一种双电源供电的燃气表电源电路的制作方法

本实用新型涉及燃气表电源电路，具体涉及一种双电源供电的燃气表电源电路。

背景技术：

随着物联网技术的发展和普及，特别是lora扩频通信技术和nb-iot无线通信技术，燃气表运营商对基于物联网技术的表具越来越感兴趣，方便燃气表运营商管理表具，实现远程智能抄表、远程开关阀门以及远程充值等，容易提供附加增值服务；同时用户也非常满意，摆脱了传统的去营业厅充卡缴费的模式，可以随时随地通过移动支付进行缴费。传统的燃气表供电大多数采用aa碱性干电池一种供电方案，双电源方案一般都是干电池降压方案加一次性锂电池升压方案，分别需要一只降压芯片(buckdcdc)和一只升压dcdc芯片(boostdcdc)；或者使用一只价格昂贵的升降压芯片(buck-boostdcdc)；而lora或者nb-iot模组工作电压都在3.6v左右，最大脉冲电流不超过300ma，直接采用开关电源(dcdc)性价比低，且输出电压纹波抑制比低，干扰无线通信性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于一种双电源供电的燃气表电源电路，用以解决现有技术中的电源电路性价比不高，输出电压纹波抑制比低等问题。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种双电源供电的燃气表电源电路，所述的电源电路包括输入模块、电压转换模块、稳压模块以及输出模块，所述的电源电路还包括监控模块；

所述的输入模块用于获得输入电压；

所述的电压转换模块用于对所述的输入电压进行升压或直通，获得升压电压或直通电压；

所述的监控模块用于判断所述的输入电压是否大于所述电压转换模块的输出电压，若小于，则控制所述的电压转换模块对所述的输入电压进行升压，获得升压电压；否则，控制所述的电压转换模块对所述的输入电压进行直通，获得直通电压；

所述的稳压模块用于所述的升压电压或直通电压进行稳压，获得稳压电压；

所述的输出模块用于对所述的稳压电压进行输出，获得输出电压。

进一步地，所述的输入模块包括第一电池输入子模块、第二电池输入子模块以及电容c1；

所述第一电池输入子模块包括电池接口j1以及与电池接口j1串联的二极管d1；

所述的第二电池输入子模块包括电池接口j2以及与电池接口j2串联的二极管d2；

所述的二极管d2还与所述的二极管d1连接；所述的电容c1并联在二极管d1的输出端与电池接口j2的接地端之间。

进一步地，所述的电压转换模块包括电压转换芯片u1以及并联在电压转换芯片u1的输出端与接地端之间的电容c2；

所述的电压转换芯片u1的输入端与输入模块连接；所述的电压转换芯片u1的控制端与监控模块连接；所述的电压转换芯片u1的输出端与稳压模块连接。

进一步地，所述的电压转换芯片u1为sy7072a型电压转换芯片。

进一步地，所述监控模块包括监控芯片u3，所述的监控芯片u3的控制端与电压转换芯片u1的控制端连接，所述的监控模块的接地端接地。

进一步地，所述的监控芯片u3为单片机。

进一步地，所述的稳压模块与电压转换模块连接的稳压芯片u2和电容c3；

所述的稳压芯片u2的输入端与所述的电压转换芯片u1的输出端连接，所述的稳压芯片u2的输出端与电容c3连接，所述的稳压芯片u2的接地端接地。

进一步地，所述的稳压芯片u2为me6210a36型稳压芯片。

进一步地，所述的输出模块包括输出接口j3并联在输出接口j3上的电容c4；

所述电容c4还与所述的稳压模块中的电容c3并联。

本实用新型与现有技术相比具有以下技术效果：

1、本实用新型提供的双电源供电的燃气表电源电路采用单个电源转换芯片(dcdc)实现双开关电源芯片的功能，降低电路整体设计复杂度，提升电路输出电源纹波抑制比指标，降低后端射频电路(lora/gsk/gfsk/nb-iot等射频技术)设计难度，提升无线通信性能；

