储能供电电路及应用其的持续供电方法技术

本发明专利技术公开了一种储能供电电路及应用其的持续供电方法，包括负载开关和第一储能电容，所述的储能供电电路还包括双向直流-直流变换器和第二储能电容，所述的双向直流-直流变换器一端连接于给负载供电的输出端，另一端与第二储能电容连接；在输入电压正常供电时，双向直流-直流变换器工作在升压模式，自给负载供电的输出端经双向直流-直流变换器给第二储能电容充电；重载或输入电压掉电时，双向直流-直流变换器工作在降压模式，由第二储能电容经双向直流-直流变换器给输出端供电。本发明专利技术能够在重载限流或输入电压掉电时，对负载持续一定时间供电，以保证负载有足够时间完成数据存储。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种。
技术介绍
电子产品在使用时，一般都需要持续供电，在输入掉电得情况下，能够有储备电能持续一定时间供电，以完成数据存储。以固态硬盘为例，固态硬盘是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，在其使用过程中，需要对其持续供电，以保证数据的读写和存储。但是，在输入掉电或负载突然变重导致负载开关限流的情况下，负载电压掉落，会导致数据来不及存储，可能发生数据丢失的问题。为了解决这一问题，现有技术通常在负载端增设多个电容对负载持续供电，从而来延长掉电或限流后对负载供电的维持时间。如图1所示，为上述现有技术中固态硬盘的供电电路，输入端Vin通过负载开关输出Vtjut给负载供电，在负载端并联有多个储能电容(Cr (V-Cn)。在输入掉电或负载突然变重导致负载开关限流的情况下，多个储能电容可维持一段时间对负载进行供电。然而，现有技术通过增加多个储能电容的结构，增大产品的体积，不利于电路的小型化，同时也存在成本高、效率低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种的，以解决现有技术中存在的体积大、成本高、效率低的问题。本专利技术的技术解决方案是，提供一种以下结构的储能供电电路，包括负载开关和第一储能电容，在负载开关的输入端接入输入电压，负载开关的输出端接入第一储能电容，并作为给负载供电的输出端；所述的储能供电电路还包括双向直流-直流变换器和第二储能电容，所述的双向直流-直流变换器一端连接于给负载供电的输出端，另一端与第二储能电容连接；在输入电压正常供电时，双向直流-直流变换器工作在升压模式，从给负载供电的输出端经双向直流-直流变换器给第二储能电容充电；重载或输入电压掉电时，双向直流-直流变换器工作在降压模式，由第二储能电容经双向直流-直流变换器给输出端供电。优选地，所述双向直流-直流变换器与第二储能电容之间连接有隔离开关，所述的隔离开关至少包括一个功率开关管，在输入电压初始上电时，对隔离开关限流，采用低电流对第二储能电容充电。优选地，所述的负载开关包括两个反向串联的功率开关管，在输入电压掉电时，输出端的电流不会流向输入电压端，实现反向阻断。优选地，所述负载开关的输出端与控制端之间设有过压保护电路，过压保护电路采集负载开关的输出端的电压并与一基准电压进行比较，得到反馈补偿信号，并输入负载开关的控制端。优选地，所述负载开关的输出端与控制端之间设有第一限流电路，第一限流电路采集负载开关的电流并与一基准电流进行比较，得到反馈补偿信号，并输入负载开关的控制端。优选地，在隔离开关与第二储能电容的公共连接端和隔离开关的控制端之间设有第二限流电路，第二限流电路采集流经隔离开关的电流并与一基准电流进行比较，得到另一反馈补偿信号，并输入隔离开关的控制端。优选地，还包括充电电流控制电路，将第一限流电路输出的反馈补偿信号和双向直流-直流变换器中的电感电流分别输入充电电流控制电路，输出电流控制信号至双向直流-直流变换器。优选地，所述的充电电流控制电路为一比较器，第一限流电路输出的反馈补偿信号和双向直流-直流变换器中的电感电流分别输入比较器的两个输入端，从而输出电流控制信号用于控制双向直流-直流变换器中的功率开关管，以调节电感电流。本专利技术的另一技术解决方案是，提供一种以下步骤的持续供电方法，应用于储能供电电路中，所述储能供电电路包括负载开关和第一储能电容，在负载开关的输入端接入输入电压，负载开关的输出端接入第一储能电容，并作为给负载供电的输出端，其特征在于:包括以下步骤:在输入电压正常供电时:负载开关接收输入电压，产生输出给负载供电，并对第一储能电容充电，负载开关的输出电压经升压后对第二储能电容充电；在重载或输入电压掉电时:第一储能电容对负载供电，同时第二储能电容经降压后也对负载供电，产生的电压使负载维持一段时间来完成数据的存储。优选地，在输入电压掉电时，通过反向阻断防止输出端电流回流至输入端。采用本专利技术的结构和方法，与现有技术相比，具有以下优点:在储能供电电路中设有双向直流-直流变换器和第二储能电容，在正常供电时，输出电压通过双向直流-直流变换器给第二储能电容充电，双向直流-直流变换器工作在升压模式(boost)，能将第二储能电容充到一个较高的电压，因此可选用容值稍小的电容，从而减小体积和成本；在输入掉电或重载限流时，第二储能电容通过双向直流-直流变换器给输出持续一定时间供电，此时双向直流-直流变换器工作在降压模式(buck);本专利技术能够在重载限流或输入电压掉电时，对负载持续一定时间供电，以保证负载有足够时间完成数据存储，无需并联多个储能电容，降低了电路的体积和成本。