專利名稱：掉電保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種掉電保護電路，特別涉及一種用法拉電容做后備電源的掉電保 護電路。
背景技術：
現(xiàn)有的掉電保護電路采用充電電池作為后備電源，充電電池存在壽命短、充電電路 復雜、充電時間長、體積大等缺點。 發(fā)明內容
為解決上述問題，本實用新型提供一種壽命長、充電電路簡單、充電時間短、體積 小的掉電保護電路。
本實用新型掉電保護電路，包括依次串連的電源輸入接口、掉電保護單元、電源輸 出接口，其中電源輸出接口設有外部電源掉電信號輸入腳，掉電保護單元的結構如下
掉電檢測電路的檢測電壓輸入端連接至電源輸入接口 ，掉電檢測電路的外部電源掉 電信號輸出端連接至電源輸出接口的外部電源掉電信號輸入腳；
電源輸入接口連接至升壓電路的輸入端，升壓電路的輸出端連接至電源輸出接口；
電源輸入接口還與用法拉電容做后備電源的充電電路、自動關機電路、升壓電路的 輸入端依次串連。
本實用新型掉電保護電路，其中充電電路的結構如下電源輸入接口、電阻R6
和電阻R8并聯(lián)構成的限流電阻電路、肖特基二極管D5依次串連至充電電路的輸出端， 充電電路的輸出端通過串聯(lián)的法拉電容CT4、法拉電容CT5接地，串聯(lián)的電阻R7和電 阻R9并聯(lián)在法拉電容CT4和法拉電容CT5的串聯(lián)電路兩端。
本實用新型掉電保護電路，其中所述掉電檢測電路使用的芯片為MAX809LD。 本實用新型掉電保護電路，其中所述升壓電路中的升壓芯片為LM3478MMX。 本實用新型掉電保護電路由于用法拉電容做后備電源，因此壽命長、充電電路簡單、 充電時間短、體積小。系統(tǒng)掉電后，利用超級電容(法拉電容)做后備電源，持續(xù)供電， 讓系統(tǒng)做數(shù)據(jù)保存，以避免因系統(tǒng)突然掉電導致重要數(shù)據(jù)丟失或不一致。

圖1是本實用新型掉電保護電路的電路框圖； 圖2是電源輸入接口的電路原理圖； 圖3是電源輸出接口的電路原理圖； 圖4是掉電檢測電路的電路原理圖； 圖5是升壓電路的電路原理圖； 圖6是充電電路、自動關機電路的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型掉電保護電路作進一步說明。
圖l是本實用新型掉電保護電路的電路框圖，本實用新型掉電保護電路，包括依次 串連的電源輸入接口、掉電保護單元、電源輸出接口，其中電源輸出接口設有外部電 源掉電信號輸入腳，掉電保護單元的結構如下-
掉電檢測電路的檢測電壓輸入端連接至電源輸入接口 ；
電源輸入接口連接至升壓電路的輸入端，升壓電路的輸出端連接至電源輸出接口； 電源輸入接口還與用法拉電容做后備電源的充電電路、自動關機電路、升壓電路的 輸入端依次串連。
圖2是電源輸入接口的電路原理圖；電源輸入接口用于接入外部的正5V電源。 圖3是電源輸出接口的電路原理圖；電源輸出接口用于連接用電器，如稅控收款機等。
圖4是掉電檢測電路的電路原理圖；MAX809LD為電壓檢測芯片,當電源輸入接口 電壓(+5V_IN) <4.63V時，外部電源掉電信號輸出端輸出低電平，否則輸出高電平； 掉電檢測電路的外部電源掉電信號輸出端PWR—INT連接至電源輸出接口的外部電源掉 電信號輸入腳PWRJNT。
圖5是升壓電路的電路原理圖；電源輸入接口連接至升壓電路的輸入端+5V—IN， 升壓電路的輸出端連接至電源輸出接口的+5V。其中的U1是LM3478MMX，美國國家 半導體公司的電壓轉換芯片，在此用做升壓芯片；U2是SI4420DY ， N溝道MOSFET。 升壓電路將法拉電容的電壓(大約3.4v-4.8v)或系統(tǒng)電壓+5V—IN經過D4之后大約為 4.8V左右，升壓到穩(wěn)定的+5V。
圖6是充電電路、自動關機電路的電路原理圖。充電電路的結構如下電源輸入接 口、電阻R6和電阻R8并聯(lián)構成的限流電阻電路、肖特基二極管D5依次串連至充電電 路的輸出端，充電電路的輸出端通過串聯(lián)的法拉電容CT4、法拉電容CT5接地，串聯(lián)的電阻R7和電阻R9并聯(lián)在法拉電容CT4和法拉電容CT5的串聯(lián)電路兩端，以確保串 連的兩個法拉電容上電壓均衡(如果電壓平衡被打破，電容就有可能出現(xiàn)過載)。充電 電路的輸出端連接至自動關機電路中的輸入端VC1。
