本實(shí)用新型涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種掉電保護(hù)電路。

背景技術(shù)：

激光器作為一種精密產(chǎn)品，其必須工作在一種穩(wěn)定的狀態(tài)下。如果發(fā)生突然掉電，內(nèi)部精密光學(xué)器件容易發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的損壞，所以需要有掉電保護(hù)設(shè)計(jì)。當(dāng)前掉電保護(hù)主要是依靠不間斷電源(UPS)。市售UPS的主要缺點(diǎn)是由于使用鉛酸電池，體積較為巨大，集成度不好；沒有掉電指示，不能讓激光器主動(dòng)關(guān)機(jī)。此外，鉛酸電池充電較慢，最大放電電流也有所限制，并不符合激光器應(yīng)用的實(shí)際。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種掉電保護(hù)電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在激光器掉電時(shí)激光器容易受到損壞的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種掉電保護(hù)電路，所述掉電保護(hù)電路包括：用于與輸入電源相連并將所述輸入電源的輸入分成第一路輸入和第二路輸入的輸入端；與所述第一路輸入相連用于向外部器件輸出電壓的輸出端；一端與所述第二路輸入相連，另一端與所述輸出端相連，用于對(duì)所述輸入電源經(jīng)所述第二路輸入的輸入進(jìn)行儲(chǔ)能并在所述外部器件掉電時(shí)經(jīng)所述輸出端為所述外部器件提供電能的儲(chǔ)能供電單元；所述儲(chǔ)能供電單元包括：與所述外部器件相連，用于獲取所述外部器件的工作狀態(tài)信號(hào)并在所述輸入電源掉電時(shí)向所述外部器件輸出掉電告警信號(hào)的微處理器；至少為一個(gè)，用于對(duì)所述輸入電源經(jīng)所述第二路輸入的輸入進(jìn)行儲(chǔ)能并在所述外部器件掉電時(shí)經(jīng)所述輸出端為所述外部器件提供電能的充電電池；至少為兩個(gè)，用于控制所述充電電池的儲(chǔ)能和放電的的繼電器；每一個(gè)所述充電電池的兩端分別連接一個(gè)所述繼電器；在所述充電電池充電儲(chǔ)能時(shí)，所述充電電池正極端的繼電器與所述第一路輸入導(dǎo)通，所述充電電池負(fù)極端的繼電器與地端導(dǎo)通；在所述充電電池放電時(shí)，第一個(gè)所述充電電池正極端的繼電器與所述第二路輸入導(dǎo)通；分別與所述微處理器與各所述繼電器相連，用于根據(jù)所述微處理器的控制信號(hào)控制各所述繼電器的導(dǎo)通狀態(tài)的繼電器驅(qū)動(dòng)器陣列。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述掉電保護(hù)電路還包括：對(duì)應(yīng)連接于各所述充電電池正極端和所述第一路輸入之間用于防止所述充電電池過度充電的充電芯片。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，在所述充電電池的數(shù)量為一個(gè)且在所述充電電池放電時(shí)，第一個(gè)所述充電電池負(fù)極端與地端導(dǎo)通。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，在所述充電電池的數(shù)量大于一個(gè)且在所述充電電池放電時(shí)，第一個(gè)所述充電電池負(fù)極端的繼電器與相鄰的下一個(gè)所述充電電池的正極端的繼電器相連，以使得所有所述充電電池串聯(lián)，其中，最后一個(gè)所述充電電池的負(fù)極端與地端導(dǎo)通。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述掉電保護(hù)電路還包括：與所述輸出端連接，在所述外部器件掉電時(shí)且在所述充電電池由充電狀態(tài)切換到放電狀態(tài)的期間，為所述外部器件供電的儲(chǔ)能電容。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述微處理器上設(shè)置有用于在所述充電電池放電時(shí)檢測所述第二路輸入上的電壓的電壓檢測電路，以使得在所述第二路輸入上的電壓低于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，所述微處理器控制各所述充電電池的充電狀態(tài)。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述充電電池為鋰電池。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述第一路輸入的線路上和所述第二路輸入的線路上分別設(shè)置有穩(wěn)壓二極管。

于本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，所述外部器件為激光器。

如上所述，本實(shí)用新型的一種掉電保護(hù)電路，具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型通過繼電器控制充電電池的充電和放電，在外部器件(例如激光器)掉電時(shí)，充電電池繼續(xù)為外部器件供電，并在掉電時(shí)向外部器件提供告警信號(hào)，使得外部器件可以繼續(xù)工作一段時(shí)間后及時(shí)正常關(guān)機(jī)，以防止外部器件由于意外突然掉電時(shí)受到損壞。

2、本實(shí)用新型中的充電電池為鋰電池，成體低，體積小，重量輕，支持大電流輸出，放電能力強(qiáng)。

3、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣泛的適用性。

附圖說明

圖1顯示為本實(shí)用新型的一種掉電保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號(hào)說明

