【技术实现步骤摘要】
一种控制器的供电电路及控制装置
[0001]本技术涉及工业自动化控制装置领域，特别是涉及一种控制器的供电电路及控制装置。
技术介绍
[0002]目前，工业自动化控制装置内控制器的供电电源通常包括主电源和备用电源，备用电源是主电源故障或中断时为控制器提供紧急电源的电力系统，主要作用是为控制器提供保存重要数据的时间，以避免主电源掉电时系统重要数据丢失。
[0003]现有的工业自动化控制装置通常采用锂电池或者电解电容或者超级电容作为控制器的备用电源。但是，锂电池作为备用电源，安全性不高；电解电容作为备用电源，容量较小，导致储能量有限；超级电容作为备用电源，虽然安全性较高且容量较大，但单个超级电容的耐压值很低(一般是1.6V
‑
3.3V)，所以通常会将多个超级电容进行串联以提高电压等级，然而，由于生产工艺等原因造成了各超级电容的参数的分散性，导致在多个超级电容串联工作时，多个超级电容的电压大小不一，从而降低了电源可靠性。
[0004]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
[0005]本技术的目的是提供一种控制器的供电电路及控制装置，采用多个串联的超级电容作为备用电源，安全性较高，容量较大，且对多个超级电容的电压进行均压处理，以避免多个超级电容的电压大小不一，从而提高了电源可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供了一种控制器的供电电路，包括：
[0007]包含多个串联的超级电容的超级电容组；>[0008]输入端与外部电源的输出端连接、输出端与所述控制器的电源端连接的主供电电路，用于对所述外部电源的输出电压进行调压处理，以为所述控制器提供其所需的供电电压；
[0009]分别与所述外部电源的输出端和所述控制器的接收端连接的掉电检测电路，用于若检测到所述外部电源的输出电压小于预设电压阈值，则生成中断信号至所述控制器，以触发所述控制器进入数据存储模式；
[0010]分别与所述外部电源的输出端、所述超级电容组的电源端及所述主供电电路的输入端连接的充放电控制电路，用于在所述外部电源正常供电时，利用所述外部电源的部分电能为所述超级电容组充电；在所述外部电源掉电时，将所述超级电容组储存的电能代替所述外部电源的输出电压供给所述主供电电路；
[0011]分别与多个所述超级电容连接的均压电路，用于对多个所述超级电容的电压进行均压处理，以使多个所述超级电容的电压相等。
[0012]可选地，所述充放电控制电路包括：
[0013]分别与所述外部电源的输出端和所述超级电容组的电源端连接的充电电路，用于在所述外部电源正常供电时，利用所述外部电源的部分电能为所述超级电容组充电；
[0014]分别与所述超级电容组的电源端和所述主供电电路的输入端连接的放电电路，用于在所述外部电源掉电时，将所述超级电容组储存的电能供给所述主供电电路，以使所述主供电电路继续为所述控制器供电。
[0015]可选地，所述充电电路包括第一电阻，所述第一电阻的阻值可调；所述放电电路包括第一二极管；其中：
[0016]所述第一电阻的第一端分别与所述外部电源的输出端、所述第一二极管的阴极及所述主供电电路的输入端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述超级电容组的电源端和所述第一二极管的阳极连接。
[0017]可选地，所述掉电检测电路包括电压比较器；其中：
[0018]所述电压比较器的输入正端接入预设电压阈值，所述电压比较器的输入负端与所述外部电源的输出端连接，所述电压比较器的输出端与所述控制器的接收端连接；
[0019]所述电压比较器用于若检测到所述外部电源的输出电压小于预设电压阈值，则生成高电平信号至所述控制器，以触发所述控制器进入数据存储模式。
[0020]可选地，所述控制器的供电电路还包括防倒灌电路；其中：
[0021]所述防倒灌电路的输入端与所述外部电源的输出端连接，所述防倒灌电路的输出端分别与所述充放电控制电路和所述主供电电路的输入端连接；
[0022]所述防倒灌电路用于在所述外部电源掉电时，防止所述超级电容组储存的电能倒灌至所述外部电源。
[0023]可选地，所述防倒灌电路包括第二二极管；其中：
[0024]所述第二二极管的阳极作为所述防倒灌电路的输入端，所述第二二极管的阴极作为所述防倒灌电路的输出端。
[0025]可选地，所述超级电容组包括第一超级电容和第二超级电容；所述均压电路包括第二电阻、第三电阻、运算放大器、第一开关管、第二开关管及第四电阻；其中：
