專利名稱：斷電保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及斷電保護領(lǐng)域，特別是涉及 一種稅控收款機用的斷 電保護裝置。
背景技術(shù)：
通常稅控收款機不具有斷電保護裝置， 一旦發(fā)生電網(wǎng)停電，稅控 收款機中各類物理介質(zhì)，如內(nèi)存、稅控存儲器、發(fā)票存儲器、稅控 卡、用戶卡等之間的單次數(shù)據(jù)傳輸就會因斷電而中斷導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸 不完整和各模塊之間數(shù)據(jù)傳輸不 一致，給用戶帶來不便。
有些稅控收款機采用內(nèi)部設(shè)置UPS電源的方式來避免因外部突 然斷電造成的數(shù)據(jù)丟失。但是UPS電源具有壽命短，充電時間長，
體積大，價格高等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種斷電保護裝置，以在突然斷電的情 況下提供一段時間的穩(wěn)定的電壓。
本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號的裝置，包括電源輸入接口單元
和電源輸出接口單元，還包括斷電檢測單元，用于才全測電源輸入 接口單元的供電，并輸出表示供電是否正常的信號；充電單元，用 于通過輸入接口單元的供電進行充電，并在該供電斷電時提供電壓； 升壓單元，用于將來自電源輸入接口單元或充電單元提供的電壓轉(zhuǎn) 換為穩(wěn)定的電壓輸送給電源輸出接口單元。
由上可以看出，本發(fā)明提供的產(chǎn)生電視測試信號的裝置，能夠在 突然斷電的情況下提供 一 段時間的穩(wěn)定的電壓，有效避免因外部突 然斷電造成數(shù)據(jù)丟失。并且，本發(fā)明還包括自動關(guān)機單元，用于檢測充電單元提供的電 壓低于特定值時斷開充電單元向電源輸出接口單元的供電，在充電 單元提供的電壓低于特定值時斷開供電，能有效保護采用本發(fā)明的 設(shè)備。
其中，所述充電單元包括依次串聯(lián)接地的電容保護電路、正向 二極管和電容，與電容并聯(lián)的維持電容電壓均衡電路。能夠在斷電 時提供電壓。
其中，所述電容包括串聯(lián)的兩個以上的法拉電容。串聯(lián)兩個以上 的法拉電容能大電流放電，由此可以提供穩(wěn)定的電壓。
可選的，所述電容保護電路包括串聯(lián)的第 一 限流電阻和第二限流 電阻。串聯(lián)限流電阻能夠?qū)Ψɡ娙萏峁┯行У谋Ｗo。
可選的，所述維持電容電壓均衡電路包括串聯(lián)的第一均衡電阻和 第二均衡電阻。串聯(lián)均衡電阻能防止因電壓均ff被打破而出現(xiàn)電容 出現(xiàn)過載現(xiàn)象。


圖1為本發(fā)明提供的斷電保護裝置的原理框圖； 圖2為本發(fā)明提供的斷電保護裝置的電路具體實施例方式
如圖1示出了本發(fā)明提供的斷電保護裝置的原理框圖，如圖所 示，包括電源輸入接口單元和電源輸出接口單元，還包括斷電檢測 單元，充電單元，升壓單元，自動關(guān)機單元。
其中在所述電源輸入接口單元和電源輸出接口單元之間連接斷
電檢測單元；在所述電源輸入接口還連接有充電單元和升壓單元，
所述充電單元的另一端連接有自動關(guān)機單元，所述自動關(guān)機單元的 另 一端與升壓單元輸入端連接，所述升壓單元輸出端連接電源輸出
接口單元。
斷電檢測單元用于檢測電源輸入接口單元的輸入電壓，當(dāng)檢測該時則斷電^r測單元向電源輸出接口單元的信號端口輸 出高電平，^r測到外部電源斷電時斷電^r測單元向電源輸出接口單 元的信號端口輸出低電平；充電單元用于在外部電源提供電壓時充 電，外部電源斷電時提供電壓；升壓單元用于將來自電源輸入接口 單元或充電單元提供的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓，然后輸送給電源輸 出接口單元；自動關(guān)機單元用于當(dāng)檢測到充電單元提供的電壓低于
特定值時斷開充電單元向電源輸出接口單元的供電。
下面，以將本發(fā)明應(yīng)用在稅控收款機為例對本發(fā)明提供的裝置的 工作原理進行介紹，其中，本發(fā)明裝置連接在稅控收款機輸入電源 處的變壓器輸出與主板之間，本發(fā)明裝置電源輸出接口單元的信號 端口與稅控收款機微控制器單元連接。正常工作時，由外部電源通 過電源輸入接口單元進行供電，同時電源輸入接口單元對充電單元 進行充電。
