專利名稱：掉電保持時(shí)間的直流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有掉電保持時(shí)間功能的直流電源，屬于TD-SCDMA通信基 站直流電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
TD-SCDMA是第三代無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，由中國(guó)第一次提出并在無(wú)線傳輸技術(shù) (RTT)的基礎(chǔ)上與國(guó)際合作完成。目前中國(guó)移動(dòng)在運(yùn)營(yíng)TD-SCDMA牌照，中國(guó)聯(lián)通運(yùn)營(yíng)WCDMA 牌照，中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)CDMA2000牌照。相比其它兩種成熟的標(biāo)準(zhǔn)，TD-SCDMA產(chǎn)品還不是很豐 富，世界上運(yùn)營(yíng)商業(yè)也不是很多。TD-SCDMA基站需要各種不同的配套電源，其中，針對(duì)基站 BBU系統(tǒng)，需要一款DC-DC的直流電源，產(chǎn)品要求體積小，效率高，功率密度高，并且需要具 有掉電保持功能，使得基站在外部輸入掉電的情況下，電源還能為持續(xù)一段時(shí)間為系統(tǒng)供 電，系統(tǒng)可以在此時(shí)間內(nèi)做出數(shù)據(jù)備份等保護(hù)功能；同時(shí)，在輸入電壓全范圍，各種負(fù)載條 件下，掉電保持時(shí)間均需要控制在一定的范圍。這個(gè)對(duì)電源的設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。目前市場(chǎng) 上的產(chǎn)品一般通過(guò)增加一級(jí)升壓電路，給電容充電，來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入電壓全范圍的掉電保持時(shí) 間功能。此類產(chǎn)品由于增加了一級(jí)電路，降低了產(chǎn)品的效率，增加了產(chǎn)品的成本，同時(shí)產(chǎn)品 的體積也比較大，功率密度低。此外，掉電保持時(shí)間通常是滿足了滿載的要求，在輕載或者 空載的情況下，掉電保持時(shí)間比較長(zhǎng)，無(wú)法全部滿足電源的全部功能要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有掉電保持時(shí)間功能 的直流電源，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品掉電保持時(shí)間可控。本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)掉電保持時(shí)間的直流電源，特點(diǎn)是包括防母線電壓反灌電路和電容開關(guān)電路，電 容開關(guān)電路的輸入端與防母線電壓反灌電路的輸出端相連，電容開關(guān)電路上連接電容升壓 電路，輸出放電電路的輸入端與電容開關(guān)電路的輸出端相連。本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步主要體現(xiàn)在本實(shí)用新型設(shè)計(jì)新穎，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品掉電保持時(shí)間可控，在輸入電壓正常時(shí)，電路并 不工作，只是保持電容電壓的穩(wěn)定，減少損耗，提升效率；當(dāng)輸入電壓掉電時(shí)，電路工作，電 容提供掉電后的能量，實(shí)現(xiàn)保持時(shí)間功能，給整個(gè)系統(tǒng)告警、數(shù)據(jù)備份等提供必要的時(shí)間。 效率更高，大大節(jié)省基站的電源功耗和成本。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1 本實(shí)用新型的構(gòu)造框圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義見(jiàn)下表。附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義附圖標(biāo)記含義1防母線電壓反灌電路2電容開關(guān)電路3電容升壓電路4輸出放電電路
具體實(shí)施方式
