设置50ms的要求，现有技术中公开的办法为将电容增加至上万uF，而容量增加的电容对开关电源增加了一个大的容性器件，会导致开机的电流应力增大，进而影响电源的稳定运行，同时容量增加的电容也会导致电源的体积、重量和成本增加。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种掉电保持电路，一定程度上能够减少储能电容的容量，也能够降低储能电容对稳定运行的电源造成冲击的概率。

本申请实施例提供了一种掉电保持电路，所述掉电保持电路包括：

Boost电路，与供电母线电性连接，被配置为，接收到外界输入的第一控制信号时通过内部的储能电感进行储能；接收到外界输入的第二控制信号时使供电母线和内部的储能电感共同对储能电路施加电压；

储能电路，与供电母线及Boost电路的储能电感电性连接，被配置为，在Boost电路接收到外界输入的第二控制信号时，接收供电母线及Boost电路的储能电感提供的电能，提升自身两端的电压；

输出控制电路包括第一开关件、第三开关件、第一电阻和第一二极管，所述第一开关件的输入端及第一电阻通过并联的方式电性连接于储能电路连接供电母线的一端，所述第一开关的输出端与第一二极管的输入端电性连接；所述第一电阻的另一端与第三开关件的输入端、第一开关件的控制端均电性连接；所述第一二极管的输出端电性连接于供电母线；所述第三开关件的输出端用于接地，且所述第三开关件的控制端用于接收外界信号；

其中，在第三开关件的控制端接收外界信号为高电平时，第三开关件连通，第一开关件连通，储能电路的电压通过第一二极管作用于供电母线；在第三开关件的控制端接收外界信号为低电平时，第三开关件断开，第一开关件断开，储能电路的电压停止作用于供电母线。

在一种可能的实现方式中，所述输出控制电路还包括：

第三二极管，与所述第一电阻通过并联的方式电性连接，所述第三二极管的输入端电性连接于所述第一开关件的输入端，所述第三二极管的输出端电性连接于所述第一开关件的控制端。

在一种可能的实现方式中，所述输出控制电路还包括：

第二电阻，一端与所述第三二极管的输入端电性连接，另一端与第一开关件的控制端、第一电阻及第三二极管的输入端电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述输出控制电路还包括：

第四电阻，电性连接于所述第三开关件的控制端，被配置为，减小作用于第三开关件的控制端的外界信号产生的电流。

在一种可能的实现方式中，所述Boost电路包括储能电感、第二二极管和第二开关件，所述储能电感的一端用于连接供电母线，所述储能电感的另一端与第二二极管的输入端、所述第二开关件的输入端电性连接；所述第二二极管的输出端与所述储能电路电性连接，所述第二开关件的输出端用于接地，所述第二开关件的控制端用于接收外界的第一控制信号或第二控制信号；

其中，在第二开关件接收外界第一控制信号时，第二开关件闭合，供电母线的电压作用于储能电感；在第二开关件接收外界第二控制信号时，第二开关件断开，供电母线的电压和储能电感的电压通过第二二极管作用于储能电路。

在一种可能的实现方式中，所述Boost电路还包括：

第三电阻，电性连接于所述第二开关件的控制端，被配置为，减小作用于第二开关件的控制端的第一控制信号或第二控制信号产生的电流。

在一种可能的实现方式中，所述Boost电路还包括：

第一电容，其一端电性连接于所述储能电感连接供电母线的一端，另一端用于接地。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例通过供电母线对Boost电路中的储能电感进行充电，之后通过Boost电路中的储能电感和供电母线共同作用于储能电路，从而提高储能电路储存电能的电压值，相较于现有技术而言，降低需要使用的储能电容的容量，进而降低电源的成本和体积；同时通过第一开关件和第三开关件配合，将储能电路上的电压在外界电源供电母线正常工作时与供电母线隔离，从而减少对电路造成冲击的概率，在供电母线电压下降时，储能电路通过第一开关件作用于供电母线，从而延缓供电母线的电压下降速度，进而使电源实现满足50ms延时保持的要求的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的掉电保持电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参照图1，本申请实施例提供了一种掉电保持电路，本申请提供的掉电保持电路包括：Boost电路、储能电路和输出控制电路。

Boost电路与供电母线电性连接，被配置为，接收到外界输入的第一控制信号时通过内部的储能电感L1进行储能；接收到外界输入的第二控制信号时使供电母线和内部的储能电感L1共同对储能电路施加电压。

储能电路实施为第二电容C2，第二电容C2的一端与供电母线及Boost电路的储能电感L1电性连接，第二电容C2的另一端用于接地；第二电容C2被配置为，在Boost电路接收到外界输入的第二控制信号时，接收供电母线及Boost电路的储能电感L1提供的电能，提升自身两端的电压。

