一种掉电保存延迟电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备供电技术领域，特别是涉及一种掉电保存延迟电路。


背景技术：

2.在可编程控制器(plc，programmable logic controller)的应用领域中，普遍涉及到一种能够储存电能，让电子设备延长工作时间的掉电延时电路。目前，掉电延迟保存电路大多数分为电池类型的掉电保存和电容类型的掉电保存两种类型。其中，电池类型的掉电延迟保存电路中由于电池不具备充电功能，在使用过程中有使用周期的限制，且适用性较低。


技术实现要素：

3.鉴于上述问题，提出了本实用新型，以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种掉电保存延迟电路。
4.本实用新型提供了一种掉电保存延迟电路，所述电路包括二极管d1、电阻r1、电阻r2、二极管d2、电池bt1以及电解电容c1；
5.所述二极管d1的正极与供电端a耦接，所述电阻r1的一端和所述电阻r2的一端分别与所述二极管d1的负极耦接，所述二极管d2的正极和所述电池bt1的正极分别与所述电阻r1的另一端耦接；并且，
6.所述电阻r2的另一端、所述二极管d2的负极以及所述电解电容c1的正极耦接形成节点b，所述电池bt1的负极和所述电解电容c1的负极分别接地，所述节点b作为电源电压端。
7.可选地，所述电路还包括电容c2，所述电容c2的一端与所述节点b耦接，且另一端接地。
8.可选地，所述电路还包括一提供工作电压的电源单元u1，所述电源单元u1包括电源输入端vin、电源输出端vout以及触发端en；
9.所述电源输入端vin耦接于所述节点b，所述电源输出端vout输出工作电压，并且，所述触发端en用于接收触发信号，以控制所述电源单元u1工作。
10.可选地，所述电路还包括触发延时单元，所述触发延时单元包括二极管d3、电解电容c3、电阻r3、电容c4以及电阻r4；
11.所述二极管d3的正极与所述供电端a耦接，所述二极管d3的负极和所述电解电容c3的正极分别与所述电阻r3的一端耦接，所述电阻r3的另一端、所述电容c4的一端以及所述电阻r4的一端分别与所述触发端en耦接，并且，所述电解电容c3的负极、所述电容c4的另一端以及所述电阻r4的另一端分别接地。
12.可选地，所述电路还包括用于检测所述供电端a电压的检测单元，所述检测单元包括电阻r5和串联于所述电阻r5一端的电阻r6，所述电阻r5的另一端耦接于所述供电端a，所述电阻r6的另一端接地，其中，所述电阻r5和所述电阻r6的连接端确定为检测电压输出端
c。
13.可选地，所述电路还包括输出延迟单元，所述输出延迟单元包括电解电容c5、电感l1以及电阻r7；
14.所述电解电容c5的正极与所述电感l1的一端分别与所述电源输出端vout耦接，所述电阻r7的一端与所述电感l1的另一端耦接形成工作电压输出端d，并且，所述电解电容c5的负极和所述电阻r7的另一端分别接地。
15.可选地，所述输出延迟单元还包括电容c6，所述电容c6与所述电解电容c5并联。
16.与现有技术相比，本实用新型包括二极管d1、电阻r1、电阻r2、二极管d2、电池bt1以及电解电容c1，二极管d1的正极与供电端a耦接，电阻r1的一端和电阻r2的一端分别与二极管d1的负极耦接，二极管d2的正极和电池bt1的正极分别与电阻r1的另一端耦接；电阻r2的另一端、二极管d2的负极以及电解电容c1的正极耦接形成节点b，电池bt1的负极和电解电容c1的负极分别接地，节点b作为电源电压端。当供电端a掉电后，电解电容c1提供电源电压，且同时对电池bt1进行充电，当电解电容c1完成放电后，由电池bt1提供电源电压。因此延长了电子设备断电后的工作时间，便于数据保存，且延长了电池的使用周期，其适用性提高。
17.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
19.在附图中：
20.图1是本实用新型实施例提供的一种掉电保存延迟电路的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例提供的另一种掉电保存延迟电路的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
23.参照图1，本实用新型实施例提供了一种掉电保存延迟电路，所述电路包括二极管d1、电阻r1、电阻r2、二极管d2、电池bt1以及电解电容c1；
24.所述二极管d1的正极与供电端a耦接，所述电阻r1的一端和所述电阻r2的一端分别与所述二极管d1的负极耦接，所述二极管d2的正极和所述电池bt1的正极分别与所述电阻r1的另一端耦接；并且，
25.所述电阻r2的另一端、所述二极管d2的负极以及所述电解电容c1的正极耦接形成节点b，所述电池bt1的负极和所述电解电容c1的负极分别接地，所述节点b作为电源电压
端。
26.本实施例中，二极管d1利用单向导电特性，保证了电解电容c1和电池bt1能够进行电量储存。另外，根据二极管d1的压降，也能保证电池bt1充电电压不会超过一定电压阈值，例如不超过4.3v，保证了电池bt1在供电端a处掉电时，不会产生电流倒灌。电阻r1用于限流，一方面能够保证对电池bt1充电的电流不会过大，另一方面，能够保证在对电解电容c1充电的情况下，不会拉低供电端a处的电压。二极管d2和电阻r2保证供电端a正常供电的情况下，电池bt1或者电解电容c1不会介入电路工作，延长了电池bt1或者电解电容c1的使用寿命。供电端a正常供电时的节点b的电位高于掉电延时模式下节点b的电位。
