一种基于电容升压储能的抗瞬断电源及设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于电容升压储能的抗瞬断电源及设备。本发明专利技术通过基于电容升压储能设计电源，在供电回路中布置外部电源供电回路和储能电容供电回路，基于外部电源供电回路，外部电源的输入电压经输入模块滤波后得到第一电压，第一电压经第一控制模块转换为需要的第二电压，第二电压经输出模块滤波后输出，基于储能电容供电回路，第一电压经升压充电模块升压后得到第三电压给内部储能电容充电，当外部电源供电回路出现瞬断时，由监测模块触发切换模块切换到储能电容供电，第三电压经切换模块、第二控制模块转换为需要的第二电压，第二电压经输出模块滤波后输出，从而能够在器件容值受限的情况下，升高电容的电压，实现提高电源的抗瞬断能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容升压储能的抗瞬断电源及设备
本专利技术涉及电源
，尤其涉及一种基于电容升压储能的抗瞬断电源及设备。
技术介绍
在电源
中，为了增加应用设备的可靠性，通常会在供电回路的输入端增设电容，防止在供电回路出现瞬间波动时应用设备发生故障。而实际上，大功率设备的启停会导致供电回路出现瞬间波动，甚至几十毫秒的供电中断。供电回路中的电容虽然可以消除瞬间波动，但在功率较大的电源应用中，若要承受几十毫秒的供电中断，就需要增加电容的储能，比如再增加电容等储能器件。由于电容的储能与电压的平方成正比，在器件容值受限的情况下，如何提高电源的抗瞬断能力，成为当前急需解决的一大问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于电容升压储能的抗瞬断电源及设备，能够在器件容值受限的情况下，升高电容的电压，实现提高电源的抗瞬断能力。为了解决上述技术问题，第一方面，本专利技术一实施例提供一种基于电容升压储能的抗瞬断电源，包括输入模块、第一控制模块、升压充电模块、监测模块、切换模块、第二控制模块、输出模块；所述输入模块的电压输出端通过所述第一控制模块与所述输出模块的电压输入端连接；所述输入模块的电压输出端还分别与所述升压充电模块的电压输入端、所述监测模块的第一电压输入端连接，所述升压充电模块的电压输出端分别与所述监测模块的第二电压输入端、所述切换模块的电压输入端连接，所述监测模块的信号输出端与所述切换模块的信号输入端连接，所述切换模块的电压输出端通过所述第二控制模块与所述输出模块的电压输入端连接；所述输入模块，用于对外部电源的输入电压滤波，将得到的第一电压分别输出至所述第一控制模块、所述升压充电模块、所述监测模块；所述第一控制模块，用于将所述第一电压转换为第二电压，将所述第二电压输出至所述输出模块；所述升压充电模块，用于对所述第一电压进行升压，通过得到的第三电压为内部储能电容充电，并将所述第三电压输出至所述监测模块和所述切换模块；所述监测模块，用于以所述第三电压作为基准电压，在监测到所述输入模块输入的所述第一电压出现瞬断时，向所述切换模块发送控制信号；所述切换模块，用于在接收到所述控制信号时，从所述外部电源切换到所述储能电容供电，并将所述第三电压转换为第四电压，将所述第四电压输出至所述第二控制模块；所述第二控制模块，用于在所述储能电容供电时，将所述第四电压转换为所述第二电压，将所述第二电压输出至所述输出模块；所述输出模块，用于对所述第二电压进行滤波，输出得到的输出电压。进一步地，所述升压充电模块包括升压充电电路和所述储能电容；所述升压充电电路的电压输入端与所述升压充电模块的电压输入端连接，所述升压充电电路的电压输出端与所述储能电容的一端连接，所述储能电容的另一端与所述升压充电模块的电压输出端连接。进一步地，所述输出模块包括DC/DC转换器和输出滤波电路；所述DC/DC转换器的电压输入端与所述输出模块的电压输入端连接，所述DC/DC转换器的电压输出端与所述输出滤波电路的电压输入端连接，所述输出滤波电路的电压输出端与所述输出模块的电压输出端连接。进一步地，所述第一控制模块和所述第二控制模块均包括或门电路；所述或门电路的电压输入端与所述第一控制模块/所述第二控制模块的电压输入端连接，所述或门电路的电压输出端与所述第一控制模块/所述第二控制模块的电压输出端连接。