[发明专利]具有电荷存储器的备用电路

说明书

本发明涉及一种包括至少一个电荷存储器的备用电路，该电荷存 储器利用第一端子被连接到参考电势上，并且该电荷存储器利用第二 端子被连接到在电源与负载单元之间的连接点上。

如电子存储元件、定时器等等那样的负载单元 (Verbrauchereinheit)的备用电路通常是公知的，并用作为在切断 真正的电源或者在真正的电源故障时的跨接电源 (Ueberbrueckungsversorgung)。这样的电路包括至少一个被构造为 电池或者被构造为电容器的电荷存储器。对于电池，公知设置了用于 进行重新充电的可能性的这种电路，并且公知其中采用了不可充电的 电池的这种电路。

电荷存储器被连接到在电源与要供给的负载单元之间的连接点 上。可充电的电荷存储器通常由电源经过串联电阻来充电。JP 10257691 A例如说明了这种电路，其中，电荷存储器由电源或者电池经过串联电 阻来充电。如果电源和电池故障，则电荷存储器经过与串联电阻并联 布置的二极管来供给负载单元。

JP 2004159451 A同样说明了一种以电容器作为电荷存储器的备用 电路，该电容器由电源经过串联电阻来充电。在被切断的电源的情况 下，电容器经过与串联电阻并联布置的二极管放电，并且因此供给负 载单元。

不可充电的电池经过二极管被连接到连接点上，其中，二极管的 阳极与电池相连接。电流因此只能从电池通向连接点。在连接点与电 源之间，通常设置阻止朝电源方向的电流的其它二极管。从JP 10032941 A1应获知这种备用电路，其中电池被用作电荷载体。

按照现有技术，既包含电容器又包含电池的备用电路也是公知的。 JP 10051978 A1说明了这种电路，其中，借助三个二极管来阻止来自 电荷存储器的电流返回流向电源。

这些由现有技术公知的备用电路大多针对具有非常微小的电能消 耗的负载单元来设置，以致电容器的电容通常足以超过较长的时间来 供给负载单元。在被切断的或者故障的电源的情况下，按照现有技术 通过二极管来阻止电流从电荷存储器返回到电源中。但是朝阻流方向， 泄漏电流也流过二极管，由此减少了电荷存储器中的针对负载单元可 供使用的电荷。由此损害了备用电路的供给时间。

本发明的任务是说明一种相对于现有技术被改进的备用电路。

根据本发明，这通过开始所述类型的备用电路来实现，其中，在 电源与连接点之间设置了晶体管，并且其中晶体管的基极和发射极相 互连接。

通过如此连接的晶体管来阻止：电荷存储器放电到电源中。相对 于具有二极管的公知解决方案，该解决方案的优点在于：没有形成额 外费用，并且将在备用阶段返回流到电源中的泄漏电流降低到二极管 泄漏电流的约十分之一。因此，在电荷存储器中有更多的电能用于供 给负载单元。这要么延长了备用持续时间，要么创造了较小地确定电 荷存储器的大小的可能性。

将至少一个电荷存储器构造为电容器是有利的，其中，优选地采 用所谓的超级电容(Supercap)电容器。在此，涉及具有高电容的可 靠构件。

在此，如果在电容器之前连接电阻，则是有利的。因此，可以以 简单的方式来限制电容器电流。

如果将至少一个电荷存储器构造为电池，则对于具有更高的电能 消耗或者更长的备用时间的负载单元是有利的。这些电池通常比具有 高电容的电容器便宜。即使在电池的情况下也有利的是，在这些电池 之前连接电阻并且因此限制电流。

此外，对于不可充电的电池，如果在电池之前连接二极管，并且 如果二极管的阳极与电池的正极相连接，则是有利的。因此阻止电流 从电源流向电池。

此外，本发明的有利的特征还规定：电荷存储器被构造为电容器， 并且电荷存储器被构造为电池。在此，可以在电容器和电池之前分别 连接电阻，并利用二极管保护不可充电的电池。这样的电路对于通常 具有短的故障时间的应用是有利的，其中，但是也不可排除长的故障 时间或者切断时间。于是，在短的故障时间期间，经过电容器来满足 负载单元的供电，而不用给电池加上负担。只有在故障时间长时，电 池才放电，用于供给负载单元。在此，可以比在纯电容器解决方案中 更小地并且因此成本更有利地确定电容器的大小。相对于纯电池解决 方案，延长了电池的寿命，因为该电池没有受到多次的短暂备用时间 的负担。