一種斷電備用電源的切換裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種斷電備用電源的切換裝置，其包括控制電路、備份電源；所述控制電路連接所述備份電源；所述控制電路還分別連接外部的內(nèi)存及其輸入電路，用于在檢測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述備份電源為所述內(nèi)存供電。采用上述方案，本實(shí)用新型尤其適用于弱電，系統(tǒng)斷電后重啟時(shí)，斷電時(shí)間在備用電池續(xù)航能力范圍內(nèi)，正在實(shí)時(shí)操作的數(shù)據(jù)內(nèi)容并未丟失，重新開機(jī)啟動(dòng)后，可以維持上一階段操作繼續(xù)進(jìn)行，從而保證了數(shù)據(jù)的可靠性。
【專利說明】—種斷電備用電源的切換裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隨機(jī)存儲(chǔ)器的供電，尤其涉及的是，一種斷電備用電源的切換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在一些電器設(shè)備中，需要對(duì)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM (Random Access Memory,隨機(jī)存取內(nèi)存)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行不掉電保護(hù)，尤其是DDR (Double Data Rate，即DDR SDRAM，雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)。當(dāng)設(shè)備關(guān)閉電源后，要切換到備用電池對(duì)RAM繼續(xù)供電，這樣RAM中的數(shù)據(jù)就不會(huì)丟失，下次開機(jī)后這些數(shù)據(jù)仍可以被使用。如果儀器設(shè)備RAM小，僅僅I到2個(gè)存儲(chǔ)顆粒，則耗電少，切換電源則不需要多大電量。在另一種情況下也會(huì)用到電池做不掉電電源，就是時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路為了保存年、月、日、時(shí)、分，因此需要用不掉電電源。
[0003]因此，現(xiàn)有系統(tǒng)存在對(duì)不掉電電源的需求。并且，電源切換存在于各種不同應(yīng)用領(lǐng)域，包括強(qiáng)電、弱電、大電流、小電流等。備用電源的供電對(duì)象也各不相同，則各種切換實(shí)用新型也有各自的特點(diǎn)。
[0004]例如，采用RTC電源切換，為保證在斷電重啟開機(jī)，時(shí)間信息依然保存，必須提供給RTC芯片最低需求電源，因?yàn)槠渌桦娏魃跷?，故僅需要很小的紐扣電池通過一個(gè)二極管與主電源隔離開來即可。
[0005]或者，采用UPS電源切換，為保證大型機(jī)器系統(tǒng)持續(xù)工作，則需要為其提供大功率電源。UPS電源則是提供大電壓，如市電供電，為整個(gè)系統(tǒng)提供市電掉電后的快速供電，其內(nèi)部也存在一個(gè)快速切換的電路。常用USB切換利用靜態(tài)開關(guān)，它是一種無觸點(diǎn)開關(guān)，是用兩個(gè)可控硅(SCR)反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān)，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。分為轉(zhuǎn)換型和并機(jī)型兩種。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng)，其作用是實(shí)現(xiàn)從一路到另一路的自動(dòng)切換；并機(jī)型開關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與市電或多臺(tái)逆變器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的斷電備用電源的快速切換裝置。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種斷電備用電源的快速切換裝置，其包括控制電路、備份電源；所述控制電路連接所述備份電源；所述控制電路還分別連接外部的內(nèi)存及其輸入電路，用于在檢測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述備份電源為所述內(nèi)存供電。
[0008]優(yōu)選的，所述切換裝置還包括第一電壓轉(zhuǎn)換器，所述備份電源通過所述第一電壓轉(zhuǎn)換器連接所述內(nèi)存。
[0009]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述控制電路設(shè)置控制開關(guān)，其連接一金屬氧化物半導(dǎo)體管，所述備份電源通過所述金屬氧化物半導(dǎo)體管連接所述第一電壓轉(zhuǎn)換器。
[0010]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述金屬氧化物半導(dǎo)體管為P溝道的金屬氧化物半導(dǎo)體管；其柵極連接所述控制開關(guān)，其源極連接所述第一電壓轉(zhuǎn)換器其漏極，連接所述備份電源；所述控制電路用于在偵測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述控制開關(guān)控制所述金屬氧化物半導(dǎo)體管，從而控制所述備份電源是否連通所述第一電壓轉(zhuǎn)換器。