进一步地，所述或门电路包括第一N沟道场效应管、或门控制器、第一滤波电容；所述第一N沟道场效应管的源极与所述或门电路的电压输入端连接，所述第一N沟道场效应管的漏极与所述或门电路的电压输出端连接，所述第一N沟道场效应管的栅极与所述或门控制器的GATE管脚连接；所述或门控制器的VCC管脚与所述或门电路的电压输入端连接，所述或门控制器的IN管脚与所述第一N沟道场效应管的源极连接，所述或门控制器的OUT管脚与所述或门电路的电压输出端连接，所述或门控制器的GND管脚接地；所述第一滤波电容的一端与所述或门电路的电压输入端连接，所述第一滤波电容的另一端接地。进一步地，所述升压充电电路包括升压单元、充电电阻；所述升压单元的电压输入端与所述升压充电电路的电压输入端连接，所述升压单元的电压输出端与所述充电电阻的一端连接，所述充电电阻的另一端与所述升压充电电路的电压输出端连接。进一步地，所述监测模块包括第一分压电阻、第二分压电阻、限流电阻、稳压二极管、第二滤波电容、第三分压电阻、第四分压电阻、电压比较器；所述第一分压电阻的一端与所述监测模块的第一电压输入端连接，所述第一分压电阻的另一端通过所述第二分压电阻接地；所述限流电阻的一端与所述监测模块的第二电压输入端连接，所述限流电阻的另一端与所述稳压二极管的阴极连接，所述稳压二极管的阳极接地；所述第二滤波电容的一端与所述稳压二极管的阴极连接，所述第二滤波电容的另一端与所述稳压二极管的阳极连接；所述第三分压电阻的一端与所述稳压二极管的阴极连接，所述第三分压电阻的另一端通过所述第四分压电阻接地；所述电压比较器的VCC管脚与所述稳压二极管的阴极连接，所述电压比较器的正向输入管脚与所述第三分压电阻和所述第四分压电阻的连接端连接，所述电压比较器的负向输入管脚与所述第一分压电阻和所述第二分压电阻的连接端连接，所述电压比较器的OUT管脚与所述监测模块的信号输出端连接，所述电压比较器的GND管脚接地。进一步地，所述切换模块包括P沟道场效应管、上拉电阻、保护电阻、第二N沟道场效应管；所述P沟道场效应管的源极与所述切换模块的电压输入端连接，所述P沟道场效应管的漏极与所述切换模块的电压输出端连接；所述上拉电阻的一端与所述P沟道场效应管的源极连接，所述上拉电阻的另一端与所述P沟道场效应管的栅极连接；所述保护电阻的一端与所述P沟道场效应管的栅极连接，所述保护电阻的另一端与所述第二N沟道场效应管的漏极连接；所述第二N沟道场效应管的栅极与所述切换模块的信号输入端连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地。第二方面，本专利技术一实施例提供一种设备，所述设备包括如上所述的基于电容升压储能的抗瞬断电源。相比于现有技术，本专利技术的实施例，具有如下有益效果：通过基于电容升压储能设计电源，在供电回路中布置外部电源供电回路和储能电容供电回路，基于外部电源供电回路，外部电源的输入电压经输入模块滤波后得到第一电压，第一电压经第一控制模块转换为需要的第二电压，第二电压经输出模块滤波后输出，基于储能电容供电回路，第一电压经升压充电模块升压后得到第三电压给内部储能电容充电，当外部电源供电回路出现瞬断时，由监测模块触发切换模块切换到储能电容供电，第三电压经切换模块、第二控制模块转换为需要的第二电压，第二电压经输出模块滤波后输出，从而能够在器件容值受限的情况下，升高电容的电压，实现提高电源的抗瞬断能力。附图说明图1为本专利技术第一实施例中的一种基于电容升压储能的抗瞬断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电容升压储能的抗瞬断电源，其特征在于，包括输入模块、第一控制模块、升压充电模块、监测模块、切换模块、第二控制模块、输出模块；/n所述输入模块的电压输出端通过所述第一控制模块与所述输出模块的电压输入端连接；所述输入模块的电压输出端还分别与所述升压充电模块的电压输入端、所述监测模块的第一电压输入端连接，所述升压充电模块的电压输出端分别与所述监测模块的第二电压输入端、所述切换模块的电压输入端连接，所述监测模块的信号输出端与所述切换模块的信号输入端连接，所述切换模块的电压输出端通过所述第二控制