一种双后备电源投切及离线唤醒的系统技术方案

本实用新型专利技术适用于数字信号处理技术领域，涉及一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，包括：电源监测单元、超级电容投切控制单元、中央处理单元、超级电容电源、可控稳压单元、电池电源、电池投切逻辑单元、离线唤醒控制单元和电池投切控制单元；电源监测单元、中央处理单元、超级电容电源分别与超级电容投切控制单元连接，电源监测单元、可控稳压单元、中央处理单元、电池投切控制单元、离线唤醒控制单元分别与电池投切逻辑单元连接，超级电容投切控制单元、电池电源分别与可控稳压单元连接，电池电源还与电池投切控制单元连接。本实用新型专利技术实现了超级电容及电池双后备电源的投切控制，并实现了离线唤醒功能。现了离线唤醒功能。现了离线唤醒功能。

【技术实现步骤摘要】
一种双后备电源投切及离线唤醒的系统


[0001]本技术属于数字信号处理
，尤其涉及一种双后备电源投切及离线唤醒的系统。

技术介绍

[0002]随着大数据理念在电网中的应用，电网数据管理平台对采集终端的工作可靠性要求日益加强，特别是对采集终端的通信功能的要求，在用电采集终端技术规范中，明确要求用电采集终端在市电掉电状态下，需要继续工作不小于三分钟，且具备至少与主站通信三次的能力，同时要求终端后备电源至少可以保证可靠工作八年。
[0003]针对高要求的技术规范，现有技术是将超级电容充放电单元与电池充放电单元独立管理，没有进行系统管理的方法，而且多采用双后备电源热备用，无主副电源之分，即市电掉电后，双后备电源同时投入系统，逻辑控制不合理。公开号为CN106774604A的专利提供了一种按键唤醒电路、唤醒方法及其制成的抄表终端，该方法采用大量的晶体开关管及阻容、电路复杂、逻辑繁琐、可扩展性差，并且该专利提供的方法仅适用于电池为后备电源的场景，无法满足当今超级电容及电池双备用电源需求场景。
[0004]因此，如何实现当主系统电源掉电后，超级电容与电池双后备电源能有逻辑地先后投入产品电源系统供电，且当产品处于关机离线状态时能对产品电源系统进行唤醒这一目的是本
人员的当务之急。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术提供了一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，以解决现有技术中市电掉电后，双后备电源同时投入系统，逻辑控制不合理以及后备电池因能量不足进入假关机状态引起的设备反复重启问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：
[0007]本技术提供了一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，包括：电源监测单元、超级电容投切控制单元、中央处理单元、超级电容电源、可控稳压单元、电池电源、电池投切逻辑单元、离线唤醒控制单元和电池投切控制单元；所述电源监测单元、中央处理单元、超级电容电源分别与所述超级电容投切控制单元连接，所述电源监测单元、所述可控稳压单元、中央处理单元、电池投切控制单元、离线唤醒控制单元分别与所述电池投切逻辑单元连接，所述超级电容投切控制单元、所述电池电源分别与所述可控稳压单元连接，所述电池电源还与所述电池投切控制单元连接。
[0008]进一步的，所述超级电容投切控制单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8、晶体PNP三极管V3、晶体NPN三极管V5、晶体二极管V1、晶体二极管V4、PMOS管V2和电容C1，所述电阻R7的第一引脚与所述中央处理单元的PWR_EN引脚相连，并与所述电阻R8的第一引脚相连，所述R8的第二引脚接地，所述电阻R7的第二引脚与所述晶体NPN三极管V5相连，所述晶体PNP三极管V3的第二引脚与所述电阻R3的第一引脚、所述晶体二极管V1的第二