输出控制电路包括第一开关件Q1、第三开关件Q3、第一电阻R1和第一二极管D1，第一开关件Q1的输入端及第一电阻R1通过并联的方式电性连接于第二电容C2连接供电母线的一端，第一开关的输出端与第一二极管D1的输入端电性连接；第一电阻R1的另一端与第三开关件Q3的输入端、第一开关件Q1的控制端均电性连接；第一二极管D1的输出端电性连接于供电母线；第三开关件Q3的输出端用于接地，且第三开关件Q3的控制端用于接收外界信号。

示例性的，第一开关件Q1实施为PMOS管，且第三开关件Q3实施为NMOS管，第一开关件Q1的源极电性连接于储能电路，第一开关件Q1的漏极电性连接于第一二极管D1的输入端，第一开关件Q1的栅极电性连接于第三开关件Q3的漏极，第三开关件Q3的源极用于接地，第三开关件Q3的栅极用于接收外界输入的电平信号。

其中，在第三开关件Q3的控制端接收外界信号为高电平时，第三开关件Q3连通，第一开关件Q1连通，第二电容C2的电压通过第一二极管D1作用于供电母线；在第三开关件Q3的控制端接收外界信号为低电平时，第三开关件Q3断开，第一开关件Q1断开，第二电容C2的电压停止作用于供电母线。

通过供电母线对Boost电路中的储能电感L1进行充电，之后通过Boost电路中的储能电感L1和供电母线共同作用于储能电路，从而提高储能电路储存电能的电压值，相较于现有技术而言能够降低需要使用的储能电容的容量，进而降低电源的成本和体积；同时通过第一开关件Q1和第三开关件Q3配合，将储能电路上的电压在外界电源供电母线正常工作时与供电母线隔离，从而减少对外界供电电路造成冲击的概率，在供电母线电压下降时，储能电路通过第一开关件Q1作用于供电母线，从而延缓供电母线的电压下降速度，进而使电源实现满足50ms延时保持的要求的目的。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的输出控制电路还包括第三二极管D3，第三二极管D3与第一电阻R1通过并联的方式电性连接，第三二极管D3的输入端电性连接于第一开关件Q1的输入端，第三二极管D3的输出端电性连接于第一开关件Q1的控制端。

通过设置与第一电阻R1并联的第三二极管D3，第三二极管D3用于和第一电阻R1配合共同保护施加于第一开关件Q1的输入端和控制端之间的电压差，从而方便第一开关件Q1的稳定运行，保证第一开关件Q1在外界供电母线正常工作时阻隔第二电容C2的电压作用于供电母线的概率。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的输出控制电路还包括第二电阻R2，第二电阻R2一端与第三二极管D3的输入端电性连接，第二电阻R2另一端与第一开关件Q1的控制端、第一电阻R1及第三二极管D3的输入端电性连接。

通过设置第二电阻R2，从而方便对第二电容C2充电后的电压进行分压，从而方便对第一开关件Q1进行防护，减少第一开关件Q1施加的电压较大导致使用寿命降低的概率。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的输出控制电路还包括第四电阻R4，第四电阻R4电性连接于第三开关件Q3的控制端；第四电阻R4被配置为，减小作用于第三开关件Q3的控制端的外界信号产生的电流。

通过在第三开关件Q3的控制端电性连接第四电阻R4，从而实现降低外界电平信号作用于第三开关件Q3的控制端时产生的电流，进而方便对第三开关件Q3进行防护，减少第三开关件Q3在使用过程中由于电流过大导致损伤的概率。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的Boost电路包括储能电感L1、第二二极管D2和第二开关件Q2；储能电感L1的一端用于连接供电母线，储能电感L1的另一端与第二二极管D2的输入端、第二开关件Q2的输入端电性连接；第二二极管D2的输出端与第二电容C2电性连接，第二开关件Q2的输出端用于接地，第二开关件Q2的控制端用于接收外界的第一控制信号或第二控制信号。

示例性的，第二开关件Q2实施为NMOS管，第二开关件Q2的漏极电性连接于储能电感L1的输出端，第二开关件Q2的源极用于接地，第二开关件Q2的栅极用于接收外界输入的第一控制信号或第二控制信号。

其中，在第二开关件Q2接收外界第一控制信号时，第二开关件Q2闭合，供电母线的电压作用于储能电感L1；在第二开关件Q2接收外界第二控制信号时，第二开关件Q2断开，供电母线的电压和储能电感L1的电压通过第二二极管D2作用于第二电容C2。