模块与所述输出模块的电压输入端连接；/n所述输入模块，用于对外部电源的输入电压滤波，将得到的第一电压分别输出至所述第一控制模块、所述升压充电模块、所述监测模块；/n所述第一控制模块，用于将所述第一电压转换为第二电压，将所述第二电压输出至所述输出模块；/n所述升压充电模块，用于对所述第一电压进行升压，通过得到的第三电压为内部储能电容充电，并将所述第三电压输出至所述监测模块和所述切换模块；/n所述监测模块，用于以所述第三电压作为基准电压，在监测到所述输入模块输入的所述第一电压出现瞬断时，向所述切换模块发送控制信号；/n所述切换模块，用于在接收到所述控制信号时，从所述外部电源切换到所述储能电容供电，并将所述第三电压转换为第四电压，将所述第四电压输出至所述第二控制模块；/n所述第二控制模块，用于在所述储能电容供电时，将所述第四电压转换为所述第二电压，将所述第二电压输出至所述输出模块；/n所述输出模块，用于对所述第二电压进行滤波，输出得到的输出电压。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于电容升压储能的抗瞬断电源，其特征在于，包括输入模块、第一控制模块、升压充电模块、监测模块、切换模块、第二控制模块、输出模块；
所述输入模块的电压输出端通过所述第一控制模块与所述输出模块的电压输入端连接；所述输入模块的电压输出端还分别与所述升压充电模块的电压输入端、所述监测模块的第一电压输入端连接，所述升压充电模块的电压输出端分别与所述监测模块的第二电压输入端、所述切换模块的电压输入端连接，所述监测模块的信号输出端与所述切换模块的信号输入端连接，所述切换模块的电压输出端通过所述第二控制模块与所述输出模块的电压输入端连接；
所述输入模块，用于对外部电源的输入电压滤波，将得到的第一电压分别输出至所述第一控制模块、所述升压充电模块、所述监测模块；
所述第一控制模块，用于将所述第一电压转换为第二电压，将所述第二电压输出至所述输出模块；
所述升压充电模块，用于对所述第一电压进行升压，通过得到的第三电压为内部储能电容充电，并将所述第三电压输出至所述监测模块和所述切换模块；
所述监测模块，用于以所述第三电压作为基准电压，在监测到所述输入模块输入的所述第一电压出现瞬断时，向所述切换模块发送控制信号；
所述切换模块，用于在接收到所述控制信号时，从所述外部电源切换到所述储能电容供电，并将所述第三电压转换为第四电压，将所述第四电压输出至所述第二控制模块；
所述第二控制模块，用于在所述储能电容供电时，将所述第四电压转换为所述第二电压，将所述第二电压输出至所述输出模块；
所述输出模块，用于对所述第二电压进行滤波，输出得到的输出电压。


2.如权利要求1所述的基于电容升压储能的抗瞬断电源，其特征在于，所述升压充电模块包括升压充电电路和所述储能电容；
所述升压充电电路的电压输入端与所述升压充电模块的电压输入端连接，所述升压充电电路的电压输出端与所述储能电容的一端连接，所述储能电容的另一端与所述升压充电模块的电压输出端连接。


3.如权利要求1所述的基于电容升压储能的抗瞬断电源，其特征在于，所述输出模块包括DC/DC转换器和输出滤波电路；
所述DC/DC转换器的电压输入端与所述输出模块的电压输入端连接，所述DC/DC转换器的电压输出端与所述输出滤波电路的电压输入端连接，所述输出滤波电路的电压输出端与所述输出模块的电压输出端连接。


4.如权利要求1所述的基于电容升压储能的抗瞬断电源，其特征在于，所述第一控制模块和所述第二控制模块均包括或门电路；
所述或门电路的电压输入端与所述第一控制模块/所述第二控制模块的电压输入端连接，所述或门电路的电压输出端与所述第一控制模块/所述第二控制模块的电压输出端连接。


5.如权利要求4所述的基于电容升压储能的抗瞬断电源，其特征在于，所述或门电路包括第一N沟道场效应管、或门控制器、第一滤波电容；
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张士化，郑秋兰，顾校平，胡志刚，
申请(专利权)人：北京军陶科技有限公司，上海军陶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11