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一种数据采集设备的供电电源系统

阅读:182发布:2024-02-26

专利汇可以提供一种数据采集设备的供电电源系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 数据采集 设备的供电电源系统,包括市电连接端口,所述市电连接端口用于外接市电,用于给数据采集设备供电;还包括超级电容以及与超级电容连接的超级电容控制 电路 、超级电容保护电路;所述超级电容用于给数据采集设备供电,数据采集设备也可以对超级电容进行充电。本发明采用超级电容在突发停电的情况下,对数据采集设备提供电源,使其完成数据保存,防止数据丢失。本发明适用于数据采集设备领域。,下面是一种数据采集设备的供电电源系统专利的具体信息内容。

1.一种数据采集设备的供电电源系统,包括市电连接端口,所述市电连接端口用于外接市电,用于给数据采集设备供电;其特征在于:还包括超级电容以及与超级电容连接的超级电容控制电路、超级电容保护电路;所述超级电容用于给数据采集设备供电,数据采集设备也可以对超级电容进行充电。
2.根据权利要求1所述的数据采集设备的供电电源系统,其特征在于 :所述超级电容控制电路包括CMOS管Q13、电阻R138、电容C71、电阻R146、NPN三极管Q15、电阻R150、电阻R148;
所述CMOS管Q13的源极接超级电容的正极,所述CMOS管Q13的漏极接数据采集设备的主控制板,所述CMOS管Q13的栅极通过电阻R146接NPN三极管Q15的集电极
所述电阻R138并联在CMOS管Q13的源极与栅极两端;
所述电容C71的一端接CMOS管Q13的漏极,另一端接NPN三极管Q15的发射极;
所述NPN三极管Q15的发射极接地,所述电阻R150并联在NPN三极管Q15的基极与发射极两端;
所述NPN三极管Q15的基极通过电阻R148用于与主控制模连接。
3.根据权利要求1所述的数据采集设备的供电电源系统,其特征在于 :所述超级电容保护电路包括超级电容保护芯片U102、超级电容保护芯片U103、电阻R102、电阻R105、电阻R104、电阻R106、电容E105、电容E106、二极管D101、电容C49、电容C58、DCDC模块、电容E4、热敏电阻RT1、二极管D19、二极管D21、电容C57、电容C55;
所述超级电容保护芯片U103的IOUT引脚与GND引脚并联连接电阻R105,GND引脚接地,所述超级电容保护芯片U103的SEL引脚通过电阻R106与电容E106的正极连接,同时超级电容保护芯片U103的VDD引脚与电容E106的正极连接;电容E106的负极接地;
所述超级电容保护芯片U102的IOUT引脚与GND引脚并联连接电阻R102,所述超级电容保护芯片U102的SEL引脚通过电阻R104与电容E105的正极连接,同时超级电容保护芯片U102的VDD引脚与电容E105的正极连接;
所述电容E106的正极与E105的负极连接,所述超级电容保护芯片U102的GND引脚接在电容E105与电容E106之间;
所述电容E105的正极接二极管D101的正极,通过二极管D101到5V放电;
所述电容E105的正极接DCDC模块的正输入端,DCDC模块的正输入端与负输入端并联连接电容C49、电容C58,DCDC模块的负输入端接地;
所述DCDC模块的正输出端与负输出端之间并联连接电容E4;所述DCDC模块的正输出端接通过热敏电阻RT1、二极管D19对超级电容进行充电;
所述DCDC模块的正输出端还通过二极管D21接5V;
所述二极管D21的负极与DCDC模块的负输出端同时并联连接电容C57、电容C55;
同时DCDC模块的负输出端接地。

说明书全文

一种数据采集设备的供电电源系统

技术领域

[0001] 本发明涉及数据采集设备领域,更具体的,涉及一种数据采集设备的供电电源系统。

背景技术

[0002] 随着科技的进步,技术的发展、业务需求的增加,使得人们对信息的统计、分析要求也越来越高。大数据信息时代数据采集的稳定性、完整性是至关重要的因素之一。要保证信息采集的完整性,首先得确保数据采集设备能够正常运行,源源不断的动是保证采集设备稳定工作的提前。现有数据采集设备动力一般采用市电供电;这种供电方式依然存在不足之处:如遇到停电突发事件的情况下,数据采集设备采集的数据无法及时采集上报并保存。造成采集数据丢失,对后期数据分析等造成很大的不便。