在供电母线的电压正常时，外界输入第二控制信号，第二开关件Q2闭合，从而使得供电母线对储能电感L1进行充电；之后外界输入第二控制信号，第二开关件Q2断开，供电母线及储能电容的电压通过第二二极管作用于第二电容C2，从而使得第二电容C2的电压高于供电母线的电压，以便于实现降低储能电容容量的目的，降低电源的成本和体积。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的Boost电路还包括第三电阻R3，第三电阻R3电性连接于第二开关件Q2的控制端；第三电阻R3被配置为：减小作用于第二开关件Q2的控制端的第一控制信号或第二控制信号产生的电流，从而方便对第二开关件Q2的控制端进行保护。

在一种可能的实现方式中，本申请提供的Boost电路还包括第一电容C1，第一电容C1的一端电性连接于储能电感L1连接供电母线的一端，第一电容C1的另一端用于接地。通过第一电容C1对供电母线输入的电能进行滤波，从而对后续元器件进行保护，可实现提高延长后续元器件的使用寿命的目的。

本申请实施例通过供电母线对Boost电路中的储能电感L1进行充电，之后通过Boost电路中的储能电感L1和供电母线共同作用于储能电路，从而提高储能电路储存电能的电压值，相较于现有技术而言，降低需要使用的储能电容的容量，进而降低电源的成本和体积；同时通过第一开关件Q1和第三开关件Q3配合，将储能电路上的电压在外界电源供电母线正常工作时与供电母线隔离，从而减少对电路造成冲击的概率，在供电母线电压下降时，储能电路通过第一开关件Q1作用于供电母线，从而延缓供电母线的电压下降速度，进而使电源实现满足50ms延时保持的要求的目的。

上述实施例阐明的装置或模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。当然,也可以将实现某功能的模块由多个子模块或子单元组合实现。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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申请技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种掉电保持电路，其特征在于，所述掉电保持电路包括：

Boost电路，与供电母线电性连接，被配置为，接收到外界输入的第一控制信号时通过内部的储能电感进行储能；接收到外界输入的第二控制信号时供电母线和内部的储能电感共同对储能电路施加电压；

储能电路，与供电母线及Boost电路的储能电感电性连接，被配置为，在Boost电路接收到外界输入的第二控制信号时，接收供电母线及Boost电路的储能电感提供的电能，提升自身两端的电压；

输出控制电路包括第一开关件、第三开关件、第一电阻和第一二极管，所述第一开关件的输入端及第一电阻通过并联的方式电性连接于储能电路连接供电母线的一端，所述第一开关的输出端与第一二极管的输入端电性连接；所述第一电阻的另一端与第三开关件的输入端、第一开关件的控制端均电性连接；所述第一二极管的输出端电性连接于供电母线；所述第三开关件的输出端用于接地，且所述第三开关件的控制端用于接收外界信号；

其中，在第三开关件的控制端接收外界信号为高电平时，第三开关件连通，第一开关件连通，储能电路的电压通过第一二极管作用于供电母线；在第三开关件的控制端接收外界信号为低电平时，第三开关件断开，第一开关件断开，储能电路的电压停止作用于供电母线。

2.根据权利要求1所述掉电保持电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括：

第三二极管，与所述第一电阻通过并联的方式电性连接，所述第三二极管的输入端电性连接于所述第一开关件的输入端，所述第三二极管的输出端电性连接于所述第一开关件的控制端。

3.根据权利要求2所述掉电保持电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括：

第二电阻，一端与所述第三二极管的输入端电性连接，另一端与第一开关件的控制端、第一电阻及第三二极管的输入端电性连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述掉电保持电路，其特征在于，所述输出控制电路还包括：

第四电阻，电性连接于所述第三开关件的控制端，被配置为，减小作用于第三开关件的控制端的外界信号产生的电流。

5.根据权利要求1所述掉电保持电路，其特征在于，所述Boost电路包括储能电感、第二二极管和第二开关件，所述储能电感的一端用于连接供电母线，所述储能电感的另一端与第二二极管的输入端、所述第二开关件的输入端电性连接；所述第二二极管的输出端与所述储能电路电性连接，所述第二开关件的输出端用于接地，所述第二开关件的控制端用于接收外界的第一控制信号或第二控制信号；

其中，在第二开关件接收外界第一控制信号时，第二开关件闭合，供电母线的电压作用于储能电感；在第二开关件接收外界第二控制信号时，第二开关件断开，供电母线的电压和储能电感的电压通过第二二极管作用于储能电路。

6.根据权利要求5所述掉电保持电路，其特征在于，所述Boost电路还包括：

第三电阻，电性连接于所述第二开关件的控制端，被配置为，减小作用于第二开关件的控制端的第一控制信号或第二控制信号产生的电流。

7.根据权利要求5所述掉电保持电路，其特征在于，所述Boost电路还包括：

第一电容，其一端电性连接于所述储能电感连接供电母线的一端，另一端用于接地。