本實用新型涉及開關(guān)電源變換器領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于RTU的電源電路。

背景技術(shù)：

RTU(Remote Terminal Unit)即遠程終端單元，是一種負責(zé)對遠端現(xiàn)場信號采集、工業(yè)設(shè)備監(jiān)測和控制的設(shè)備，是構(gòu)成企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)的核心裝置，通常由信號輸入/出模塊、微處理器、有線/無線通訊設(shè)備、電源及外殼等組成，由微處理器控制，并支持網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它通過自身的軟件(或智能軟件)系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)中央監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)對生產(chǎn)現(xiàn)場一次儀表的遙測、遙控、遙信和遙調(diào)等功能。

當RTU由1節(jié)電池供電時，電池的輸出電壓為3.0-3.6V，將其作為RTU的輸入電壓。然而，RTU的輸入電壓范圍是3.4-4.4V，這就意味著將有3.0-3.4V的電池輸出電壓不能被使用。

針對這個技術(shù)問題，現(xiàn)采用技術(shù)方案是：將電池串聯(lián)后再降壓的方式。但是這種處理方式也存在問題：開關(guān)電源在RTU低功耗模式時效率低，線性電源在RTU大電流時效率低，因此造成了電池電量的嚴重浪費。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出一種適用于RTU的電源電路，它能夠有效解決電池電量較低時RTU無法工作的問題，提高電池電量的利用率。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為：

一種適用于RTU的電源電路，包括串聯(lián)電池組、輸出緩沖電路、電壓檢測電路、低壓差線性穩(wěn)壓電路以及開關(guān)穩(wěn)壓電路；所述低壓差線性穩(wěn)壓電路用于降低串聯(lián)電池組的電壓并給電壓檢測電路提供輸入電源；所述電壓檢測電路用于開啟和關(guān)閉開關(guān)穩(wěn)壓電路，所述開關(guān)穩(wěn)壓電路在開啟的狀態(tài)下用于對輸出緩沖電路進行充電。

所述開關(guān)穩(wěn)壓電路包括：第一MOS管、第二MOS管、開關(guān)穩(wěn)壓芯片以及上拉電阻R3。

所述電壓檢測電路包括：電壓檢測芯片。

所述低壓差線性穩(wěn)壓電路包括：低壓差線性穩(wěn)壓芯片。

所述輸出緩沖電路包括：并聯(lián)連接的電解電容C3與電解電容C4。

還包括：退耦電容與濾波電容。

本實用新型的有益效果為：采用電池串聯(lián)再降壓的方式，利用開關(guān)穩(wěn)壓電路大電流時高效率的特點，在輸出緩沖電容電壓低于3.8V時，電壓檢測芯片輸出信號到MOS管打開開關(guān)電源，開關(guān)穩(wěn)壓電路大電流高效率對輸出緩沖電容充電，待電容電壓充到4.1V后，電壓檢測芯片輸出信號到MOS管關(guān)斷開關(guān)穩(wěn)壓芯片以減小功耗。RTU所需的電量由輸出緩沖電容所提供。此外，低壓差線性穩(wěn)壓芯片為電壓檢測芯片供電，保證其能正常工作。整個電路在開關(guān)電源關(guān)斷時，自身功耗處于微安級。同時具備了開關(guān)穩(wěn)壓大電流時的高效率和線性電源微電流時的低功耗。