100 掉電保護(hù)電路

110 輸入端

120 輸出端

130 儲(chǔ)能供電單元

131 微處理器

132 充電電池

133 繼電器

134 繼電器驅(qū)動(dòng)器陣列

135 充電芯片

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

本實(shí)施例的目的在于提供一種掉電保護(hù)電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中在激光器掉電時(shí)激光器容易受到損壞的問題。以下將詳細(xì)闡述本實(shí)施例的一種掉電保護(hù)電路的原理及實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要?jiǎng)?chuàng)造性勞動(dòng)即可理解本實(shí)施例的一種掉電保護(hù)電路。

本實(shí)施例提供一種掉電保護(hù)電路，具體地，如圖1所示，所述掉電保護(hù)電路100包括：用于與輸入電源(例如提供24V電源輸入)相連并將所述輸入電源的輸入分成第一路輸入和第二路輸入的輸入端110；與所述第一路輸入相連用于向外部器件輸出電壓(電源輸出)的輸出端120；一端與所述第二路輸入相連，另一端與所述輸出端120相連，用于對(duì)所述輸入電源經(jīng)所述第二路輸入的輸入進(jìn)行儲(chǔ)能并在所述外部器件掉電時(shí)經(jīng)所述輸出端120為所述外部器件提供電能的儲(chǔ)能供電單元130。

于本實(shí)施例中，所述外部器件為激光器等突然掉電容易損壞的器件。輸入電源經(jīng)輸入端110分成兩路，一路直接與輸出端120相連，為外部器件供電，一路為儲(chǔ)能供電單元130充電。其中，所述第一路輸入的線路上和所述第二路輸入的線路上分別設(shè)置有穩(wěn)壓二極管。即第一路輸入和輸出端120之間的線路上設(shè)置穩(wěn)壓二極管D1，第二路輸入和輸出端120之間的線路上設(shè)置穩(wěn)壓二極管D2。

具體地，如圖1所示，所述儲(chǔ)能供電單元130包括：微處理器131，充電電池132，繼電器133以及繼電器驅(qū)動(dòng)器陣列134。

于本實(shí)施例中，所述微處理器131與所述外部器件相連，用于獲取所述外部器件的工作狀態(tài)信號(hào)并在所述輸入電源掉電時(shí)向所述外部器件輸出掉電告警信號(hào)。所述微處理器131 (MCU)通過上述2個(gè)信號(hào)與激光器進(jìn)行交互，通過光耦與激光器進(jìn)行隔離。一個(gè)是由所述微處理器131輸出的掉電告警信號(hào)，即外部供電消失后，所述微處理器131會(huì)給激光器的主機(jī)一個(gè)報(bào)警信號(hào)，讓激光器進(jìn)行關(guān)機(jī)。一個(gè)是激光器工作狀態(tài)信號(hào)，是由激光器提供，告知目前激光器的當(dāng)前狀態(tài)。

于本實(shí)施例中，所述微處理器131可以檢測所述外部器件是否掉電并在檢測到掉電時(shí)生成一掉電告警信號(hào)同時(shí)將所述掉電告警信號(hào)輸入給所述外部器件。

其中，所述微處理器131與激光器利用光耦進(jìn)行電氣隔離，當(dāng)外部電源掉電時(shí)，所述微處理器131提供一個(gè)掉電告警信號(hào)給激光器，讓激光器能及時(shí)關(guān)閉，所述掉電保護(hù)電路100使得激光器可以繼續(xù)工作一段時(shí)間至正常關(guān)機(jī)，以防止激光器由于意外突然掉電時(shí)受到損壞。

于本實(shí)施例中，所述充電電池132至少為一個(gè)，用于對(duì)所述輸入電源經(jīng)所述第二路輸入的輸入進(jìn)行儲(chǔ)能并在所述外部器件掉電時(shí)經(jīng)所述輸出端120為所述外部器件提供電能。

其中，于本實(shí)施例中，所述充電電池132為鋰電池。鋰電池相對(duì)傳統(tǒng)的鉛酸電池，其主要優(yōu)點(diǎn)是能量密度高，約為鉛酸電池的6-7倍，重量輕，同體積下重量為鉛酸電池的1/5，放電能力強(qiáng)，動(dòng)力鋰電池能實(shí)現(xiàn)5-10C的放電能力。因此利用鋰電池作為激光器掉電保護(hù)方案，相對(duì)于傳統(tǒng)的UPS方案，優(yōu)勢明顯。而且使用鋰電池作為激光器掉電保護(hù)方案，具有成本低廉，重量輕，支持大電流輸出的優(yōu)勢。

于本實(shí)施例中，所述繼電器133至少為兩個(gè)，每一個(gè)所述充電電池132的兩端分別連接一個(gè)所述繼電器133，用于控制所述充電電池132的儲(chǔ)能和放電。也就是說，于本實(shí)施例中，每一節(jié)鋰電池的正負(fù)兩極各有一個(gè)繼電器133，用于切換充電模式或放電模式。