【附图说明】图1为现有技术中储能供电电路的电路结构图；图2为本专利技术储能供电电路的结构示意图；图3为过压保护电路的结构示意图；图4为第一限流电路的结构示意图；图5为第二限流电路的结构示意图；图6为双向直流-直流变换器的结构示意图；图7为充电电流控制电路的结构示意图。【具体实施方式】下面将结合示意图对本专利技术的储能供电电路作更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以在此描述基础上，在权利要求的范围内对本专利技术具体电路进行变换和替换，而仍然实现本专利技术的有利效果。下列描述并不作为对本专利技术的限制。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。[0031 ] 本专利技术的核心思想在于，提供一种储能供电电路，包括负载开关和第一储能电容，在负载开关的输入端接入输入电压，负载开关的输出端接入第一储能电容，并作为给负载供电的输出端；所述的储能供电电路还包括双向直流-直流变换器和第二储能电容，所述的双向直流-直流变换器一端连接于给负载供电的输出端，另一端与第二储能电容连接；在输入电压正常供电时，双向直流-直流变换器工作在升压模式，自给负载供电的输出端经双向直流-直流变换器升压给第二储能电容充电；重载或输入电压掉电时，双向直流-直流变换器工作在降压模式，由第二储能电容经双向直流-直流变换器降压给输出端供电。进一步地，本专利技术还提供一种持续供电方法，应用于储能供电电路中，所述储能供电电路包括负载开关和第一储能电容，在负载开关的输入端接入输入电压，负载开关的输出端接入第一储能电容，并作为给负载供电的输出端，其特征在于:包括以下步骤:在输入电压正常供电时:负载开关接收输入电压，产生输出给负载供电，并对第一储能电容充电，负载开关的输出电压经升压后对第二储能电容充电；在重载或输入电压掉电时:第一储能电容对负载供电，同时第二储能电容经降压后也对负载供电，产生的电压使负载维持一段时间来完成数据的存储。参考图2所示，Vin作为输入电压，Cin能对输入电压Vin起到滤波和稳压的作用，输入电压Vin通过负载开关给输出端的负载供电，同时对第一储能电容Ctl充电,在正常供电的情况下，输出端的电压经双向直流-直流变换器升压后给第二储能电容C1充电，采用boost工作模式给C1充电能使其达到较高的电压。在输入电压Vin掉电或因重载负载开关限流的情况下，则由第一储能电容Ctl给输出端的负载供电,但第一储能电容Ctl电压难以维持负载的正常工作，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种储能供电电路，包括负载开关和第一储能电容，在负载开关的输入端接入输入电压，负载开关的输出端接入第一储能电容，并作为给负载供电的输出端；其特征在于：所述的储能供电电路还包括双向直流‑直流变换器和第二储能电容，所述的双向直流‑直流变换器一端连接于给负载供电的输出端，另一端与第二储能电容连接；在输入电压正常供电时，双向直流‑直流变换器工作在升压模式，从给负载供电的输出端经双向直流‑直流变换器给第二储能电容充电；重载或输入电压掉电时，双向直流‑直流变换器工作在降压模式，由第二储能电容经双向直流‑直流变换器给输出端供电。

【技术特征摘要】
2014.04.11 CN 201410146197.X1.一种储能供电电路,包括负载开关和第一储能电容，在负载开关的输入端接入输入电压，负载开关的输出端接入第一储能电容，并作为给负载供电的输出端；其特征在于: 所述的储能供电电路还包括双向直流-直流变换器和第二储能电容，所述的双向直流-直流变换器一端连接于给负载供电的输出端，另一端与第二储能电容连接； 在输入电压正常供电时，双向直流-直流变换器工作在升压模式，从给负载供电的输出端经双向直流-直流变换器给第二储能电容充电；重载或输入电压掉电时，双向直流-直流变换器工作在降压模式，由第二储能电容经双向直流-直流变换器给输出端供电。2.根据权利要求1所述的储能供电电路，其特征在于:所述双向直流-直流变换器与第二储能电容之间连接有隔离开关，所述的隔离开关至少包括一个功率开关管，在输入电压初始上电时，对隔离开关限流，采用低电流对第二储能电容充电。3.根据权利要求1所述的储能供电电路，其特征在于:所述的负载开关包括两个反向串联的功率开关管，在输入电压掉电时，输出端的电流不会流向输入电压端，实现反向阻断。4.根据权利要求1所述的储能供电电路，其特征在于:所述负载开关的输出端与控制端之间设有过压保护电路，过压保护电路采集负载开关的输出端的电压并与一基准电压进行比较，得到反馈补偿信号，并输入负载开关的控制端。5.根据权利要求1所述的储能供电电路，其特征在于:所述负载开关的输出端与控制端之间设有第一限流电路，第一限流电路采集负载开关的电流并...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凌栋，赵晨，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33