一種流量計供電系統的製作方法

2023-05-02 03:10:06

一種流量計供電系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及智能流量計電源系統供電領域，具體涉及一種流量計供電系統，該系統包括外部供電單元、電池供電單元、和用於控制外部供電單元和電池供電單元分別給流量計系統供電時兩者之間進行自動切換單元，該切換單元分別與該外部供電單元和電池供電單元連接；該系統還包括用於高壓隔離的隔離DC/DC單元，所述隔離DC/DC單元的輸入端連接所述外部供電單元的輸出端，同時，其輸出端與所述切換單元連接；所述切換單元包括P溝道MOS管，且該P溝道MOS管的柵極和漏極分別連接所述外部供電單元的輸出端和電池供電單元的輸出端。本實用新型功耗低，且能夠保護系統供電電池的壽命。
【專利說明】一種流量計供電系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能流量計電源系統領域，特別是一種用於流量計的供電系統。

【背景技術】
[0002]目前，市場上存在的智能流量計存在24V外部直流電源供電和3.6V電池供電兩種供電模式，一般情況下，家用流量計採用電池供電，而一般企業為了保證流量計持續工作，直接採用外部電源供電。但是，實際使用中，該任何一種供電模式單獨使用時，均存在不足之處，如，採用外部直流供電模式供電的，當外部供電因各種原因突然停止供電，不僅會損壞流量計系統，也會造成在一定時間流量計工作間斷，會造成計量的偏差並帶來貿易糾紛；而採用電池供電時，電池壽命較短，同樣無法保證流量計的持續供電。
實用新型內容
[0003]本實用新型針對現有技術存在的上述問題，提供一種流量計供電系統，能夠實現外部電源和電池電源自動切換給流量計供電。當沒有外部電源時，由內部電源供電，當有外部電源時，系統自動無縫切換到外部電源供電，既不影響整個系統的正常工作，又可節約內部電池的電量，提高了電池的使用壽命；當外部電源消失時，系統又自動無縫切換到內部電池供電，又不影響整個系統的正常工作。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為:
[0005]一種流量計供電系統，包括外部供電單元、電池供電單元和用於控制外部供電單元和電池供電單元分別給流量計系統供電時兩者之間進行切換的切換單元；其中，該切換單元分別與所述的外部供電單元和電池供電單元連接。
[0006]作為優選，所述切換單元為P溝道MOS管，該P溝道MOS管的柵極和漏極分別連接所述的外部供電單元的輸出端和電池供電單元的輸出端，以此控制外部供電單元和電池供電單元分別給流量計系統供電時兩者之間的切換，採用高電壓驅動型MOS管作為切換單元，功耗較小。
[0007]作為優選，該系統還包括用於高壓隔離的隔離DC/DC單元，所述隔離DC/DC單元的輸入端連接所述外部供電單元輸出端，且輸出端與所述切換單元的一端連接，採用不共地隔離DC/DC單元，能夠對外部供電單元的輸出電壓進行降壓預處理，避免外部供電單元的電壓過高，損壞流量計系統。
[0008]作為優選，該流量計供電系統還包括線性穩壓器LDO HT7540，接入所述的隔離DC/DC的輸出端，當流量計系統採用外部電源供電時，起到降壓和穩壓的作用。
[0009]作為優選，該流量計供電系統還包括二極體IN5819,其一端連接所述的LDOHT7540，另一端連接流量計的供電系統接口，起到高頻整流的作用。
[0010]作為優選，該流量計供電系統還與所述隔離DC/DC單元的輸出端連接的電容Cl和C2，與所述線性穩壓器LDO HT7540輸出端連接的電容C3和C4，與所述電池供電單元輸出端連接的電容C7和C8和與P溝道MOS管輸出端連接的電容C5和C6，增加這些電容在系統中，能夠濾除電源幹擾，使電源的波紋儘量減小，便於後續電路對供電電流的處理。
[0011]綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0012]1、通過設置切換單元，尤其是採用P溝道MOS管作為切換單元，負責外部電源和電池電源給流量計系統供電時的切換工作，當有外電源接入時，自動切換至外電源供電，不僅能夠節約電池電源，同時,能夠防止電源給電池反充電,損壞電池電源。
[0013]2、使用隔離DC/DC單元模塊，將外部電源高電壓降低到流量計預設的電壓值範圍內，當外電源接入流量計供電系統時，設置隔離DC/DC單元能夠對流量計系統起到高壓保護的作用。
[0014]3、本系統中，通過設置線性穩壓器LDO HT7540和整流二極體IN5819，當外電源給系統供電時，能夠有效控制外部供電單元輸出的電壓在流量計系統工作電壓，使二極體的正向壓降不會超過其閥值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為實施例1的電路結構框圖