斷電后，斷電檢測單元檢測到從電源輸入接口單元輸入的電壓降 到某一設(shè)定值時，即產(chǎn)生一復(fù)位信號，該復(fù)位信號通過電源輸出接 口單元的信號端口傳輸給微控制器單元，以通知微控制器單元外部 電源的供電已中斷，當(dāng)微控制器單元收到該復(fù)位信號時觸發(fā)進行數(shù) 據(jù)備份等必要的保護措施。
與此同時，充電單元開始供電，升壓單元將充電單元輸出的電壓 升到+5V,通過電源輸出接口單元提供給主板繼續(xù)工作用的電壓。
充電單元輸出的電壓隨電量線形下降，當(dāng)自動關(guān)機單元檢測到充 電單元的供電電壓降到另一設(shè)定值時，切斷充電單元的供電電路， 實現(xiàn)自動關(guān)機。
由上可以看出，當(dāng)斷電后，在充電單元供電的期間，稅控收款機 可以完成必要的數(shù)據(jù)備份等操作，避免因突發(fā)斷電造成損失。
圖2示出了本發(fā)明提供的斷電保護裝置的電路圖，如圖所示，斷 電檢測單元采用電源檢測芯片MAX809LTR,用來實時檢測電源輸 入接口單元的+5vJN的電壓值，正常工作時，該電源檢測芯片輸出 高電平，當(dāng)^r測到電壓降到低于4.63v時，輸出低電平，該輸出電平作為復(fù)位信號輸出到電源輸出接口單元的信號端。
充電單元包括兩個法拉電容串聯(lián)形成的超級電容、肖特基二極管
D5采用SS22、由第一限流電阻R6和第二限流電阻R8串聯(lián)形成的 電容保護電if各和由第一均ff電阻R7和第二均ff電阻R9串聯(lián)形成的 維持電容電壓均衡電路，電容保護電路與二極管串聯(lián)，所述超級電 容一端與連接二極管的負極， 一端與地連接，維持電容電壓均衡電 路與電容并聯(lián)。R6和R8為限流電阻，用于保護法拉電容，肖特基 二極管D5的作用是正向?qū)?，反向截止。R7和R9用來維持兩個法 拉電容上電壓均衡，防止因電壓均衡被打破而出現(xiàn)電容出現(xiàn)過載現(xiàn) 象。
升壓單元由電壓轉(zhuǎn)換芯片LM3478MMX和N溝道MOSFET SI4420DY連接構(gòu)成,不穩(wěn)定的法拉電容電壓和經(jīng)過D4后電壓大約在 4.8v的+5v—IN經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換芯片LM3478MMX和N溝道MOSFET SI4420DY被轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的5v電壓。
自動關(guān)機單元由電壓比較器LM339三極管Ql和P溝道MOSFET SI4933DY連接構(gòu)成。電壓比較器LM339對充電單元法拉電容提供 的電壓VC1進行檢測，當(dāng)法拉電容提供的電壓VC1降到低于3.4v 時，電壓比較器LM339輸出低電平，三極管隨之成為截止?fàn)顟B(tài)，VC1 停止輸出，VC2也同時停止輸出。
下面結(jié)合圖2對本發(fā)明應(yīng)用于稅控收款機時的工作過程進行介 紹。正常工作時，稅控收款機通過電源輸入接口單元由外部的+5v 電壓供電，同時充電單元的肖特基二極管D5導(dǎo)通對超級電容進行充 電，斷電4企測單元的電源檢測芯片MAX809LTR通過電源輸出接口 單元的信號端輸出高電平，外部電壓經(jīng)過二極管D4后大約降為4.8v, 經(jīng)過升壓單元的電壓轉(zhuǎn)換芯片LM3478MMX升壓到穩(wěn)定的+5V。
當(dāng)稅控收款機斷電后，通過電源輸入接口單元輸入的+5V—IN電 壓為0V,當(dāng)斷電檢測單元的電源檢測芯片MAX809LTR檢測到裝置 內(nèi)電壓降到4.63V時，即產(chǎn)生低電平復(fù)位信號通過電源輸出接口單 元的信號端輸出給稅控收款機的微控制器單元MCU, MUC根據(jù)該低電平復(fù)位信號中斷PWR—INT供電，并且稅控收款機的微控制器單 元MCU進行數(shù)據(jù)備份等必要的保護措施。
與此同時，充電單元的超級電容開始提供大約3.4至4.8v的VC2 電壓，肖特基二極管D5截止，VC2通過升壓單元的電壓轉(zhuǎn)換芯片 LM3478MMX升壓到+5V,提供給稅控收款機的主板繼續(xù)工作用的 電壓。
