法拉电容器充电及掉电检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种法拉电容器充电及掉电检测装置。所述装置包括直流电压转换芯片、分压电阻、限流电阻、防接反二极管和法拉电容。所述直流电压转换芯片将输入电压转换成适合系统工作的电压，分压电阻将系统工作电压分压，作为掉电检测引脚输入，限流电阻对充电电流进行分流后汇集，降低每个电阻上的功率，防接反二极管防止法拉电容反向放电，法拉电容作为充电装置的储能元件。本实用新型专利技术的法拉电容在其额定电压范围内可以被充电至任意点位，且可以完全放出；法拉电容可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响，而电池如果反复传输高功率脉冲，寿命会大大降低，法拉电容可以快速充电，而电池快速充电则会受到损坏。

Fala capacitor charging and power loss detecting device

The utility model discloses a charging and discharging detecting device for a Fala capacitor. The device comprises a DC voltage conversion chip, a voltage divider, a current limiting resistor, an anti diode and a Fala capacitor. The DC voltage converter converts an input voltage to the voltage for the system to work, the divider resistance voltage divider system will work, as a power failure detection pin input current limiting resistor, the charge current shunt after collection, reduce the power of each resistance, anti reverse two transistor Fala capacitor discharge to prevent reverse. Fala capacitor as energy storage element charging device. The utility model of the capacitor can be charged to Fala at any point in its rated voltage range, and can be fully released; Fala capacitance can be repeated transmission pulses of energy without any adverse effects, but if the repeated transmission of high power pulse battery, life will be greatly reduced, Fala capacitance can be fast charging and battery quick charging will damaged.

