[实用新型]电子设备的后备供电电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子设备的后备供电电路，而且具体地，涉及使用储能电容器的后备供电电路。

背景技术

诸如可编程逻辑控制器（PLC）、人机界面（HMI）等许多电子设备需要后备供电电路，以便能够在电源故障时保存数据。

图1是常规后备供电电路100的框图。参照图1，后备供电电路100包括升压电路101、储能电容器Cst、降压电路103、和电源故障检测单元105。

升压电路101将通过输入节点输入的电源电压（例如，5V）升压为较高的电压（例如，24V），并输出到充放电节点以对储能电容器Cst进行充电。降压电路103将充放电节点处的较高的电压（例如，24V）降压为工作电压（例如，5V），并通过输出节点输出到电子设备的负载元件。

电源故障检测单元105检测输入节点处的电源故障，并产生指示电源故障检测结果的电源故障检测信号以通知电子设备。从而，当发生电源故障时，电子设备的负载元件（例如，PLC的中央处理器（CPU））可以利用存储在储能电容器Cst中的后备电能执行数据保存操作。

由于储能电容器Cst通常为大容量电容器，在开机时，升压电路101需要很大的电流用于对其充电。同时，电子设备的全部负载元件的工作电流也需要通过升压电路101。因此，需要将升压电路101设计为产生大电流，这提高了成本。另外，该设计在开机时在输入节点处产生冲击电流，将影响系统的安全。为了安全起见，需要添加保护电路，这也将带来额外的成本。

实用新型内容

本实用新型针对现有的后备供电电路的上述缺陷，提供增强安全性并减低成本的后备供电电路。

根据本实用新型的一方面，提供一种电子设备的后备供电电路，其通过输入节点连接到电源，并通过输出节点连接到该电子设备的负载元件，该后备供电电路可以包括：储能电容器，连接到充放电节点，存储后备电能以维持该充放电节点处的电压；升压电路，连接在该输入节点与该充放电节点之间，将电源电压升压以将该储能电容器充电；以及降压电路，连接在该充放电节点与该输出节点之间，将该充放电节点处的电压降压以产生后备供电电压，该后备供电电路可以进一步包括：第一开关元件，连接在该输入节点与该输出节点之间，在电源正常时接通，并在电源故障时断开；以及第二开关元件，连接在该降压电路与该输出节点之间，在电源正常时断开，并在电源故障时接通。

根据实施例，第一开关元件可以包括正向连接的第一二极管，该后备供电电压可以电源电压，二者电压差大于第一二极管的正向压降，第二开关元件可以包括正向连接的第二二极管，该后备供电电压高于所述负载元件执行数据保存操作的最低工作电压，二者电压差大于第二二极管的正向压降。

根据实施例，该升压电路可以进一步包括限流电路，其限制该储能电容器的充电电流。

该后备供电电路可以进一步包括电源故障检测单元，其连接到该输入节点以检测电源故障，并产生指示电源故障检测结果的电源故障检测信号。

根据实施例，该电子设备可以是可编程逻辑控制器，所述负载元件可以包括中央处理器，其在该电源故障检测信号指示电源故障时利用该后备供电电压执行数据保存操作。

根据实施例，第一开关元件和第二开关元件的至少一个可以包括受控开关元件，其根据该电源故障检测信号执行开关操作。

本实用新型的后备供电电路针对现有技术中的后备供电电路的缺点，通过将充放电支路（后备供电支路）与直接供电支路分离并限制充电电流来提高安全性并减低系统的成本。

附图说明

通过下面结合附图对示范性实施例的详细描述，将更好地理解本实用新型。应当清楚地理解，所描述的示范性实施例仅仅是作为说明和示例，而本实用新型不限于此。本实用新型的精神和范围由所附权利要求书的具体内容限定。下面描述附图的简要说明，其中：

图1是常规后备供电电路的框图；

图2是根据本实用新型的实施例的后备供电电路的框图；以及

图3是根据本实用新型的实施例的后备供电电路中的升压电路的框图。

具体实施方式

考虑到后备供电电路在开机时的冲击电流主要由储能电容器的充电电流产生，本实用新型使用单独的直接供电支路，并限制充放电支路中的充电电流。