2、本实用新型提供的双电源供电的燃气表电源电路充分利用了电压转换芯片(boostdcdc)的特性(输入电压大于输出电压，芯片为直通bypass状态，输入电压小于输出电压，芯片为升压状态)，降低了系统的复杂度，提高系统的性价比；

3、本实用新型提供的双电源供电的燃气表电源电路相比传统方案直接采用开关电源芯片，增加了稳压模块，提升了输出电压的纹波抑制比，降低无线部分设计难度。

附图说明

图1为本实用新型提供的双电源供电的燃气表电源电路结构示意图；

图2为本实用新型的一个实施例中提供的双电源供电的燃气表电源电路图。

具体实施方式

如图1-2所示，在本实施例中提供了一种双电源供电的燃气表电源电路，电源电路包括输入模块、电压转换模块、稳压模块以及输出模块，电源电路还包括监控模块；

输入模块用于获得输入电压；

电压转换模块用于对输入电压进行升压或直通，获得升压电压或直通电压；

监控模块用于判断输入电压是否大于电压转换模块的输出电压，若小于，则控制电压转换模块对输入电压进行升压，获得升压电压；否则，控制电压转换模块对输入电压进行直通，获得直通电压；

稳压模块用于升压电压或直通电压进行稳压，获得稳压电压；

输出模块用于对稳压电压进行输出，获得输出电压。

如图1所示，本实施例提供了一种双电源供电的燃气表电源电路方案，用于解决传统双电源供电方案系统复杂、性价比低以及输出电压纹波抑制比低等问题，提升燃气表系统安全和无线通信性能，保证燃气表数据安全和无线通信数据上报成功率。

在本实施例中，输入模块用于电路的电源输入供给；电压转换模块用于输入电压进行升压(电压转换模块的输入电压小于电压转换模块的输出电压)，或者直通(bypass，电压转换模块的输入电压大于电压转换模块的输出电压)；稳压模块用于将电压转换模块的电压稳压，供给输出模块；

监控模块用于控制电压转换模块的启动；

输出模块用于将稳压模块的文稳压电压输出，获得输出电压。

可选地，输入模块包括第一电池输入子模块、第二电池输入子模块以及电容c1；

第一电池输入子模块包括电池接口j1以及与电池接口j1串联的二极管d1；

第二电池输入子模块包括电池接口j2以及与电池接口j2串联的二极管d2；

二极管d2还与二极管d1连接；电容c1并联在二极管d1的输出端与电池接口j2的接地端之间。

在本实施例中，如图2所示，输入模块包括电池接口j1和电池接口j2，电池接口j1是一个电池插座，电池使用4节aa碱性干电池；电池接口j2是一个电池插座，使用一次性锂电池；两种电池供电通过二极管d1和二极管d2隔开及汇合供给系统，两种电池可以同时存在供电，也可以单独存在供电。

在本实用新型中，电容c1可根据配接的电机阀门参数灵活选取，在本实施例中，电容c1选取铝电解电容，具体指标，电容容值10000uf，耐压10v。

可选地，电压转换模块包括电压转换芯片u1以及并联在电压转换芯片u1的输出端与接地端之间的电容c2；

电压转换芯片u1的输入端与输入模块连接；电压转换芯片u1的控制端与监控模块连接；电压转换芯片u1的输出端与稳压模块连接。

在本实施例中，如图2所示，电压转换芯片u1的输入端vin与二极管d1、二极管d2以及电容c1的交汇点连接；电压转换芯片u1的控制端on/off与监控模块连接于k1点；电压转换芯片u1的输出端vout与电容c2正极以及稳压模块的输入端连接；电压转换芯片u1的接地端gnd与监控模块共地。

在本实用新型中，电压转换芯片u1选取具有输入电压大于输出电压时芯片为直通状态特性的升压芯片，同时考虑到一次性锂电池随着使用时间内阻增大输出电压下降明显的特性，需要选用超低启动电压的升压芯片(此时芯片工作在升压模式)，比如升压芯片最低启动电压小于1v；

