掉电保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种掉电保护电路。传统的掉电保护电路大多采用后备电池，成本较高，寿命较短。本实用新型专利技术包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路。DC/DC电路包括DC/DC模块和两个滤波电容；三端稳压电路包括三端稳压器、三个滤波电容；电压采样电路包括两个电阻；二极管隔离电路包括三个肖特基二极管。本实用新型专利技术中的DC/DC电路仅在系统掉电瞬间给三端稳压电路供电，保护RAM和寄存器中的现场重要数据，保证再次上电后数据能正确恢复，从而实现系统的稳定可靠运行。同电池后备方案相比，本方案可靠性更高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子
，具体涉及一种掉电保护电路。
技术介绍
以微处理器为核心的实时数据采集、处理、控制设备，以及智能终端设备已经广泛应用于工业控制领域。这样对于数据安全性要求较高的控制系统，常常要求相关寄存器和存储器(内部和外部RAM)中的数据在电源掉电后绝不允许丢失，系统重新加电后要求能够完全恢复到掉电前的工作状态。传统的掉电保护电路大多采用后备电池，掉电后数据保护电路完全依赖于电池继续供电，直至相关寄存器和存储器的内容备份完毕，由于电池一直处于充电或放电状态，一般只能使用3-5年左右，所以3-5年后需更换电池，另外电池会发生漏液的情况，导致PCB板被腐蚀。目前在工业控制领域，直流24V和直流5V均采用开关电源供电，所以它内部的输出滤波电容往往容量较小，在输入电源掉电后，开关电源的输出电压会很快跌落。另外直流24V通常给继电器、电磁阀、直流电机等功率器件供电，由于这些器件的工作电流瞬间变化较大，导致直流24V电源的电压纹波也比较大，所以微处理器及其外围电路一般另用一路独立的5V电源单独供电；前已所述，由于5V开关电源的输出电容较小，5V滤波电容中存贮的能量无法提供微处理系统为保存重要数据所需要的数百毫秒延迟时间，为此需借助24V电源辅助为微处理器及其外围电路供电，从而延长掉电后的供电时间。
技术实现思路
本技术一种掉电保护电路包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及 二极管隔离电路。所述的DC/DC电路包括DC/DC模块、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2 ；所述的DC/DC模块的Vin端与第一滤波电容Cl的正极连接，第一滤波电容Cl的负极与DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接，第二滤波电容C2的正极与DC/DC模块的Vout端连接，所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4和第五滤波电容C5 ；三端稳压器U2的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，三端稳压器U2的Vout端与第四滤波电容C4的正极、第五滤波电容C5的一端连接并作为3.3V电压输出端,第三滤波电容C3的负极与三端稳压器U2 LMl 117的GND脚、第四滤波电容C4的负极、第五滤波电容C5的另一端、第一滤波电容Cl的负极、DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接并接GND。所述的电压采样电路包括第一电阻Rl和第二电阻R2 ；电源电压5V的正极与第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端连接并接Udet，第二电阻R2的另一端接GND。所述的二极管隔离电路包括第一肖特基二极管D1、第二肖特基二极管D2、第三肖特基二极管D3 ；第一肖特基二极管Dl的阳极与24V电源正极相连，第一肖特基二极管Dl的阴极与DC/DC模块的Vin端连接，第二肖特基二极管D2的阳极与第二滤波电容C2的正极、DC/DC模块的Vout端连接，第二肖特基二极管D2的阴极与第三肖特基二极管D3的阴极、三端稳压器Ul的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，第三肖特基二极管D3的阳极与5V电源正极相连。本技术的有益效果:本方案采用的保护电路，不需要额外的电池供电，解决了经常更换电池的麻烦，并且能在掉电后，提供额外的一段时间给微处理器系统供电，达到保存现场重要数据之目的，同传统电池方案相比，本技术掉电保护时间长、可靠性高。附图说明图1是本技术的电路图。具体实施方式如图1所示，本技术一种掉电保护电路包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路。所述的DC/DC电路包括DC/DC模块、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2 ；所述的DC/DC模块的Vin端与第一滤波电容Cl的正极连接，第一滤波电容Cl的负极与DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接，第二滤波电容C2的正极与DC/DC模块的Vout端连接， 所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4和第五滤波电容C5 ；三端稳压器U2的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，三端稳压器U2的Vout端与第四滤波电容C4的正极、第五滤波电容C5的一端连接并作为3.3V电压输出端,第三滤波电容C3的负极与三端稳压器U2 LMl 117的GND脚、第四滤波电容C4的负极、第五滤波电容C5的另一端、第一滤波电容Cl的负极、DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接并接GND。