发明内容

[0003] 本发明为了解决数据采集设备遇到突然停电,无法及时保存数据的问题,提供了一种数据采集设备的供电电源系统,其具有采用超级电容进行存储少量电量,能保证数据采集设备及时启动保存数据的特点。
[0004] 为实现上述本发明目的,采用的技术方案如下:一种数据采集设备的供电电源系统,包括市电连接端口,所述市电连接端口用于外接市电,用于给数据采集设备供电;还包括超级电容以及与超级电容连接的超级电容控制电路、超级电容保护电路;所述超级电容用于给数据采集设备供电,数据采集设备也可以对超级电容进行充电。
[0005] 优选地,所述超级电容控制电路包括CMOS管Q13、电阻R138、电容C71、电阻R146、NPN三极管Q15、电阻R150、电阻R148;所述CMOS管Q13的源极接超级电容的正极,所述CMOS管Q13的漏极接数据采集设备的主控制板,所述CMOS管Q13的栅极通过电阻R146接NPN三极管Q15的集电极
所述电阻R138并联在CMOS管Q13的源极与栅极两端;
所述电容C71的一端接CMOS管Q13的漏极,另一端接NPN三极管Q15的发射极;
所述NPN三极管Q15的发射极接地,所述电阻R150并联在NPN三极管Q15的基极与发射极两端;
所述NPN三极管Q15的基极通过电阻R148用于与主控制模连接。
[0006] 优选地,所述超级电容保护电路包括超级电容保护芯片U102、超级电容保护芯片U103、电阻R102、电阻R105、电阻R104、电阻R106、电容E105、电容E106、二极管D101、电容C49、电容C58、DCDC模块、电容E4、热敏电阻RT1、二极管D19、二极管D21、电容C57、电容C55;所述超级电容保护芯片U103的IOUT引脚与GND引脚并联连接电阻R105,GND引脚接地,所述超级电容保护芯片U103的SEL引脚通过电阻R106与电容E106的正极连接,同时超级电容保护芯片U103的VDD引脚与电容E106的正极连接;电容E106的负极接地;
所述超级电容保护芯片U102的IOUT引脚与GND引脚并联连接电阻R102,所述超级电容保护芯片U102的SEL引脚通过电阻R104与电容E105的正极连接,同时超级电容保护芯片U102的VDD引脚与电容E105的正极连接;
所述电容E106的正极与E105的负极连接,所述超级电容保护芯片U102的GND引脚接在电容E105与电容E106之间;
所述电容E105的正极接二极管D101的正极,通过二极管D101到5V放电;
所述电容E105的正极接DCDC模块的正输入端,DCDC模块的正输入端与负输入端并联连接电容C49、电容C58,DCDC模块的负输入端接地;
所述DCDC模块的正输出端与负输出端之间并联连接电容E4;所述DCDC模块的正输出端接通过热敏电阻RT1、二极管D19对超级电容进行充电;
所述DCDC模块的正输出端还通过二极管D21接5V;
所述二极管D21的负极与DCDC模块的负输出端同时并联连接电容C57、电容C55;
同时DCDC模块的负输出端接地。
[0007] 本发明的有益效果如下:本发明采用超级电容保护芯片以及保护电路对超级电容进行过压保护,确保超级电容不会因为过压产生击穿;采用超级电容存储少量电量,遇到突发停电时,能保证数据采集系统不断电,及时保存数据,有效防止数据丢失。附图说明
[0008] 图1是本发明数据采集设备的供电电源系统的系统框架图。
[0009] 图2是本发明超级电容保护电路的其中一部分电路图。
[0010] 图3是本发明超级保护电路的一部分电路图与控制电路图。