[0011]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述控制電路設(shè)置與所述第一電壓轉(zhuǎn)換器連接的讀寫輸出端，用于控制所述第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)。
[0012]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述控制電路設(shè)置偵測(cè)掉電采樣單元；所述控制電路通過所述偵測(cè)掉電采樣單元連接所述輸入電路，用于檢測(cè)所述輸入電路是否斷電。
[0013]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述偵測(cè)掉電采樣單元設(shè)置電壓采樣器，用于通過比較采樣的兩個(gè)電壓，判斷所述輸入電路是否斷電。
[0014]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述備份電源為4.2V的可充電鋰電池，所述第一電壓轉(zhuǎn)換器為4.2V轉(zhuǎn)1.5V電壓轉(zhuǎn)換器。
[0015]優(yōu)選的，所述切換裝置還包括所述內(nèi)存及其輸入電路。
[0016]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述輸入電路還設(shè)置儲(chǔ)能電容以及第二電壓轉(zhuǎn)換器；所述儲(chǔ)能電容通過所述第二電壓轉(zhuǎn)換器連接所述內(nèi)存。
[0017]采用上述方案，本實(shí)用新型在內(nèi)存的輸入電路斷電時(shí)，采用備份電源為內(nèi)存供電，具有很好的實(shí)用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了便于理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以采用許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0021]需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本說明書所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0022]除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是用于限制本實(shí)用新型。本說明書所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0023]普通用電設(shè)備在外電突然斷電情況下，其他模塊功能均斷電停止工作，但是要保證在斷電瞬間RAM Cache (緩存)中動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)不丟失，故必須為其提供持續(xù)供電。如圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種斷電備用電源的切換裝置，其包括控制電路、備份電源；所述控制電路連接所述備份電源；所述控制電路還分別連接外部的內(nèi)存及其輸入電路，用于在檢測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述備份電源為所述內(nèi)存供電；即為一種斷電備用電源的快速切換裝置。這樣，通過控制電路快速切換電源到備份電源，通過備份電源提供后備電池供電，及時(shí)提供數(shù)據(jù)保護(hù)的應(yīng)用，尤其適用于弱電切換，保存實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，尤其是在存儲(chǔ)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存的電池快速切換。
[0024]本實(shí)用新型的斷電備用電源的切換裝置，是一種快速切換裝置，尤其適用于弱電，且電流適中，即電流不大也不小，例如10至1500毫安，優(yōu)選的，200至1000毫安，比如支持I到2個(gè)DDR3內(nèi)存條的備用電路，提供備份電壓，這樣即使在儀器主電壓掉電后，內(nèi)存RAM數(shù)據(jù)依然保留。例如，一種斷電備用電源的快速切換裝置，其包括控制電路、備份電源；所述控制電路連接所述備份電源；所述控制電路還分別連接外部的內(nèi)存及其輸入電路；又如，如圖2所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種斷電備用電源的切換裝置，其包括控制電路、備份電源；所述控制電路連接所述備份電源；所述控制電路還設(shè)置內(nèi)存連接端、輸入電路第一連接端以及輸入電路第二連接端。所述內(nèi)存連接端連接外部的內(nèi)存，所述輸入電路第一連接端與所述輸入電路第二連接端分別連接輸入電路，用于在檢測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述備份電源為所述內(nèi)存供電。
