[實用新型]電子設備的后備供電電路

有效

• 申請號: 201220549312.4
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN202918041U
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 謝鑒
• 申請（專利權）人: 施耐德電器工業公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本實用新型涉及電子設備的后備供電電路，而且具體地，涉及使用儲能電容器的后備供電電路。

背景技術

諸如可編程邏輯控制器（PLC）、人機界面（HMI）等許多電子設備需要后備供電電路，以便能夠在電源故障時保存數據。

圖1是常規后備供電電路100的框圖。參照圖1，后備供電電路100包括升壓電路101、儲能電容器Cst、降壓電路103、和電源故障檢測單元105。

升壓電路101將通過輸入節點輸入的電源電壓（例如，5V）升壓為較高的電壓（例如，24V），并輸出到充放電節點以對儲能電容器Cst進行充電。降壓電路103將充放電節點處的較高的電壓（例如，24V）降壓為工作電壓（例如，5V），并通過輸出節點輸出到電子設備的負載元件。

電源故障檢測單元105檢測輸入節點處的電源故障，并產生指示電源故障檢測結果的電源故障檢測信號以通知電子設備。從而，當發生電源故障時，電子設備的負載元件（例如，PLC的中央處理器（CPU））可以利用存儲在儲能電容器Cst中的后備電能執行數據保存操作。

由于儲能電容器Cst通常為大容量電容器，在開機時，升壓電路101需要很大的電流用于對其充電。同時，電子設備的全部負載元件的工作電流也需要通過升壓電路101。因此，需要將升壓電路101設計為產生大電流，這提高了成本。另外，該設計在開機時在輸入節點處產生沖擊電流，將影響系統的安全。為了安全起見，需要添加保護電路，這也將帶來額外的成本。

實用新型內容

本實用新型針對現有的后備供電電路的上述缺陷，提供增強安全性并減低成本的后備供電電路。

根據本實用新型的一方面，提供一種電子設備的后備供電電路，其通過輸入節點連接到電源，并通過輸出節點連接到該電子設備的負載元件，該后備供電電路可以包括：儲能電容器，連接到充放電節點，存儲后備電能以維持該充放電節點處的電壓；升壓電路，連接在該輸入節點與該充放電節點之間，將電源電壓升壓以將該儲能電容器充電；以及降壓電路，連接在該充放電節點與該輸出節點之間，將該充放電節點處的電壓降壓以產生后備供電電壓，該后備供電電路可以進一步包括：第一開關元件，連接在該輸入節點與該輸出節點之間，在電源正常時接通，并在電源故障時斷開；以及第二開關元件，連接在該降壓電路與該輸出節點之間，在電源正常時斷開，并在電源故障時接通。

根據實施例，第一開關元件可以包括正向連接的第一二極管，該后備供電電壓可以電源電壓，二者電壓差大于第一二極管的正向壓降，第二開關元件可以包括正向連接的第二二極管，該后備供電電壓高于所述負載元件執行數據保存操作的最低工作電壓，二者電壓差大于第二二極管的正向壓降。

根據實施例，該升壓電路可以進一步包括限流電路，其限制該儲能電容器的充電電流。

該后備供電電路可以進一步包括電源故障檢測單元，其連接到該輸入節點以檢測電源故障，并產生指示電源故障檢測結果的電源故障檢測信號。

根據實施例，該電子設備可以是可編程邏輯控制器，所述負載元件可以包括中央處理器，其在該電源故障檢測信號指示電源故障時利用該后備供電電壓執行數據保存操作。

根據實施例，第一開關元件和第二開關元件的至少一個可以包括受控開關元件，其根據該電源故障檢測信號執行開關操作。

本實用新型的后備供電電路針對現有技術中的后備供電電路的缺點，通過將充放電支路（后備供電支路）與直接供電支路分離并限制充電電流來提高安全性并減低系統的成本。

附圖說明

通過下面結合附圖對示范性實施例的詳細描述，將更好地理解本實用新型。應當清楚地理解，所描述的示范性實施例僅僅是作為說明和示例，而本實用新型不限于此。本實用新型的精神和范圍由所附權利要求書的具體內容限定。下面描述附圖的簡要說明，其中：

圖1是常規后備供電電路的框圖；

圖2是根據本實用新型的實施例的后備供電電路的框圖；以及

圖3是根據本實用新型的實施例的后備供電電路中的升壓電路的框圖。

具體實施方式

考慮到后備供電電路在開機時的沖擊電流主要由儲能電容器的充電電流產生，本實用新型使用單獨的直接供電支路，并限制充放電支路中的充電電流。