[發明專利]儲能供電電路及應用其的持續供電方法

有效

• 申請號: 201410197954.6
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN103986223A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 張凌棟;趙晨
• 申請（專利權）人: 矽力杰半導體技術(杭州)有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02M3/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種儲能供電電路及應用其的持續供電方法。

背景技術

電子產品在使用時，一般都需要持續供電，在輸入掉電得情況下，能夠有儲備電能持續一定時間供電，以完成數據存儲。以固態硬盤為例，固態硬盤是用固態電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，在其使用過程中，需要對其持續供電，以保證數據的讀寫和存儲。但是，在輸入掉電或負載突然變重導致負載開關限流的情況下，負載電壓掉落，會導致數據來不及存儲，可能發生數據丟失的問題。為了解決這一問題，現有技術通常在負載端增設多個電容對負載持續供電，從而來延長掉電或限流后對負載供電的維持時間。

如圖1所示，為上述現有技術中固態硬盤的供電電路，輸入端V_in通過負載開關輸出V_out給負載供電，在負載端并聯有多個儲能電容(C₀、C₁…C_n)。在輸入掉電或負載突然變重導致負載開關限流的情況下，多個儲能電容可維持一段時間對負載進行供電。然而，現有技術通過增加多個儲能電容的結構，增大產品的體積，不利于電路的小型化，同時也存在成本高、效率低的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種的儲能供電電路及應用其的持續供電方法，以解決現有技術中存在的體積大、成本高、效率低的問題。

本發明的技術解決方案是，提供一種以下結構的儲能供電電路，包括負載開關和第一儲能電容，在負載開關的輸入端接入輸入電壓，負載開關的輸出端接入第一儲能電容，并作為給負載供電的輸出端；

所述的儲能供電電路還包括雙向直流-直流變換器和第二儲能電容，所述的雙向直流-直流變換器一端連接于給負載供電的輸出端，另一端與第二儲能電容連接；

在輸入電壓正常供電時，雙向直流-直流變換器工作在升壓模式，從給負載供電的輸出端經雙向直流-直流變換器給第二儲能電容充電；重載或輸入電壓掉電時，雙向直流-直流變換器工作在降壓模式，由第二儲能電容經雙向直流-直流變換器給輸出端供電。

優選地，所述雙向直流-直流變換器與第二儲能電容之間連接有隔離開關，所述的隔離開關至少包括一個功率開關管，在輸入電壓初始上電時，對隔離開關限流，采用低電流對第二儲能電容充電。

優選地，所述的負載開關包括兩個反向串聯的功率開關管，在輸入電壓掉電時，輸出端的電流不會流向輸入電壓端，實現反向阻斷。

優選地，所述負載開關的輸出端與控制端之間設有過壓保護電路，過壓保護電路采集負載開關的輸出端的電壓并與一基準電壓進行比較，得到反饋補償信號，并輸入負載開關的控制端。

優選地，所述負載開關的輸出端與控制端之間設有第一限流電路，第一限流電路采集負載開關的電流并與一基準電流進行比較，得到反饋補償信號，并輸入負載開關的控制端。

優選地，在隔離開關與第二儲能電容的公共連接端和隔離開關的控制端之間設有第二限流電路，第二限流電路采集流經隔離開關的電流并與一基準電流進行比較，得到另一反饋補償信號，并輸入隔離開關的控制端。

優選地，還包括充電電流控制電路，將第一限流電路輸出的反饋補償信號和雙向直流-直流變換器中的電感電流分別輸入充電電流控制電路，輸出電流控制信號至雙向直流-直流變換器。

優選地，所述的充電電流控制電路為一比較器，第一限流電路輸出的反饋補償信號和雙向直流-直流變換器中的電感電流分別輸入比較器的兩個輸入端，從而輸出電流控制信號用于控制雙向直流-直流變換器中的功率開關管，以調節電感電流。

本發明的另一技術解決方案是，提供一種以下步驟的持續供電方法，應用于儲能供電電路中，所述儲能供電電路包括負載開關和第一儲能電容，在負載開關的輸入端接入輸入電壓，負載開關的輸出端接入第一儲能電容，并作為給負載供電的輸出端，其特征在于：包括以下步驟：

在輸入電壓正常供電時：

負載開關接收輸入電壓，產生輸出給負載供電，并對第一儲能電容充電，負載開關的輸出電壓經升壓后對第二儲能電容充電；

在重載或輸入電壓掉電時：

第一儲能電容對負載供電，同時第二儲能電容經降壓后也對負載供電，產生的電壓使負載維持一段時間來完成數據的存儲。

優選地，在輸入電壓掉電時，通過反向阻斷防止輸出端電流回流至輸入端。