[0016]圖2為本實用新型的隔離DC/DC結構框圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0018]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0019]實施例1:本實施例中外部供電單元電壓為24V，電池供電單元的電壓為3.6V，本實施例中採用P溝道MOS管作為切換單元
[0020]本實用新型提供了一種流量計供電系統，其包括外部供電單元、電池供電單元、用於高壓隔離的隔離DC/DC單元和用於控制外部供電單元和電池供電單元分別給流量計系統供電時切換的P溝道MOS管Ql。
[0021]其中，如圖2所示，外部供電單元連接所述隔離DC/DC單元Vin端，通過所述隔離DC/DC，將外部供電單元提供的24V高壓電流轉換成5V低電壓，從No端輸出該低電壓，外部供電單元通過該隔離DC/DC給系統供電，不僅降低了外部供電單元的電壓，同時提高了系統的抗幹擾能力。
[0022]如圖1所示，上述經過隔離DC/DC單元降壓和抗幹擾處理後的外部供電單元的電壓的輸出端連接所述P溝道MOS管的柵極，所述電池供電單元的輸出端連接P溝道MOS管的漏極，如圖1，當外部供電系統接入時，外部供電單元的輸出電壓高於電池供電單元的輸出電壓，所述P溝道MOS管截止，此時，由外部供電單元給流量計系統供電；當沒有外部供電單元接入時，與P溝道MOS管柵極連接的外部供電單元的輸出端電壓為0，此時，P溝道MOS管Ql導通，所述電池供電單元通過所述MOS管內部的毫歐級電阻(可忽略不計)給流量計系統供電。
[0023]如圖1所示，本實施例中所述的供電系統還包括依次連接的線性穩壓器LDOHT7540和二極體IN5819，且所述線性穩壓器LDO HT7540的輸入端連接所述隔離DC/DC單元的輸出端，本實施例中，外部供電單元輸入的24V高壓電流經過隔離DC/DC單元降壓處理以後，輸入到線性穩壓器LDO HT7540的電壓為5V，經該LDO HT7540降壓處理後電壓變為4V,同時，所述二極體IN5819的導通壓降為0.3V，故經過所述的二極體IN5819處理後輸出的電壓為3.7V，所述二極體IN5819輸出端連接流量計的供電系統給系統供電。
[0024]由於，本實施例中，選用的電池供電單元的電壓為3.6V，所述P溝道MOS管Ql內部二極體的導通電壓為0.6V，外部供電單元的輸出電壓3.7減去電池供電單元的輸出電壓
3.6等於0.1V，小於MOS管Ql內部二極體的導通電壓0.6V，此時MOS管Ql內部二極體不會導通，因此，當有外部供電單元接入時也不會引起外電源給電池反向充電，不僅節約能源，同時也避免了損壞蓄電池。
[0025]實施例2，如圖1所示，本實施例在實施例1的基礎上，分別在所述隔離DC/DC單元的輸出端連接電容Cl和C2，在所述線性穩壓器LDO HT7540的輸出端連接電容C3和C4，在所述電池供電單元的輸出端連接電容C7和C8，P溝道MOS管Ql的輸出端在連接電容C5和C6，增加這些電容在系統中，能夠濾除電源幹擾，使電源的波紋儘量減小，便於對後續電路對供電電流的處理。
[0026]以上實施例中均採用了 P溝道MOS管作為切換單元，用於控制外部供電單元和內部供電單元給系統供電時的切換，P溝道MOS管因功耗較低作為本實用新型的較佳選擇；其他能夠起到高電平導通作用的三級管、專用的切換開關等均能夠實現本實用新型的目的，相對於P溝道MOS管，其成本要高一些。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種流量計供電系統，包括外部供電單元、電池供電單元和用於控制所述的外部供電單元和電池供電單元給流量計系統供電時兩者之間切換的切換單元，該切換單元分別與該外部供電單元和電池供電單元連接；其特徵在於，該系統還包括用於高壓隔離的隔離DC/DC單元，所述隔離DC/DC單元的輸入端連接所述外部供電單元的輸出端，同時，其輸出端與所述切換單元連接；所述切換單元包括P溝道MOS管，且該P溝道MOS管的柵極和漏極分別連接所述外部供電單元的輸出端和電池供電單元的輸出端。
2.根據權利要求1所述的流量計供電系統，其特徵在於，還包括線性穩壓器LDOHT7540，其輸入端連接所述的隔離DC/DC的輸出端。
3.根據權利要求2所述的流量計供電系統，其特徵在於，該流量計供電系統還包括二極體IN5819，其一端連接所述的線性穩壓器LDO HT7540，另一端連接流量計的供電系統。
4.根據權利要求2所述的流量計供電系統，其特徵在於，該流量計供電系統還包括所述隔離DC/DC單元輸出端連接的電容C1和C2，與所述LDO HT7540輸出端連接的電容C3和C4，與所述電池供電單元的輸出端連接的電容C7和C8，與P溝道MOS管Q1的輸出端連接的電容C5和C6。
【文檔編號】H02J9/06GK204118850SQ201420352988
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月26日 優先權日:2014年6月26日
【發明者】劉勳 申請人:成都千嘉科技有限公司