具体实施方式

[0011] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述。
[0012] 实施例1如图1所示,一种数据采集设备的供电电源系统,包括市电连接端口,所述市电连接端口用于外接市电,用于给数据采集设备供电;还包括超级电容以及与超级电容连接的超级电容控制电路、超级电容保护电路;所述超级电容用于给数据采集设备供电,数据采集设备也可以对超级电容进行充电。
[0013] 如图2、图3所示,所述超级电容控制电路包括CMOS管Q13、电阻R138、电容C71、电阻R146、NPN三极管Q15、电阻R150、电阻R148;其中所述CMOS管Q13采用WPM3407型号、NPN三极管Q15采用MMBT39047型号。
[0014] 所述CMOS管Q13的源极接超级电容的正极,所述CMOS管Q13的漏极接数据采集设备的主控制板,所述CMOS管Q13的栅极通过电阻R146接NPN三极管Q15的集电极;所述电阻R138并联在CMOS管Q13的源极与栅极两端;
所述电容C71的一端接CMOS管Q13的漏极,另一端接NPN三极管Q15的发射极;
所述NPN三极管Q15的发射极接地,所述电阻R150并联在NPN三极管Q15的基极与发射极两端;
所述NPN三极管Q15的基极通过电阻R148用于与主控制模块连接。
[0015] 如图3所示,所述超级电容保护电路包括超级电容保护芯片U102、超级电容保护芯片U103、电阻R102、电阻R105、电阻R104、电阻R106、电容E105、电容E106、二极管D101、电容C49、电容C58、DCDC模块、电容E4、热敏电阻RT1、二极管D19、二极管D21、电容C57、电容C55;其中所述超级电容保护芯片U103采用BW6101型号。
[0016] 所述超级电容保护芯片U103的IOUT引脚与GND引脚并联连接电阻R105,GND引脚接地,所述超级电容保护芯片U103的SEL引脚通过电阻R106与电容E106的正极连接,同时超级电容保护芯片U103的VDD引脚与电容E106的正极连接;电容E106的负极接地;所述超级电容保护芯片U102的IOUT引脚与GND引脚并联连接电阻R102,所述超级电容保护芯片U102的SEL引脚通过电阻R104与电容E105的正极连接,同时超级电容保护芯片U102的VDD引脚与电容E105的正极连接;
所述电容E106的正极与E105的负极连接,所述超级电容保护芯片U102的GND引脚接在电容E105与电容E106之间;
所述电容E105的正极接二极管D101的正极,通过二极管D101到5V放电;这里是给5V供电的,具体放电通过Q13控制放电。
[0017] 所述电容E105的正极接DCDC模块的正输入端,DCDC模块的正输入端与负输入端并联连接电容C49、电容C58,DCDC模块的负输入端接地;所述DCDC模块的正输出端与负输出端之间并联连接电容E4;所述DCDC模块的正输出端接通过热敏电阻RT1、二极管D19对超级电容进行充电;
所述DCDC模块的正输出端还通过二极管D21接5V;电池太阳能通过DCDC模块输出给
5V供电的,加D21的目的保护DCDC芯片(辟免5V负载有误时损坏DCDC芯片)
所述二极管D21的负极与DCDC模块的负输出端同时并联连接电容C57、电容C55;
同时DCDC模块的负输出端接地。
[0018] 所述的超级电容保护芯片U102、超级电容保护芯片U103能对超级电容进行单体过压保护,使在对超级电容充电过程中,能保证安全充电,不会击穿超级电容,造成危险等。
[0019] A、充电说明:1)、系统DC-DC电源输出5.3V,常规情况下通过RT1(限流)、D19给超级电容V3F充电;
2)、系统启动后,主控制模块输出高电平后,通过CMOS管Q13从5V端快速充电;
B、当输入断电时,电容放电情况:
1)、主控制模块输出高电平状态,超级电容V3F通过CMOS管Q13给5V供电;
2)、系统断电情况下,完成数据处理后,对主控制模块置低电平,超级电容V3F停止对5V放电;即:此时系统完全断电;
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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