引脚阴极相连，所述电阻R3的第二引脚与所述PMOS管V2的第一引脚，所述晶体二极管V1的第一引脚阳极与所述电阻R4的第一引脚相连，所述电阻R4的第二引脚与所述PMOS管V2的第一引脚栅极相连，所述PMOS管V2的第三引脚源极与所述超级电容电源VCAP相连，所述PMOS管V2的第二引脚漏极与所述晶体二极管V4的第一引脚阳极相连。
[0009]进一步的，所述可控稳压单元包括电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、晶体NPN三极管V7、晶体管NPN三极管V10、PMOS管V6、稳压二极管V8、晶体二极管V9、晶体二极管V16和电容C2，所述电阻R9的第一引脚与所述晶体二极管V4的第二引脚相连，所述R9的第二引脚与所述晶体二极管V9的第一引脚相连，所述电阻R14的第一引脚与主系统电源状态VMAIN_STA相连，所述电阻R14的第二引脚与所述晶体二极管V16第一引脚阳极相连，所述晶体二极管V16的第二引脚阴极与所述晶体二极管V9的第二引脚阴极相连并共同与所述晶体NPN三极管V10的第一引脚基极相连，所述晶体NPN三极管V10的第三引脚集电极与所述电池电源VBAT、PMOS管V6的第三引脚源极相连，所述晶体NPN三极管V10的第二引脚发射极与所述电阻R11的第一引脚、所述电阻R13的第一引脚相连，所述电阻R11的第二引脚接地，所述电阻R13的第二引脚与所述PMOS管V6的第一引脚栅极相连，所述PMOS管V6的第二引脚漏极与所述电阻R12的第一引脚、晶体NPN三极管V7的第三引脚集电极相连，所述晶体NPN三极管V7的第一引脚与所述电阻R12的第二引脚、稳压二极管V8的第二引脚阴极相连，所述稳压二极管V8的第一引脚接地。
[0010]进一步的，所述离线唤醒控制单元包括电阻R15、电阻R18、电阻R22、按键开关K1、晶体PNP三极管V11和电容C4，所述电阻R15的第一引脚与所述电池电源VBAT相连，所述电阻R15的第二引脚与所述按键开关K1的第二引脚、第四引脚相连，同时与所述电容C4的第一引脚、所述电阻R18的第一引脚相连，所述按键开关K1的第一引脚、第三引脚接地，所述电容C4的第二引脚接地，所述电阻R18的第二引脚与所述晶体PNP三极管V11的第一引脚基极相连，所述晶体PNP三极管V11的第二引脚与可控稳压输出VCC相连，所述晶体PNP三极管V11的第三引脚集电极与所述电阻R22的第一引脚相连。
[0011]进一步的，所述电池投切控制单元包括电阻R16、电阻R17、电阻R19、电阻R20、电阻R21、晶体NPN三极管V13、PMOS管V12、晶体二极管V14、晶体二极管V15和电容C3，所述电阻R19的第二引脚与所述电阻R21的第一引脚、晶体NPN三极管V13的第一引脚基极相连，所述电阻R21的第二引脚接地，所述晶体NPN三极管V13的第二引脚发射极接地，所述晶体NPN三极管V13的第三引脚集电极与所述电阻R17的第一引脚、晶体二极管V14的第二引脚阴极相连，所述晶体二极管V14的第一引脚阳极与所述电阻R20的第一引脚相连，所述电阻R20的第二引脚与所述电阻R17的第二引脚相连，并共同与所述PMOS管V12的第一引脚栅极相连，所述PMOS管V12的第三引脚源极与所述电池电源VBAT相连，所述PMOS管V12的第二引脚漏极与所述晶体二极管V15的第一引脚阳极相连，所述晶体二极管V15的第二引脚阴极为所述电池投切控制单元输出电源VBAT_PWR。
[0012]进一步的，所述电源监测单元包括电阻R1、电阻R5、电阻R6和电源检测芯片D1，所述电阻R5的第一引脚与主系统电源相连，所述电阻R5的第二引脚与所述电阻R6的第一引脚、电源监测芯片D1的第二引脚分别相连，所述R6的第二引脚接地，所述电源监测芯片D1的第二引脚接地，所述电源监测芯片D1的第一引脚与所述PNP晶体三极管V3的第一引脚基极相连。
