[發明專利]一種基于法拉電容的智能儀器儀表保護系統

在審

• 申請號: 201710985824.2
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107846063A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 趙雨;丁嵐
• 申請（專利權）人: 合肥成科電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/00;H02M3/156
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及儀器儀表保護技術領域，具體是一種基于法拉電容的智能儀器儀表保護系統。

背景技術

智能儀器儀表運行的工業環境較為惡劣，電網的波動、感性負載的瞬態變化都嚴重干擾智能儀器儀表的正常供電和運行，特別是在醫療器械、生物電子、軍工伺服系統等領域，關鍵數據的丟失，控制失步等都將造成嚴重的后果?，F有的一些儀器儀表電源可靠性設計一般采用充電電池作為后備電源，存在著掉電保護時間過短、充電電流過大、使用壽命短、無法與通用小電流輸出的單片機BUCK IC進行板級集成等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于法拉電容的智能儀器儀表保護系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于法拉電容的智能儀器儀表保護系統，包括主電路、充放電控制電路、法拉電容、掉電檢測觸發電路、法拉電容效能提高電路、系統負載，所述主電路經過電壓檢測后連接掉電檢測觸發電路，所述掉電檢測觸發電路輸出掉電信號到系統負載，主電路連接法拉電容效能提高電路，用于法拉電容效能提高電路的供電，所述充放電控制電路連接法拉電容，用于法拉電容充放電過程中的有效電量、恒壓、恒流及充電時間的控制，所述法拉電容連接法拉電容效能提高電路，并為其提供電量，所述法拉電容效能提高電路連接系統負載。

作為本發明進一步的方案：所述法拉電容采用額定電壓為5.0V，電容為1.5F。

作為本發明進一步的方案：所述系統負載設置有信號輸入、處理、輸出器，用于系統對掉電信號的數據緊急處理。

作為本發明進一步的方案：所述充放電控制電路包括充電限流電路和恒流放電電路，所述充電限流電路由電容C1、法拉電容C2、電阻R1、MOS管Q1、穩壓二極管D1、電阻R2連接組成，所述MOS管Q1兩端并聯一個普通二極管，所述恒流放電電路由三極管DS、穩壓二極管D2、電阻R3、電阻R4、MOS管Q2連接組成，所述MOS管Q2采用是PNP型調整管，用于減少壓降損失，所述三極管DS根據R4的壓降控制輸出的電流，所述電阻R3為MOS管Q2導通提供必要的電壓。

作為本發明進一步的方案：所述掉電檢測觸發電路由DC-DC變換器、電子元件、系統信號處理裝置連接組成，所述電子元件包括三極管Q3、三極管Q4、穩壓二極管D3、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8，所述三極管Q3、三極管Q4采用NPN型三極管，所述穩壓二極管D3采用7.5 V穩壓管。

作為本發明進一步的方案：所述法拉電容效能提高電路由法拉電容、電子器件、系統負載連接組成，所述電子器件包括電阻R9、電阻R10、電阻R11、電感L1、穩壓二極管D4、電容C11、電容C12、MOS管Q5與Boost DC-DC變換器，所述電阻R10、R11的阻值可調節，用于調整電路輸出電壓。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：在該系統中法拉電容被充電到額定值后并不被關閉，主供電與法拉電容一起通過法拉電容效能提高電路對系統進行供電，當系統掉電后法拉電容立即對系統供電，同時掉電檢測觸發電路發出掉電信號，系統進行數據的緊急處理；該系統供電切換不存在電壓跌落現象，當電路有瞬態的電壓波動時法拉電容還具有吸收濾波的功能，省去了供電切換開關電路，系統更為簡單，效率更高，且法拉電容具有比功率大、存儲能量高，可進行高效率快速充放電，壽命長，則進一步提升了系統的安全可靠性。

附圖說明

圖1為一種基于法拉電容的智能儀器儀表保護系統結構框圖；

圖2為法拉電容充放電電路圖；

圖3為掉電檢測觸發電路圖；

圖4為法拉電容效能提高電路圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。