在本实施例中电压转换芯片u1选择超低启动电压芯片，具体指标，最低启动电压0.8v，最高工作电压6.5v，休眠电流小于1ua。稳压芯片，选取高电源纹波抑制比(pssr)的低功耗稳压器(ldo)，具体指标，输入电压大于6.5v，输出电压3.6v，最大输出电流500ma，静态功耗小于2ua。

本实施例中提供的一种双电源供电的燃气表电源电路，采用单个电源转换芯片(dcdc)实现双开关电源芯片的功能，降低电路整体设计复杂度，提升电路输出电源纹波抑制比指标，降低后端射频电路(lora/gsk/gfsk/nb-iot等射频技术)设计难度，提升无线通信性能。

优选地，电压转换芯片u1为sy7072a型芯片。

可选地，监控模块包括监控芯片u3，监控芯片u3的控制端与电压转换芯片u1的控制端连接，监控模块的接地端接地。

在本实施例中，如图2所示，监控芯片u3的控制端ctr与电压转换芯片u1的控制端on/off交汇于k1点；监控芯片u3接地端gnd接地。

在本实施例中，监控芯片u3通过控制k1点电平，启停电压转换模块的工作，达到双电输入恒定电压输出的目的。

可选地，监控芯片u3为单片机，优选地，单片机u3为msp430f149。

本实用新型提供的双电源供电的燃气表电源电路，通过使用单只电源转换芯片(dcdc)达到输入双电源输出恒定电压的目的，监控模块通过k1点启停电压转换模块，维持系统供电恒定，具有输出电压纹波抑制比(pssr)高，输出电压恒定的特点。

可选地，稳压模块与电压转换模块连接的稳压芯片u2和电容c3；

稳压芯片u2的输入端与电压转换芯片u1的输出端连接，稳压芯片u2的输出端与电容c3连接，稳压芯片u2的接地端接地。

在本实施例中，如图2所示，稳压芯片u2的输入端vin与电压转换芯片u1的输出端vout以及电容c2的正极连接；稳压芯片u2的输出端vout与电容c3正极以及输出模块的连接；稳压芯片u2的接地端gnd接地。

优选地，稳压芯片u2为me6210a36型稳压芯片。

可选地，输出模块包括输出接口j3并联在输出接口j3上的电容c4；

电容c4还与稳压模块中的电容c3并联。

在本实施例中，如图2所示，输出模块的第四电容c4正极与稳压芯片u2的输出端vout与电容c3正极交汇，第四电容c4负极接地。

本实用新型提供的双电源供电的燃气表电源电路具体工作过程为：输入模块接口j1上的4节aa碱性干电池6v电压通过二极管d1和输入模块接口j2上的锂电池提供的3.6v电压通过二极管d2交汇后与第一电容c1正极连接后提供给电压转换模块；如果两路电源同时存在，由二极管的单向导通特性决定前端供电电压大的电源通过二极管供电，而供电电压小的电源被隔断，比如4节aa碱性干电池6v电压大于锂电池3.6v电压，6v电压通过二极管d1给电压转换模块供电，3.6v电压由于二极管d2被反向隔断不能供电；如果只有单独电源供电，单独j1的6v电源通过二极管d1给电压转换模块供电，单独j2的3.6v电源通过二极管d2给电压转换模块供电；当供给电压转换模块的电压大于电压转换模块的输出电压，电压转换模块处于直通(bypass)状态(电压转换模块的输出电压和输入电压相等)；当供给电压转换模块的电压小于电压转换模块的输出电压，电压转换模块工作在升压状态；电压转换模块的输出电压供给稳压模块，通过稳压模块后得到恒定的电压输出。当燃气表的无线部分(lora/gsk/gfsk/nb-iot)需要工作时,监控模块通过控制电压转换模块的k1端口启停供电。