[0013]进一步的，所述电池投切逻辑单元包括电阻R23和逻辑或门芯片D2，所述或门芯片D2的第一引脚与所述中央处理单元、电阻R23的第一引脚相连，所述电阻R23的第二引脚接地，所述或门芯片D2的第二引脚与所述离线唤醒单元相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，其特征在于，包括：电源监测单元、超级电容投切控制单元、中央处理单元、超级电容电源、可控稳压单元、电池电源、电池投切逻辑单元、离线唤醒控制单元和电池投切控制单元；所述电源监测单元、中央处理单元、超级电容电源分别与所述超级电容投切控制单元连接，所述电源监测单元、所述可控稳压单元、中央处理单元、电池投切控制单元、离线唤醒控制单元分别与所述电池投切逻辑单元连接，所述超级电容投切控制单元、所述电池电源分别与所述可控稳压单元连接，所述电池电源还与所述电池投切控制单元连接。2.根据权利要求1所述的一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，其特征在于，所述超级电容投切控制单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻R8、晶体PNP三极管V3、晶体NPN三极管V5、晶体二极管V1、晶体二极管V4、PMOS管V2和电容C1，所述电阻R7的第一引脚与所述中央处理单元的PWR_EN引脚相连，并与所述电阻R8的第一引脚相连，所述R8的第二引脚接地，所述电阻R7的第二引脚与所述晶体NPN三极管V5相连，所述晶体PNP三极管V3的第二引脚与所述电阻R3的第一引脚、所述晶体二极管V1的第二引脚阴极相连，所述电阻R3的第二引脚与所述PMOS管V2的第一引脚，所述晶体二极管V1的第一引脚阳极与所述电阻R4的第一引脚相连，所述电阻R4的第二引脚与所述PMOS管V2的第一引脚栅极相连，所述PMOS管V2的第三引脚源极与所述超级电容电源VCAP相连，所述PMOS管V2的第二引脚漏极与所述晶体二极管V4的第一引脚阳极相连。3.根据权利要求2所述的一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，其特征在于，所述可控稳压单元包括电阻R9、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、晶体NPN三极管V7、晶体管NPN三极管V10、PMOS管V6、稳压二极管V8、晶体二极管V9、晶体二极管V16和电容C2，所述电阻R9的第一引脚与所述晶体二极管V4的第二引脚相连，所述R9的第二引脚与所述晶体二极管V9的第一引脚相连，所述电阻R14的第一引脚与主系统电源状态VMAIN_STA相连，所述电阻R14的第二引脚与所述晶体二极管V16第一引脚阳极相连，所述晶体二极管V16的第二引脚阴极与所述晶体二极管V9的第二引脚阴极相连并共同与所述晶体NPN三极管V10的第一引脚基极相连，所述晶体NPN三极管V10的第三引脚集电极与所述电池电源VBAT、PMOS管V6的第三引脚源极相连，所述晶体NPN三极管V10的第二引脚发射极与所述电阻R11的第一引脚、所述电阻R13的第一引脚相连，所述电阻R11的第二引脚接地，所述电阻R13的第二引脚与所述PMOS管V6的第一引脚栅极相连，所述PMOS管V6的第二引脚漏极与所述电阻R12的第一引脚、晶体NPN三极管V7的第三引脚集电极相连，所述晶体NPN三极管V7的第一引脚与所述电阻R12的第二引脚、稳压二极管V8的第二引脚阴极相连，所述稳压二极管V8的第一引脚接地。4.根据权利要求3所述的一种双后备电源投切及离线唤醒的系统，其特征在于，所述离线唤醒控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亮，肖林松，敬泽安，汤可，周宇，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：