【技术实现步骤摘要】
法拉电容器充电及掉电检测装置
本技术涉及一种电容器充电装置，特别是涉及一种法拉电容器充电及掉电检测装置。
技术介绍
工业电子产品的运行环境通常较为恶劣，尤其在测量、控制等领域中，通常要求在掉电情况下，及时检测到外部电源断开，同时在掉电后可以保存重要数据，重新加电后这些重要数据能够保存完好。掉电保护通常采用以下两种方案：一是加接不间断电源，让整个系统在掉电时继续工作；二是采用备份电源，掉电后保护系统中全部或者必要的数据，由于第一种方案体积大、成本高，对于以单片机系统为主的电子产品来说，不宜采用。第二种是根据实际需要，在掉电时保存必要的数据，当系统恢复供电后，能够继续工作，因而经济实用。在上述第二种方案中，通常选用电池作为备用电源，目前，无论对于铅酸蓄电池还是锂电池，其充放电管理技术都比较成熟，但通常保存必要的数据这种操作不需要维持长时间供电，而且对于体积较小的电子产品来说，这种方案还是占用较大产品空间。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述问题，本技术提供一种法拉电容器充电及掉电检测装置，该技术装置设计简单，仅需要几个电阻、法拉电容和二极管，成本低，占用体积小。在外接电源连接时对法拉电容充电，并自动检测外接电源连接情况，在外接电源断开时切换到法拉电容供电。本技术所采用的技术方案是：一种法拉电容器充电及掉电检测装置，包括直流电压转换芯片U1、分压电阻R1和R2、限流电阻R3、R4和R5、分压输出端A3、防接反二极管D1、二极管D2、法拉电容E1和E2、电源输出端A5，所述直流电压转换芯片U1的加载端为输入端A1，直流电压转换芯片U1的输出端A2分别与分压电阻R1、防接反二极管D1的正极连接，所述防接反二极管D1的负极与并联的电阻R3、R4、R5、二极管D2串联，所述电阻R3、R4、R5与二极管D2之间连接电源输出端A5，所述并联的电阻R3、R4、R5、二极管D2与串联的法拉电容E1和E2串联，所述法拉电容E2的负极与直流电压转换芯片U1的地端连接电源地端A4；所述分压电阻R1与分压电阻R2串联，分压电阻R1和分压电阻R2之间连接分压输出端A3,所述分压输出端A3与单片机U2的I/O管脚连接，单片机U2通过系统总线与存储芯片U3连接，所述分压电阻R2的另一端连接电源地端A4。所述法拉电容E1和法拉电容E2的参数相同。所述直流电压转换芯片U1的输入端A1的加载电压为+12V～+40V直流电压。本技术具有的优点及积极的效果是：该技术的法拉电容在其额定电压范围内可以被充电至任意电位，且可以完全放出，而电池受自身化学反应限制工作在较窄的电压范围，如果过放可能造成永久损坏；在对器件尺寸有要求的应用中，法拉电容是一种更好的途径；法拉电容可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响，而电池如果反复传输高功率脉冲，寿命会大大降低，法拉电容可以快速充电，而电池快速充电则会受到损坏。附图说明图1为本技术的硬件连接原理图；图2为本技术的软件处理流程示意图。具体实施方式实施例以下结合附图1对本技术的装置工作原理详细说明。一种法拉电容器充电及掉电检测装置，包括直流电压转换芯片、分压电阻、限流电阻、防接反二极管、续流二极管和法拉电容。其中，A1为直流电压转换芯片的电压输入端、A2为电压输出端，A4为电源地端。所述分压电阻由电阻R1和电阻R2构成，其中A3为分压输出端，与单片机U2管脚直接相连。所述防接反二极管为D1，所述续流二极管为D2，所述限流电阻为电阻R3、电阻R4和电阻R5。所述法拉电容为电容E1和电容E2。A5为电源输出端。其技术要点是：直流电压转换芯片将输入电压转换成适合系统工作的电压，分压电阻将系统工作电压分压，作为掉电检测引脚输入，限流电阻对充电电流进行分流后汇集，降低每个电阻上的功率，防接反二极管防止法拉电容反向放电，续流二极管D2在法拉电容放电时提供通路，法拉电容作为充电装置的储能元件。对于电压转换芯片U1，以常用的电源转换芯片LM2596为例，其直流电压输入范围在+12V～+40V，将输入电压加载到输入端A1，经过芯片内部转换后在输出端A2得到+5V电压输出。单片机U2系统的工作电压为+3.3V，分压电阻R1和R2选取适当的值，使分压输出端A3输出+3.3V电压，以适应单片机U2对信号采集的电平要求，同时R1和R2还有限流作用，防止电流过大损坏单片机管脚，当外部电源连接时，分压输出端A3电位为高，当外部电源断开时，分压输出端A3电位为低。单片机U2与A3连接的I/O管脚工作于中断方式，当电平为低时，触发中断。防接反二极管D1保证电流从A2流向A5，避免电流从电源输出端A5反向流向电压输出端A2，确保电流单向流动性。参数相同的法拉电容E1和E2串联连接，同时与电阻R3、R4、R5和二极管D2并联后串联，当装置处于充电状态时，电流经过限流电阻R3、R4和R5流入E1和E2，对法拉电容E1和E2进行充电，三个限流电阻的阻值、功率相同，其并联的目的是增大充电电流，降低每个电阻的耗散功率，由于二极管的单向导电性，充电时二极管D2处于截止状态，相当于断路，此时没有充电电流经二极管D2流向法拉电容。当外部电源断开，电容处于放电状态，二极管D2处于导通状态，相当于短路，电流经过二极管D2流向电源输出端A5，为下一级电路提供电源。图2为本技术的软件处理流程示意图，掉电保存参数部分程序上电后运行，单片机将分压输出端A3连接的I/O管脚设置为中断方式，低电平触发。如果分压输出端A3为低电平，通过软件滤波排除瞬态欠压干扰，检测到分压输出端A3仍为低电平，判为系统真正掉电，单片机系统立即执行保存重要参数操作，将参数保存到存储芯片U3中，如果分压输出端A3恢复为高电平，说明外部电源连接恢复正常。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种法拉电容器充电及掉电检测装置，包括直流电压转换芯片U

【技术特征摘要】
1.一种法拉电容器充电及掉电检测装置，包括直流电压转换芯片U1、分压电阻R1和R2、限流电阻R3、R4和R5、分压输出端A3、防接反二极管D1、二极管D2、法拉电容E1和E2、电源输出端A5，其特征在于：所述直流电压转换芯片U1的加载端为输入端A1，直流电压转换芯片U1的输出端A2分别与分压电阻R1、防接反二极管D1的正极连接，所述防接反二极管D1的负极与并联的电阻R3、R4、R5、二极管D2串联，所述电阻R3、R4、R5与二极管D2之间连接电源输出端A5，所述并联的电阻R3、R4、R5、二极管D2与串联的法拉电容E1和E2串联，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建国，王岩，崔爽，刘建宏，
申请(专利权)人：深圳神州科创电子科技有限公司秦皇岛分公司，
类型：新型
国别省市：河北,13