附圖說明

圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更好的了解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，一種適用于RTU的電源電路，其電路結(jié)構(gòu)為：開關(guān)穩(wěn)壓芯片的第1引腳連接第一MOS管M1的漏極，第一MOS管M1的源極通過上拉電阻R3連接其柵極，第一MOS管M1的源極通過電容C5連接開關(guān)穩(wěn)壓芯片的第3引腳，電容C5分別并聯(lián)連接電解電容C1與電解電容C2，開關(guān)穩(wěn)壓芯片的第2引腳通過續(xù)流二極管D1連接第5引腳，開關(guān)穩(wěn)壓芯片的第2引腳依次通過電感L1、電阻R2連接第4引腳，開關(guān)穩(wěn)壓芯片的第4引腳通過電阻R1接地，第一MOS管M1的源極還連接串聯(lián)電池組的正極，串聯(lián)電池組的負極、開關(guān)穩(wěn)壓芯片的第3引腳以及第5引腳分別接地。電阻R2與電感L1直接的節(jié)點連接第二MOS管M2的漏極，第二MOS管M2的源極連接電壓檢測芯片的輸入端，第二MOS管M2的柵極分別連接第一MOS管M1的柵極以及電壓檢測芯片的輸出端，電壓檢測芯片的接地端接地。第二MOS管M2的源極通過電容C6接地，電容C6分別并聯(lián)連接電容C3與電解電容C4。電壓檢測芯片的輸入端連接低壓差線性穩(wěn)壓芯片的輸出端。低壓差線性穩(wěn)壓芯片的輸入端連接串聯(lián)電池組的正極，低壓差線性穩(wěn)壓芯片的接地端接地。

第一MOS管M1、第二MOS管M2、上拉電阻R3、開關(guān)穩(wěn)壓芯片、續(xù)流二極管D1、電感L1以及電阻R1R2構(gòu)成開關(guān)穩(wěn)壓電路，對輸出緩沖電路進行充電。

電壓檢測芯片組成電壓檢測電路，通過控制第一MOS管M1與第二MOS管M2的導(dǎo)通與關(guān)斷來控制開啟和關(guān)閉開關(guān)穩(wěn)壓電路。

低壓差線性穩(wěn)壓芯片與退耦電容C6組成低壓線性穩(wěn)壓電路，在串聯(lián)電池組接入電路瞬間為電壓檢測電路提供工作電源。

電解電容C3與C4組成輸出緩沖電路，對輸出電壓起到緩沖作用，并反饋給電壓檢測電路。

本實用新型的工作過程是：首先低壓差線性穩(wěn)壓芯片V1輸出3.3V電壓接入輸出網(wǎng)絡(luò)，作為電壓檢測芯片U2的輸入電壓，使其能夠正常工作。電壓檢測芯片U2檢測到輸出網(wǎng)絡(luò)電壓3.3V低于3.8V，其輸出端輸出低電平使第一MOS管M1和第二MOS管M2開始導(dǎo)通。開關(guān)穩(wěn)壓芯片U1和電阻R1、電阻R2、續(xù)流二極管D1以及電感L1開始工作，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U1開始輸出最高為4.2V電壓的高效率大電流為輸出緩沖電容C3、C4充電。電解電容C3、C4電壓充到4.1V時，電壓檢測芯片U2輸出端輸出開漏，第一MOS管M1、第二MOS管M2的柵極被上拉電阻R3拉高，第一MOS管M1與第二MOS管M2處于截止狀態(tài)，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U1的輸入和輸出被切斷，輸出端電壓由輸出緩沖電容C3、C4提供。待電解電容C3、電解電容C4的電壓被消耗到低于3.8V時，重復(fù)以上過程。需要說明的是電壓檢測芯片U2在其輸出端電壓高于3.3V時并不消耗多余的電量，因此本電源模塊自身功耗極低。

電解電容C1與電解電容C2連接在第一MOS管M1的源極和地之間起到退耦的作用，電容C5起到濾波的作用。插腳H1一端接地，另一端連接串聯(lián)電池組的正極，插腳H2的一端連接低壓差線性芯片的輸出端并作為整個電源電路的輸出的正極，插腳H2的另一端接地。整個電源電路輸出的負極接地。

如圖所示，電解電容C1、電解電容C2、電解電容C3以及電解電容C4的負極均接地。低壓差線性穩(wěn)壓芯片V1為HT7133，電壓檢測芯片U2為HT7039，開關(guān)穩(wěn)壓芯片U1位LM2596。

上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。