一种备用电源低压自锁的主备双电源供电电路

摘要

本发明公开了一种备用电源低压自锁的主备双电源供电电路，包括主供电源电路、备用电源管理电路、置于用电系统侧的掉电检测电路；主供电源电路，将电网接入的交流电降压整流成后级用电系统所需稳电直流源；备用电源管理电路，将备用的电池组、超级电容组等浮动的电压源转换成系统所需的稳压直流源；掉电检测反馈电路，检测后级用电系统掉电后将信息反馈至备用电源的管理电路，形成自锁。本发明相较于市场上不带备用电源低压自锁功能的电路，可有效保护后级用电系统免受重复上下电的冲击，有效提升产品可靠性。

说明书

技术领域

本发明属于用电信息采集技术领域，尤其涉及一种备用电源低压自锁的主备双电源供电电路。

背景技术

用电信息采集行业中，用电采集器终端需要在停电1分钟内，将停电信息上报主站，以配合运维迅速定位故障。故必须采用主备型式的双电源供电，备用电源多采用超级电容以及可充电镍氢电池。但是电池和电容的特性是随着负载的轻重变化，电压也会相应变化。以电池或超级电容端的电压采样值作为判断低压依据时，会出现在电压低到系统工作的临界阈值时，系统上电，电池电压下降，系统掉电，电池电压重新回升的多次振荡情况。急速停上下电极容易损坏设备。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种备用电源低压自锁的主备双电源供电电路，在备用电源第一次低压被判定后就自锁，主供电源重新切入后再开锁。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种备用电源低压自锁的主备双电源供电电路，包含主供电源电路、备用电源管理电路、置于用电系统侧的掉电检测电路；主供电源电路，为用电系统供电，同时提供备用电源低压自锁的开锁信号；置于用电系统侧的掉电检测电路，检测后级用电系统掉电信息，并作为控制信号输出；备用电源管理电路，接收掉电检测电路反馈的信息，控制备用电源的稳压输出的开断。

进一步地，主供电源电路，将电网的交流电压转换为用电系统所需的稳压直流电；所述主供电源电路包含交直流转换电路和第一二极管，第一二极管用作和备用电源输出并线。

进一步地，备用电源管理电路，将备用电源的直流电转换为用电系统所需的稳压直流电；所述备用电源管理电路包括直流转换电路和第二二极管，第二二极管用作和主供电源输出并线。

进一步地，直流转换电路，具有使能控制端口，在接收到置于用电系统侧的掉电检测电路反馈的掉电信息后，关闭使能，形成自锁；并在主供电源上后，接收到置于用电系统侧的掉电检测电路反馈的上电信息后，打开使能，开锁。

进一步地，置于用电系统侧的掉电检测电路，以系统掉电为判定依据；所述掉电检测电路包括第一电阻、第二电阻，电压监测；第一电阻、第二电阻采用精密电阻，配合电压监测触发电压，确定掉电检测阈值。

进一步地，第一电阻、第二电阻为1％，50ppm，阻值选择依据电压监测的阈值以及电压监测所需的输入电流。

进一步地，所述电压监测选用地输入电流。

进一步地，备用电源为电池组或超级电容组。

进一步地，第一二极管和第二二极管为低压差，高反向耐压。

有益效果：本发明备用电源低压自锁的主备双电源供电电路，在备用电源第一次低压被判定后就自锁，主供电源重新切入后再开锁；可有效保护后级用电系统免受重复上下电的冲击，有效提升产品可靠性。

附图说明

图1是本发明备用电源低压自锁的主备双电源供电电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的备用电源低压自锁的主备双电源供电电路，包含主供电源电路、备用电源管理电路、置于用电系统侧的掉电检测电路。主供电源电路，其作用既作为主要能源给用电系统供电，同时也是备用电源低压时自锁的开锁信号。置于用电系统侧的掉电检测电路，其作用是检测后级用电系统掉电信息，并作为控制信号输出；备用电源管理电路，其作用是接收掉电检测电路反馈的信息，控制备用电源的稳压输出的开断。

主供电源电路，将电网的交流电压转换为用电系统所需的稳压直流电。主供电源电路包含交直流转换电路M1以及用作和备用电源输出并线的低压差，高反向耐压的第一二极管D1。交直流转换电路M1及第一二极管D1依据系统电压及功率选择。交直流转换电路M1输入为AC220V，输出V

备用电源管理电路，将备用电源的直流电转换为用电系统所需的稳压直流电；备用电源管理电路包括直流转换电路M2和第二二极管D2，第二二极管D2用作和主供电源输出并线。直流转换电路M2，具备使能控制端口，在接收到置于用电系统侧的掉电检测电路反馈的掉电信息后，关闭使能，有效的关断备用电源的对外输出，形成自锁；并在主供电源上后，接收到置于用电系统侧的掉电检测电路反馈的上电信息后，打开使能，开锁。直流转换电路M2输入6～16V，输出5.5V。使能阈值高于1.2V有效。

置于用电系统侧的掉电检测电路，其放置于主供电源系统与备用电源系统并线后的系统用电侧，以系统掉电为判定依据。由电池与超级电容的特性可知，在负载变化时，电池与超级电容的电压会随之浮动。所以置于用电系统侧的掉电检测电路相较于直接检测电池与超级电容侧要精准和有效。用电系统正常工作范围为5±0.5V。

本发明中，主供电源交直流转换电路M1、备用电源直流转换电路M2、第一二极管D1和第二二极管D2、主备电源并线组成“或”逻辑，R3/R4/T组成置于用电系统侧的掉电检测电路。第一电阻(R3)、第二电阻(R4)采用精密电阻，高精度、低温漂、低阻值电阻，配合电压监测(T)触发电压，确定掉电检测阈值。第一电阻(R3)、第二电阻(R4)为1％，50ppm，确保高低温下的掉电判定标准的一致性，阻值选择依据电压监测的阈值以及电压监测所需的输入电流。电压监测T，宜采用低输入电流，减小取样电阻R3/R4的功耗，确保系统功耗更低。

主供电源接入电网情况下，系统接入5.1V处于正常工作范围，电网断电后，备用电源投入使用，系统无缝接入5V处于持续处于正常工作状态。备用电源电量损耗，电压下降到第一次低于M2输入阈值6V，M2停止工作，后端用电系统掉电。R3/R4/T组成的掉电检测电路检测到系统低于0.45V，立即反馈掉电信息，并发出控制信号关断M2转换功能，负载切除，备用电源电压重新高于M2输入阈值，但受限于使能关断，M2自锁。当电网L/N恢复供电，R3/R4/T重新检测系统高于0.45V上电信息，备用电源开启，系统恢复到初始工作状态。