自動關機電路中的LM339為比較器，實時的檢測法拉電容的電壓VC1,當VC1降到 低于5V永R13/(Rll+R13)-3.4v時，輸出低電平，關閉開關管Ql，進而切斷VC1至VC2 的通路，自動關機。自動關機電路中的輸出端連接至升壓電路中的輸入端VC2。其中的 U5 (SI4933DY)是P溝道MOSFET。
超級電容與電池進行比較,有如下一些明顯特性
1、 超低串聯(lián)等效電阻(ESR),功率密度(Power Density)是鋰離子電池的數(shù)十倍以上,
適合大電流放電；
2、 超長壽命,充放電大于50萬次,是鋰離子電池的500倍,是鎳氫和鎳鎘電池的1000 倍,如果對超級電容每天充放電20次,連續(xù)使用可達68年；
3、 可以大電流充電,充電時間短，對充電電路要求簡單,能在幾十秒到數(shù)分鐘內完成充 電過程，是真正意義上的快速充電.而蓄電池則需要數(shù)小時完成充電,采用快速充電也 需要幾十分鐘；
4、 溫度范圍寬-40 +7(TC;
5、 體積小,外形緊湊,便于安裝,節(jié)省空間,免維護，可密封；
6、 可以在完全放電狀態(tài)下存儲,而過度放電對許多充電電池都是有害的。
整個電路工作流程如下
正常工作時，用電器利用外部系統(tǒng)的+5V電壓供電，同時對法拉電容充電。當系統(tǒng) 掉電后，+5V—IN降為OV，當降到4.63V時，MAX809LD產生復位信號(低電平)，觸 發(fā)用電器的MCU中斷PWRJNT，這時，用電器的MCU可以進行數(shù)據(jù)備份等必要的保 護措施。此時，法拉電容開始供電，即VC2通過升壓DC (LM3478MMX)到+5V，供 主板繼續(xù)工作。法拉電容的電壓隨電量線形下降，當降到(5V*R13/ (R11+R13) =3.4v)
時，切斷法拉電容的供電電路，自動關機。
以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的 范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本 實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的
保護范圍內。
權利要求1. 一種掉電保護電路，包括依次串連的電源輸入接口、掉電保護單元、電源輸出接口，其特征在于電源輸出接口設有外部電源掉電信號輸入腳，掉電保護單元的結構如下掉電檢測電路的檢測電壓輸入端連接至電源輸入接口，掉電檢測電路的外部電源掉電信號輸出端連接至電源輸出接口的外部電源掉電信號輸入腳；電源輸入接口連接至升壓電路的輸入端，升壓電路的輸出端連接至電源輸出接口；電源輸入接口還與用法拉電容做后備電源的充電電路、自動關機電路、升壓電路的輸入端依次串連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的掉電保護電路，其特征在于充電電路的結構如下電源輸入接口、電阻R6和電阻R8并聯(lián)構成的限流電阻電路、肖特基二極管D5依次串 連至法拉電容充電電路的輸出端，充電電路的輸出端通過串聯(lián)的法拉電容CT4、法拉電 容CT5接地，串聯(lián)的電阻R7和電阻R9并聯(lián)在法拉電容CT4和法拉電容CT5的串聯(lián)電 路兩端。 ■
3. 根據(jù)權利要求2所述的掉電保護電路，其特征在于所述掉電檢測電路使用 的芯片為MAX809LD。
4. 根據(jù)權利要求3所述的掉電保護電路，其特征在于所述升壓電路中的升壓 芯片為LM3478MMX。
專利摘要一種掉電保護電路，包括依次串連的電源輸入接口、掉電保護單元、電源輸出接口，其中電源輸出接口設有外部電源掉電信號輸入腳，掉電保護單元的結構如下掉電檢測電路的檢測電壓輸入端連接至電源輸入接口，掉電檢測電路的外部電源掉電信號輸出端連接至電源輸出接口的外部電源掉電信號輸入腳；電源輸入接口連接至升壓電路的輸入端，升壓電路的輸出端連接至電源輸出接口；電源輸入接口還與用法拉電容做后備電源的充電電路、自動關機電路、升壓電路的輸入端依次串連。本實用新型掉電保護電路由于用法拉電容做后備電源，因此壽命長、充電電路簡單、充電時間短、體積小。
文檔編號H02H3/24GK201230199SQ20082010922
公開日2009年4月29日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權日2008年7月15日
發(fā)明者鄒紅波 申請人:北京市研祥興業(yè)國際智能科技有限公司;研祥智能科技股份有限公司