27.当供电端a处供电时即plc正常工作时，例如供电端a处的电压为+5v，此时对电池bt1进行充电，电解电容c1开始储存电量。当供电端a处掉电时，即plc处于掉电延时模式时，电池bt1首先提供电源电压，当电池bt1完成放电后，则由电解电容c1提供电源电压。因此延长了电子设备断电后的工作时间，便于数据保存，且延长了电池的使用周期，其适用性提高。同时，也降低了数据丢失造成的损失。
28.作为另一种实施例，所述掉电保存延迟电路中的储能元件，如电解电容c1和电池bt1在硬件结构上采用可拆卸连接的方式进行连接。例如在其两端留有接口，以方便用户能够对储能元件进行更换，提高了本实用新型的适用性，优化了其产品性能。
29.一种可选地实施例，所述电路还包括电容c2，所述电容c2的一端与所述节点b耦接，且另一端接地。具体地，电容c2用于稳定节点b的电压，从而使得节点b作为电源电压端，输出较为稳定的电源电压。其中，电源电压指的是电源单元工作时的输入电压。
30.参照图2，一种可选地实施例，所述电路还包括一提供工作电压的电源单元u1，所述电源单元u1包括电源输入端vin、电源输出端vout以及触发端en；
31.所述电源输入端vin耦接于所述节点b，所述电源输出端vout输出工作电压，并且，所述触发端en用于接收触发信号，以控制所述电源单元u1工作。节点b通过电源输入端vin，提供一电源电压，从而控制电源单元u1输出的电压值。一种示例中，电源单元u1可以是dc-dc降压电路。例如，电源单元u1可以采用型号为sp6205em5的芯片。其中，电源单元u1提供的工作电压可以是3.3v，其工作电压可以理解为控制芯片正常工作时所需的电压。
32.当plc处于掉电延时模式时，节点b提供的电源电压满足电源单元u1的工作电压条件，在其正常范围内，同时，只需要触发端en满足正常工作的电压要求，电源单元u1正常工作就可以为掉电保存数据提供一个延时时间。
33.一种可选地实施例，所述电路还包括触发延时单元，所述触发延时单元包括二极管d3、电解电容c3、电阻r3、电容c4以及电阻r4；
34.所述二极管d3的正极与所述供电端a耦接，所述二极管d3的负极和所述电解电容c3的正极分别与所述电阻r3的一端耦接，所述电阻r3的另一端、所述电容c4的一端以及所述电阻r4的一端分别与所述触发端en耦接，并且，所述电解电容c3的负极、所述电容c4的另一端以及所述电阻r4的另一端分别接地。
35.plc正常工作时，电解电容c3开始储存电量，当plc处于掉电延时模式时，利用电解电容c3储存的电量，可以在较短的时间内，满足触发端en的电压阈值，从而使得电源单元u1正常工作。根据二极管d3的单向导电特性，把电解电容c3储存的电量，通过电阻r3和电阻r4泄放。其中，电解电容c3、电阻r3、电阻r4以及电容c4的大小决定了掉电延时时间的长短。
36.一种可选地实施例，所述电路还包括用于检测所述供电端a电压的检测单元，所述检测单元包括电阻r5和串联于所述电阻r5一端的电阻r6，所述电阻r5的另一端耦接于所述供电端a，所述电阻r6的另一端接地，其中，所述电阻r5和所述电阻r6的连接端确定为检测电压输出端c。
37.具体地，供电端断电时，预先让检测单元开始工作，在检测不到电压输出端c处的电压时，给控制芯片一个触发信号，将该触发信号对应的变量或者参数保存起来，以备下次供电端a上电后对变量或参数进行调取。因此，一种示例中，检测电压输出端c可以与控制芯片的掉电存储信号输入端耦接。当检测电压输出端c电压异常时，控制芯片确定plc处于掉电工作模式，进行数据保存。
38.一种可选地实施例，所述电路还包括输出延迟单元，所述输出延迟单元包括电解电容c5、电感l1以及电阻r7；
39.所述电解电容c5的正极与所述电感l1的一端分别与所述电源输出端vout耦接，所述电阻r7的一端与所述电感l1的另一端耦接形成工作电压输出端d，并且，所述电解电容c5的负极和所述电阻r7的另一端分别接地。
40.输出延迟单元能够保证工作电压输出端d的电压输出。给控制芯片的数据保存预留出时间。
41.一种可选地实施例，所述输出延迟单元还包括电容c6，所述电容c6与所述电解电容c5并联。其中电容c6起到稳压的作用，从而可以优化该电路的性能。依此类推，所述输出延迟单元还可以包括电容c7和电容c8。一种示例中，电容c7和电容c8可以分别与电阻r7并联，从而进一步地稳定工作电压输出端d的电压。
42.本领域技术人员可以根据实际设计需求对上述各电子元器件的大小进行选定，在此不做限定。
43.综上所述，本实用新型公开了一种掉电保存延迟电路，所述电路可以包括二极管d1、电阻r1、电阻r2、二极管d2、电池bt1以及电解电容c1，二极管d1的正极与供电端a耦接，电阻r1的一端和电阻r2的一端分别与二极管d1的负极耦接，二极管d2的正极和电池bt1的正极分别与电阻r1的另一端耦接；电阻r2的另一端、二极管d2的负极以及电解电容c1的正极耦接形成节点b，电池bt1的负极和电解电容c1的负极分别接地，节点b作为电源电压端。当供电端a掉电后，电池bt1首先提供电源电压，当电池bt1完成放电后，则由电解电容c1提供电源电压。因此延长了电子设备断电后的工作时间，便于数据保存，且延长了电池的使用周期，其适用性提高。
44.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
45.本领域技术人员易于想到的是：上述各个实施例的任意组合应用都是可行的，故上述各个实施例之间的任意组合都是本实用新型的实施方案，但是由于篇幅限制，本说明书在此就不一一详述了。
46.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
47.类似地，应当理解，为了精简本实用新型并帮助理解各个发明方面中的一个或多
个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。
48.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。