本技術(shù)涉及電子電路,尤其涉及一種用于網(wǎng)關(guān)設(shè)備的快速放電電路及供電電路。
背景技術(shù):
1、圖1為網(wǎng)關(guān)設(shè)備常用的供電示意圖,由于網(wǎng)關(guān)設(shè)備通常帶有光通訊模塊,因此要求網(wǎng)關(guān)設(shè)備必須具備檢測斷電的功能,以便主控soc能在斷電前通過光通訊模塊向olt設(shè)備發(fā)送離線通知信號。主控soc實現(xiàn)斷電檢測的方式如下:
2、12v的直流電源適配器通過二極管d1和大容值的鋁電解電容c1向dc/dc電源模塊供電,dc/dc電源模塊將12v電壓轉(zhuǎn)換對應(yīng)的低電壓供給主控soc。由于二極管d1的單向?qū)ㄐ?,使得直流電源適配器正極的電流只能從二極管正極流向負(fù)極,給到大容值的鋁電解電容c1以及后端的dc/dc電源模塊,電容c1的容值通常較大,一般為1000uf以上。由于主控soc有g(shù)pio口(此gpio口也稱為dying?gasp引腳)通過引線連接至二極管的正極(或是直流電源適配器的輸出正極),當(dāng)12v直流電源適配器斷電時,主控soc的dying?gasp引腳電壓降為0v,此時主控識別到了電源斷電則執(zhí)行離線通知信號的發(fā)送指令。
3、由于電容c1的容值非常大,即使直流電源適配器斷電了,電容c1依舊持續(xù)向后端的dc/dc電源模塊供電,以保證主控soc短暫工作一段時間,而二極管d1的存在則保證了電容c1只能給后端的dc/dc電源模塊供電。當(dāng)電容釋放完電荷后,整個網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)徹底斷電,因為電容c1釋放電荷的時間比主控soc發(fā)送離線通知信號的時間更長,進而保證主控soc在檢測到適配器斷電后可以有足夠的時間發(fā)送離線通知信號給olt設(shè)備。
4、但是,當(dāng)直流電源適配器斷電后,電容c1會給后端dc/dc電源模塊供電,電容持續(xù)放電一段時間后其電壓會下降到某個電壓值,在該電壓值下dc/dc電源模塊因輸入電壓不足而停止運行,dc/dc電源模塊停止工作后由于電容c1缺少負(fù)載放電,從而使得電容c1的電壓幾乎保持不變或者緩慢下降,進而導(dǎo)致電容c1徹底放電所需時間非常長。而在電容電壓還未徹底降低接近0v時,給網(wǎng)關(guān)設(shè)備供電就有可能會出現(xiàn)主控soc上電時序不正確的情況出現(xiàn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型提供一種用于網(wǎng)關(guān)設(shè)備的快速放電電路及供電電路,解決了現(xiàn)有的續(xù)流電容徹底放電時長較長,無法適應(yīng)設(shè)備輸入電源的快速通斷,進而存在主控soc上電時序不正確的技術(shù)問題。
2、為解決以上技術(shù)問題,本實用新型提供一種用于網(wǎng)關(guān)設(shè)備的快速放電電路,包括續(xù)流模塊、電壓跌落檢測模塊、放電模塊和保護電路,所述續(xù)流模塊串聯(lián)供電輸出回路上;所述放電模塊的輸入端接入所述續(xù)流模塊內(nèi),控制端與所述電壓跌落檢測模塊、所述保護電路電氣連接;所述電壓跌落檢測模塊的輸入端接入所述續(xù)流模塊內(nèi),輸出端與所述放電模塊、所述保護電路電氣連接;所述保護電路的一端與所述續(xù)流模塊的輸入端連接,另一端與所述電壓跌落檢測模塊、放電模塊電氣連接。
3、本基礎(chǔ)方案在續(xù)流模塊內(nèi)接入放電模塊,有效縮短續(xù)流電容放電時間,從而在下一次上電時可以確保電容電壓已完全跌至接近0v,進而確保網(wǎng)關(guān)設(shè)備從零壓狀態(tài)上電啟動,保證系統(tǒng)上電時序正確,有效提高系統(tǒng)穩(wěn)定性;設(shè)置電壓跌落檢測模塊精準(zhǔn)檢測電源電壓是否跌落至放電門檻,從而實現(xiàn)精準(zhǔn)放電;同時在放電模塊上接入保護電路,避免后端短路導(dǎo)致自身電路燒壞,提高系統(tǒng)安全性。
4、在進一步的實施方案中,所述續(xù)流模塊包括第一二極管和第一電容,所述第一二極管的正極與電源輸入端連接、負(fù)極與所述第一電容的正極連接;所述第一電容的負(fù)極接地;所述第一二極管的負(fù)極還與所述電壓跌落檢測模塊的輸入端、所述放電模塊的輸入端電氣連接。