[0026]所述第一超级电容的第一端分别与所述第一开关管的第一端和所述第二电阻的第一端连接且公共端作为所述超级电容组的电源端，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端和所述运算放大器的输入正端连接，所述运算放大器的输入负端分别与所述第一超级电容的第二端、所述第二超级电容的第一端及所述第四电阻的第一端连接，所述运算放大器的电源端与所述外部电源的输出端连接，所述运算放大器的输出端分别与所述第一开关管的控制端和所述第二开关管的控制端连接，所述第一开关管的第二端分别与所述第二开关管的第一端和所述第四电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端、所述运算放大器的接地端、所述第二开关管的第二端及所述第二超级电容的第二端均接地；其中，所述第一开关管为在自身控制端输入高电平时导通、低电平时截止的开关管；所述第二开关管为在自身控制端输入低电平时导通、高电平时截止的开关管；所述第二电阻和所述第三电阻的阻值相等。
[0027]可选地，所述均压电路还包括第五电阻、第六电阻及第一电容；其中：
[0028]所述第五电阻的第一端分别与所述运算放大器的输入负端、所述第六电阻的第一端及所述第一电容的第一端连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第一超级电容的第二
端、所述第二超级电容的第一端及所述第四电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述第一电容的第二端、所述运算放大器的输出端、所述第一开关管的控制端及所述第二开关管的控制端连接。
[0029]可选地，所述均压电路还包括第七电阻；其中：
[0030]所述第七电阻的第一端与所述运算放大器的输出端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第六电阻的第二端、所述第一电容的第二端、所述第一开关管的控制端及所述第二开关管的控制端连接。
[0031]为解决上述技术问题，本技术还提供了一种控制装置，包括控制器及上述任一种控制器的供电电路。
[0032]本技术提供了一种控制器的供电电路，包括包含多个串联的超级电容的超级电容组、主供电电路、掉电检测电路、充放电控制电路及均压电路。主供电电路用于对外部电源的输出电压进行调压处理，以为控制器提供其所需的供电电压；掉电检测电路用于若检测到外部电源的输出电压小于预设电压阈值，则生成中断信号至控制器，以触发控制器进入数据存储模式；充放电控制电路用于在外部电源正常供电时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种控制器的供电电路，其特征在于，包括：包含多个串联的超级电容的超级电容组；输入端与外部电源的输出端连接、输出端与所述控制器的电源端连接的主供电电路，用于对所述外部电源的输出电压进行调压处理，以为所述控制器提供其所需的供电电压；分别与所述外部电源的输出端和所述控制器的接收端连接的掉电检测电路，用于若检测到所述外部电源的输出电压小于预设电压阈值，则生成中断信号至所述控制器，以触发所述控制器进入数据存储模式；分别与所述外部电源的输出端、所述超级电容组的电源端及所述主供电电路的输入端连接的充放电控制电路，用于在所述外部电源正常供电时，利用所述外部电源的部分电能为所述超级电容组充电；在所述外部电源掉电时，将所述超级电容组储存的电能代替所述外部电源的输出电压供给所述主供电电路；分别与多个所述超级电容连接的均压电路，用于对多个所述超级电容的电压进行均压处理，以使多个所述超级电容的电压相等。2.如权利要求1所述的控制器的供电电路，其特征在于，所述充放电控制电路包括：分别与所述外部电源的输出端和所述超级电容组的电源端连接的充电电路，用于在所述外部电源正常供电时，利用所述外部电源的部分电能为所述超级电容组充电；分别与所述超级电容组的电源端和所述主供电电路的输入端连接的放电电路，用于在所述外部电源掉电时，将所述超级电容组储存的电能供给所述主供电电路，以使所述主供电电路继续为所述控制器供电。3.如权利要求2所述的控制器的供电电路，其特征在于，所述充电电路包括第一电阻，所述第一电阻的阻值可调；所述放电电路包括第一二极管；其中：所述第一电阻的第一端分别与所述外部电源的输出端、所述第一二极管的阴极及所述主供电电路的输入端连接，所述第一电阻的第二端分别与所述超级电容组的电源端和所述第一二极管的阳极连接。4.如权利要求1所述的控制器的供电电路，其特征在于，所述掉电检测电路包括电压比较器；其中：所述电压比较器的输入正端接入预设电压阈值，所述电压比较器的输入负端与所述外部电源的输出端连接，所述电压比较器的输出端与所述控制器的接收端连接；所述电压比较器用于若检测到所述外部电源的输出电压小于预设电压阈值，则生成高电平信号至所述控制器，以触发所述控制器进入数据存储模式。5.如权利要求1所述的控制器的供电电路，其特征在于，所述控制器的供电电路还包括防倒灌电路；其中：所述防倒灌电路的输入端与所述外部电源的输出端连接，所述防倒灌电路的输出端分别与所述充放电控制电路和所述主供电电路的输入端连接；所述防倒灌电路用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯桂兵，黄小明，李岩，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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