所述的电压采样电路包括第一电阻Rl和第二电阻R2 ；电源电压5V的正极与第一电阻Rl的一端连接，第一电阻Rl的另一端与第二电阻R2的一端连接并接Udet，第二电阻R2的另一端接GND。所述的二极管隔离电路包括第一肖特基二极管D1、第二肖特基二极管D2、第三肖特基二极管D3 ；第一肖特基二极管Dl的阳极与24V电源正极相连，第一肖特基二极管Dl的阴极与DC/DC模块的Vin端连接，第二肖特基二极管D2的阳极与第二滤波电容C2的正极、DC/DC模块的Vout端连接，第二肖特基二极管D2的阴极与第三肖特基二极管D3的阴极、三端稳压器Ul的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，第三肖特基二极管D3的阳极与5V电源正极相连。本技术通过两个开关电源24V和5V给系统供电，系统刚上电时，两路电压同时输入。5V电压经过第三肖特基二极管D3和三端稳压器U2，产生3.3V电压，给系统供电；24V电压经过第一肖特基二极管Dl和DC/DC电路产生4.8V电压。由于4.8V比5V电压低，所以系统正常工作时，第三肖特基二极管D3导通，第二肖特基二极管D2截止。当系统掉电时，外部供电电源24V和5V电压值迅速降低，由于加入了第一肖特基二极管Dl和第三肖特基二极管D3，所以第一电容Cl和第三电容C3中的能量不会返回倒流。当5V电压输入端电压值低于4.8V时，第三肖特基二极管D3截止，第二肖特基二极管D2导通，DC/DC电路继续给系统供电(持续时间200ms左右)。通过电阻分压网络输入到微处理器的中断管脚，即时产生中断，开始保护有关RAM和寄存器中的重要现场数据，保证再次上电以后重要数据能完全恢复，从而实现系统的稳定可靠运行。同传统电池方案相比，本技术掉电保护时间长、可靠 性高。权利要求1.掉电保护电路，包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路； 其特征在于:所述的DC/DC电路包括DC/DC模块、第一滤波电容Cl、第二滤波电容C2 ； 所述的DC/DC模块的Vin端与第一滤波电容Cl的正极连接，第一滤波电容Cl的负极与DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接，第二滤波电容C2的正极与DC/DC模块的Vout端连接， 所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4和第五滤波电容C5 ； 三端稳压器U2的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，三端稳压器U2的Vout端与第四滤波电容C4的正极、第五滤波电容C5的一端连接并作为3.3V电压输出端，第三滤波电容C3的负极与三端稳压器U2 LMl 117的GND脚、第四滤波电容C4的负极、第五滤波电容C5的另一端、第一滤波电容Cl的负极、DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接并接GND本文档来自技高网...

【技术保护点】
掉电保护电路，包括DC/DC电路、三端稳压电路、电压采样电路及二极管隔离电路；其特征在于：所述的DC/DC电路包括DC/DC模块、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2；所述的DC/DC模块的Vin端与第一滤波电容C1的正极连接，第一滤波电容C1的负极与DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接，第二滤波电容C2的正极与DC/DC模块的Vout端连接,所述的三端稳压电路包括三端稳压器U2、第三滤波电容C3、第四滤波电容C4和第五滤波电容C5；三端稳压器U2的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，三端稳压器U2的Vout端与第四滤波电容C4的正极、第五滤波电容C5的一端连接并作为3.3V电压输出端，第三滤波电容C3的负极与三端稳压器U2?LM1117的GND脚、第四滤波电容C4的负极、第五滤波电容C5的另一端、第一滤波电容C1的负极、DC/DC模块的GND端、第二滤波电容C2的负极连接并接GND；所述的电压采样电路包括第一电阻R1和第二电阻R2；电源电压5V的正极与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端连接并接Udet，第二电阻R2的另一端接GND；所述的二极管隔离电路包括第一肖特基二极管D1、第二肖特基二极管D2、第三肖特基二极管D3；第一肖特基二极管D1的阳极与24V电源正极相连，第一肖特基二极管D1的阴极与DC/DC模块的Vin端连接，第二肖特基二极管D2的阳极与第二滤波电容C2的正极、DC/DC模块的Vout端连接，第二肖特基二极管D2的阴极与第三肖特基二极管D3的阴极、三端稳压器U1的Vin端与第三滤波电容C3的正极连接，第三肖特基二极管D3的阳极与5V电源正极相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高明煜，楼佳祥，马国进，曾毓，吴占雄，何志伟，李芸，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：