如圖1所示，掉電保持時(shí)間的直流電源，包括防母線電壓反灌電路1、電容開關(guān)電 路和2和電容升壓電路3，電容開關(guān)電路2的輸入端與防母線電壓反灌電路1的輸出端相 連，電容開關(guān)電路2上連接電容升壓電路3，電容開關(guān)電路2的輸出端與輸出放電電路4的 輸入端相連。在輸入電壓正常時(shí)，電路并不工作，只是保持電容電壓的穩(wěn)定，減少損耗，提升效 率；當(dāng)輸入電壓掉電時(shí)，該電路工作，電容提供掉電后的能量，實(shí)現(xiàn)了保持時(shí)間功能，給整個(gè) 系統(tǒng)告警、數(shù)據(jù)備份等提供必要的時(shí)間。電容升壓電路3由輔助電源產(chǎn)生，通過(guò)增加輔助變壓器的繞組實(shí)現(xiàn)電容升壓，電 容電壓參與電壓環(huán)反饋，穩(wěn)定電容電壓。輸入電壓正常時(shí)，電容并不在功率回路中，不產(chǎn)生 損耗，只是當(dāng)輸入電壓異常時(shí)才為整個(gè)電源提供能量，提高電源的效率；并且輔助源電路是 電源本身具有的，只是增加變壓器一個(gè)繞組。電容開關(guān)電路2由P_M0SFET (P型M0SFET)和控制電路組成，在輸入正常時(shí)關(guān)斷， 確保電容不參與電源能量的傳遞，輸入異常時(shí)開通，實(shí)現(xiàn)掉電保持功能。P_M0SFET由單片機(jī) 和硬件比較電路控制，通過(guò)硬件比較電路，可以判斷輸入電壓掉電的時(shí)間，若掉電，則立即 開通，由于硬件電路無(wú)需通過(guò)軟件處理，可以實(shí)現(xiàn)0時(shí)間切換。此外單片機(jī)通過(guò)監(jiān)控輸入電 壓來(lái)判斷輸入電壓是否正常，若電壓正常，則P_M0SFET關(guān)斷，若電壓異常，P.MOSFET立即開 通，可實(shí)現(xiàn)掉電保持時(shí)間功能，并且在保持時(shí)間后，通過(guò)單片機(jī)關(guān)斷P_M0SFET，實(shí)現(xiàn)精確控 制保持時(shí)間在一定值。輸出放電電路4由光耦、電阻及控制電路組成，實(shí)現(xiàn)在輕載或者空載的情況下掉 電保持時(shí)間依然在一定范圍。當(dāng)輸入電壓異常時(shí)，確保實(shí)現(xiàn)滿載掉電保持時(shí)間后，單片機(jī)通 過(guò)關(guān)斷P_M0SFET，同時(shí)控制光耦導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)將輸出電容上的電壓通過(guò)電阻泄放，實(shí)現(xiàn)空載 保持時(shí)間依然可控的功能。防母線電壓反灌電路1由N_M0SFET (N型MOSFET)和驅(qū)動(dòng)電路組成，該電路具有 單向?qū)щ娦裕勺柚闺娙蓦妷毫鹘?jīng)輸入端口 ；同時(shí)電路具有輸入防反接功能，可以和輸入防 反接共用同一電路，節(jié)約了成本，同時(shí)減小了產(chǎn)品體積。上述具有掉電保持時(shí)間功能的直流電源可使產(chǎn)品效率達(dá)到92%，而現(xiàn)有的產(chǎn)品由 于增加了一級(jí)電路，產(chǎn)品效率最高只能達(dá)到90%，同時(shí)由于減少了一級(jí)電路，可以節(jié)約成本 20%,同時(shí)產(chǎn)品的體積可以做到更小，功率密度比更高，達(dá)到20W/cm2，大大節(jié)省了基站的電 源功耗和成本。需要強(qiáng)調(diào)的是以上僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任 何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等 同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.掉電保持時(shí)間的直流電源，其特征在于包括防母線電壓反灌電路和電容開關(guān)電 路，電容開關(guān)電路的輸入端與防母線電壓反灌電路的輸出端相連，電容開關(guān)電路上連接電 容升壓電路，電容開關(guān)電路的輸出端與輸出放電電路的輸入端相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種掉電保持時(shí)間的直流電源，包括防母線電壓反灌電路和電容開關(guān)電路，電容開關(guān)電路的輸入端與防母線電壓反灌電路的輸出端相連，電容開關(guān)電路上連接電容升壓電路，電容開關(guān)電路的輸出端與輸出放電電路的輸入端相連。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品掉電保持時(shí)間可控，大大節(jié)省基站的電源功耗和成本。
文檔編號(hào)H02J9/06GK201887536SQ201120101088
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者黃猛 申請(qǐng)人:安伏(蘇州)電子有限公司