充電單元的超級電容的電壓隨電量線形下降，當(dāng)自動關(guān)機單元的 自電壓比較器LM339實時檢測超級電容的電壓VC1, 一企測到超級電 容的供電電壓降到3.4v時，輸出低電平，關(guān)閉三極管Q1，進而關(guān)閉 VC1和VC2的通路，實現(xiàn)稅控收款機自動關(guān)機。
進一步的，由于在正常供電時，斷電檢測單元的電源檢測芯片 MAX809LTR通過電源輸出接口單元的信號端輸出高電平，因此還 可以將該高電平信號作為啟動信號，稅控收款機的微控制器單元 MCU收到該啟動信號后，自動啟動，阮控收款^L，以實現(xiàn)外部斷電恢 復(fù)后的自動啟動功能。當(dāng)然，這需要稅控收款機具備相應(yīng)的功能， 并被-沒置為通過該信號自動啟動。
以上以應(yīng)用于稅控收款機為例進行說明，不難理解，本發(fā)明同樣 可以應(yīng)用于其他需要斷電保護的設(shè)備，如投影機，電視機等。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明， 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種斷電保護裝置，包括電源輸入接口單元和電源輸出接口單元，其特征在于，還包括斷電檢測單元，用于檢測電源輸入接口單元的供電，并輸出表示供電是否正常的信號；充電單元，用于通過輸入接口單元的供電進行充電，并在該供電斷電時提供電壓；升壓單元，用于將來自電源輸入接口單元或充電單元提供的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓輸送給電源輸出接口單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括自動關(guān)向電源輸出接口單元的供電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述充電單元包括 依次串聯(lián)接地的電容保護電路、正向二極管和電容，與電容并聯(lián)的維持電容電壓均;衡電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電容包括串 聯(lián)的兩個以上的法拉電容。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電容保護電 路包括串聯(lián)的第 一限流電阻和第二限流電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述維持電容電 壓均衡電路包括串聯(lián)的第一均衡電阻和第二均衡電阻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述斷電檢 測單元包括電源檢測芯片MAX809LTR。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述升壓單 元包括依次連接的電壓轉(zhuǎn)換芯片LM3478MMX和N溝道MOSFET SI4420DY。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述自動關(guān) 機單元包括依次連接的電壓比較器LM339、三極管Ql和P溝道 MOSFET SI4933DY。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種斷電保護裝置，包括電源輸入接口單元和電源輸出接口單元，還包括斷電檢測單元，用于檢測電源輸入接口單元的供電，并輸出表示供電是否正常的信號；充電單元，用于通過輸入接口單元的供電進行充電，并在該供電斷電時提供電壓；升壓單元，用于將來自電源輸入接口單元或充電單元提供的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓輸送給電源輸出接口單元。
文檔編號H02J9/06GK101431256SQ20081011727
公開日2009年5月13日 申請日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28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