5、本方案設(shè)置在dc-dc電源模塊的輸入端接入第一電容,在斷電后繼續(xù)給后端的dc/dc電源模塊供電,以保證主控soc在電源適配器斷電后也能短時工作;設(shè)置第一二極管,保證了第一電容只能給后端的dc/dc電源模塊供電避免電流倒灌。
6、在進一步的實施方案中,所述電壓跌落檢測模塊包括分壓組件和第一開關(guān)組件,所述第一開關(guān)組件包括第一開關(guān)管,所述第一開關(guān)管的控制端接入所述分壓組件內(nèi),第一端與所述放電模塊、所述保護電路電氣連接,第二端與所述第一二極管的負(fù)極連接。
7、在進一步的實施方案中,所述分壓組件包括第一電阻和第二電阻;所述第一電阻的一端與所述第一二極管的負(fù)極、第一電容的正極連接,另一端通過所述第二電阻接地;所述第一開關(guān)管的控制端接入所述第一電阻和所述第二電阻之間。
8、本方案設(shè)置串聯(lián)的電阻組成分壓電路,以設(shè)定放電壓門檻,在第一電容電壓低于放電電壓門檻值后,觸發(fā)第一開關(guān)管關(guān)閉以驅(qū)動放電電路開始工作為第一電容提供快速放電路徑,進而加快放電速度。
9、在進一步的實施方案中,所述放電模塊包括第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第三電阻;
10、所述第二開關(guān)管的控制端與所述電壓跌落檢測模塊的輸出端、所述保護電路連接,第一端與所述第三開關(guān)管的控制端連接,第二端接入所述續(xù)流模塊內(nèi);
11、所述第三開關(guān)管的第一端接入所述續(xù)流模塊內(nèi),第二端接地;
12、所述第三電阻的一端與所述第二開關(guān)管的控制端連接,另一端接地。
13、本方案設(shè)置下拉電阻(第三電阻)、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管組成放電電荷的流通路徑,通過下拉電阻調(diào)節(jié)電容放電的電流大小(第三電阻的電阻值越小,電容c1放電電流越大,放電的速度自然就越快),進而能夠根據(jù)儲能容值大小以及工作電壓,靈活的選擇元器件參數(shù),在要求的時間內(nèi)對電容進行電能泄放。
14、在進一步的實施方案中,所述保護電路包括第四開關(guān)管,所述第四開關(guān)管的控制端、第一端與所述續(xù)流模塊的輸入端連接,第二端與所述放電模塊的控制端電氣連接。
15、在進一步的實施方案中,所述第四開關(guān)管為三極管或mos管。
16、本方案在第二開關(guān)管的控制端接入第四開關(guān)管的第二端,將第四開關(guān)管的控制端、第一端接在電源輸入端(即續(xù)流模塊的輸入端);一方面在電路短路導(dǎo)致電流過大時,第四開關(guān)管導(dǎo)通抬高第二開關(guān)管的控制端電壓,使得第二開關(guān)管、第三開關(guān)管截止,有效預(yù)防了放電電路在設(shè)備上電瞬間或人為造成后端短路時對電源適配器造成的短路現(xiàn)象。
17、本實用新型還提供一種用于網(wǎng)關(guān)設(shè)備的供電電路,包括電源適配器、dc-dc電源模塊、主控芯片和快速放電電路;所述快速放電電路為上述的一種用于網(wǎng)關(guān)設(shè)備的快速放電電路,包括續(xù)流模塊、電壓跌落檢測模塊、放電模塊和保護電路,所述續(xù)流模塊包括第一二極管和第一電容;所述電源適配器的輸出端與第一二極管的正極、主控芯片的gpio口和所述保護電路,所述第一二極管的負(fù)極與所述電壓跌落檢測模塊、放電模塊電氣連接;所述dc-dc電源模塊的輸入端與所述電壓跌落檢測模塊、第一電容的正極連接,輸出端與所述主控芯片電氣連接。
18、本方案利用了電壓跌落檢測模塊來確定電壓跌落的放電門檻值,再通過放電模塊(下拉電阻(即第三電阻)、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管)組成放電電荷的流通路徑;而在電源適配器的輸出端和放電模塊之間設(shè)置保護電路,則預(yù)防了放電電路在設(shè)備上電瞬間或人為造成后端短路時對電源適配器造成的短路現(xiàn)象。電路結(jié)構(gòu)簡單,不僅實現(xiàn)了快速放電功能,并且具備短路保護功能,提高了電路的穩(wěn)定性、安全性。