具體地，在所述充電電池132充電儲(chǔ)能時(shí)，所述充電電池132正極端的繼電器133與所述第一路輸入導(dǎo)通，所述充電電池132負(fù)極端的繼電器133與地端導(dǎo)通；在所述充電電池132放電時(shí)，第一個(gè)所述充電電池132正極端的繼電器133與所述第二路輸入導(dǎo)通。其中，在所述充電電池132的數(shù)量為一個(gè)且在所述充電電池132放電時(shí)，第一個(gè)所述充電電池132負(fù)極端與地端導(dǎo)通。在所述充電電池132的數(shù)量大于一個(gè)且在所述充電電池132放電時(shí)，第一個(gè)所述充電電池132負(fù)極端的繼電器133與相鄰的下一個(gè)所述充電電池132的正極端的繼電器133相連，以使得所有所述充電電池132串聯(lián)，其中，最后一個(gè)所述充電電池132的負(fù)極端與地端導(dǎo)通。

于本實(shí)施例中，所述掉電保護(hù)電路100還包括：對(duì)應(yīng)連接于各所述充電電池132正極端和所述第一路輸入之間用于防止所述充電電池132過度充電的充電芯片135。

于本實(shí)施例中，所述繼電器驅(qū)動(dòng)器陣列134分別與所述微處理器131與各所述繼電器133 相連，用于根據(jù)所述微處理器131的控制信號(hào)控制各所述繼電器133的導(dǎo)通狀態(tài)。本實(shí)施例中，利用所述微處理器131(MCU)通過繼電器驅(qū)動(dòng)器陣列134來控制繼電器133切換充電模式和放電模式。

充電模式時(shí)，每一個(gè)鋰電池一端接一個(gè)充電芯片135，另一端接地。鋰電池連接的充電芯片135保證鋰電池不會(huì)因?yàn)檫^充而產(chǎn)生故障。其中，于本實(shí)施例中，在所述充電電池132充滿電時(shí)，所述充電芯片135生成一指令信號(hào)并發(fā)送所述指令信號(hào)至所述微處理器131，以使得微處理器131控制所述繼電器驅(qū)動(dòng)器陣列134控制各所述繼電器133的導(dǎo)通狀態(tài)。即當(dāng)鋰電池充電完成時(shí)，充電芯片135會(huì)送出一個(gè)信號(hào)告知微處理器131。當(dāng)所有鋰電池充電完成后，掉電保護(hù)電路100進(jìn)入放電模式。

放電模式時(shí)，鋰電池通過繼電器133切換，依次首尾串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)掉電保護(hù)功能。

于本實(shí)施例中，所述掉電保護(hù)電路100還包括：與所述輸出端120連接，在所述外部器件掉電時(shí)且在所述充電電池由充電狀態(tài)切換到放電狀態(tài)的期間，為所述外部器件供電的儲(chǔ)能電容。

此外，于本實(shí)施例中，所述微處理器131上設(shè)置有用于在所述充電電池132放電時(shí)檢測所述第二路輸入上的電壓的電壓檢測電路，以使得在所述第二路輸入上的電壓低于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，所述微處理器控制各所述充電電池132的充電狀態(tài)。當(dāng)微處理器131(MCU)檢測到總輸出電壓不足時(shí)，會(huì)再次將鋰電池切換回充電模式。

當(dāng)激光器掉電時(shí)，如果掉電保護(hù)電路100在放電模式時(shí)，會(huì)直接提供電能給激光器，直到激光器工作狀態(tài)變成關(guān)機(jī)。當(dāng)激光器關(guān)機(jī)之后，所述微處理器131會(huì)控制繼電器133切換至充電模式，不再給激光器提供電能。若激光器掉電時(shí)，掉電保護(hù)電路100處于充電狀態(tài)，所述微處理器131會(huì)迅速切換繼電器133，使掉電保護(hù)電路100進(jìn)入放電狀態(tài)。這段切換的時(shí)間是通過儲(chǔ)能電容維持激光器供電連續(xù)的。

由此可見，本實(shí)施例的掉電保護(hù)電路100通過繼電器133控制鋰電池的充電和放電，在外部器件(例如激光器)掉電時(shí)，鋰電池繼續(xù)為外部器件供電，使得外部器件可以繼續(xù)工作一段時(shí)間。

綜上所述，本實(shí)用新型通過繼電器控制充電電池的充電和放電，在外部器件(例如激光器)掉電時(shí)，充電電池繼續(xù)為外部器件供電，并在掉電時(shí)向外部器件提供告警信號(hào)，使得外部器件可以繼續(xù)工作一段時(shí)間后及時(shí)正常關(guān)機(jī)，以防止外部器件由于意外突然掉電時(shí)受到損壞；本實(shí)用新型中的充電電池為鋰電池，成體低，體積小，重量輕，支持大電流輸出，放電能力強(qiáng)；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，控制靈活，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣泛的適用性。所以，本實(shí)用新 型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。