[0025]對(duì)DDR3內(nèi)存?zhèn)浞蓦妷旱囊蠓治?，DDR3內(nèi)存條也是有多個(gè)RAM顆粒組成，供電電壓，高電壓版本為1.5V VDDR (Voltage DDR，內(nèi)存供電電壓)，0.75V VTT (TrackingTermination Voltage,監(jiān)視終止電壓)。RAM的特點(diǎn)是讀取速度快,多用于CPU的直接數(shù)據(jù)交換，內(nèi)部Cache等多為RAM，但是需要對(duì)其持續(xù)供電以維持?jǐn)?shù)據(jù)不丟失。為了保持RAM持續(xù)供電以至于數(shù)據(jù)不丟失，僅僅需要主電壓1.5V供電即可，0.75V的VTT則可不需要。故本實(shí)用新型將針對(duì)1.5V弱電切換做詳細(xì)說明。優(yōu)選的，所述切換裝置還包括第一電壓轉(zhuǎn)換器，所述備份電源通過所述第一電壓轉(zhuǎn)換器連接所述內(nèi)存。
[0026]為保證I條備用DDR內(nèi)存條的持續(xù)供電，假設(shè)供電保持24小時(shí)，則需要對(duì)其持續(xù)提供1.5V電壓，保證其IDD6自刷新電流。以三星M378B5273DH04GB512MX64為例，則需要提供持續(xù)IDD6最大為192mA。雖然電流、電壓均較小，但需實(shí)現(xiàn)其快速切換，用普通二極管則存在本身的壓差及內(nèi)阻損耗，不適用于持續(xù)供電。且對(duì)低電壓切換也存在電子控制的不好操作性，故選用4.2V的可充電鋰電池供電，例如，電池容量為5200mAH。例如，如圖2所示，所述備份電源為4.2V的可充電鋰電池，所述第一電壓轉(zhuǎn)換器為4.2V轉(zhuǎn)1.5V電壓轉(zhuǎn)換器，用于將4.2V的備用電源電壓轉(zhuǎn)為1.5V的內(nèi)存所需電壓。
[0027]為實(shí)現(xiàn)快速切換電壓，且減少損耗，則對(duì)4.2V電壓做切換控制，切換后再使其通過DC-DC同步降壓型電源控制器轉(zhuǎn)換為設(shè)備所需要電壓1.5V。切換4.2V電壓，可采用低導(dǎo)通阻抗，響應(yīng)迅速的P溝道的M0S，利用gate驅(qū)動(dòng)電壓-12V作為控制其開關(guān)導(dǎo)通。優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述控制電路設(shè)置控制開關(guān)，其連接一 MOS (Metal Oxide Silicon,金屬氧化物半導(dǎo)體)管，所述備份電源通過所述金屬氧化物半導(dǎo)體管連接所述第一電壓轉(zhuǎn)換器。優(yōu)選的，如圖2所示，所述金屬氧化物半導(dǎo)體管為P溝道的金屬氧化物半導(dǎo)體管；其柵極連接所述控制開關(guān)，其源極連接所述第一電壓轉(zhuǎn)換器其漏極，連接所述備份電源；所述控制電路用于在偵測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述控制開關(guān)控制所述金屬氧化物半導(dǎo)體管，從而控制所述備份電源是否連通所述第一電壓轉(zhuǎn)換器。
[0028]例如，首先判斷設(shè)備主電壓掉電，且在大電容的儲(chǔ)能下未完全掉完，則執(zhí)行-12V電壓輸出打開P-MOS開關(guān)，使得4.2V的電池電壓切換過來給1.5V電壓轉(zhuǎn)換器提供供電電壓。同時(shí)可考慮增加電壓轉(zhuǎn)換器的使能關(guān)閉控制。在正常主電壓供電期間均關(guān)閉電壓轉(zhuǎn)換輸出。[0029]偵測(cè)主電壓掉電瞬間變化，并做出快速控制MOS開關(guān)，且能提供對(duì)正常供電期間對(duì)電池4.2V的充電功能。具體實(shí)現(xiàn)可考慮選用TI (德州儀器)公司的充電IC bq24133。
[0030]優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述控制電路設(shè)置與所述第一電壓轉(zhuǎn)換器連接的讀寫輸出端，用于控制所述第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)。如圖2所示，所述控制電路設(shè)置10，其連接該4.2V轉(zhuǎn)1.5V電壓轉(zhuǎn)換器，控制該4.2V轉(zhuǎn)1.5V電壓轉(zhuǎn)換器的使能與失能。
[0031 ] 優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述控制電路設(shè)置偵測(cè)掉電采樣單元；所述控制電路通過所述偵測(cè)掉電采樣單元連接所述輸入電路，用于檢測(cè)所述輸入電路是否斷電。例如，所述控制電路設(shè)置偵測(cè)掉電采樣單元；所述輸入電路設(shè)置一精密電阻；所述偵測(cè)掉電采樣單元分別連接所述精密電阻兩端；所述控制電路通過所述偵測(cè)掉電采樣單元檢測(cè)所述輸入電路是否斷電。優(yōu)選的，所述偵測(cè)掉電采樣單元設(shè)置電壓采樣器，用于通過比較采樣的兩個(gè)電壓，判斷所述輸入電路是否斷電。
[0032]結(jié)合應(yīng)用于上述任一實(shí)施例，優(yōu)選的，所述切換裝置還包括所述內(nèi)存及其輸入電路。優(yōu)選的，所述切換裝置中，所述輸入電路還設(shè)置儲(chǔ)能電容以及第二電壓轉(zhuǎn)換器；所述儲(chǔ)能電容通過所述第二電壓轉(zhuǎn)換器連接所述內(nèi)存。優(yōu)選的，所述第二電壓轉(zhuǎn)換器為12V轉(zhuǎn)
1.5V電壓轉(zhuǎn)換器，用于將12V的輸入電路電壓轉(zhuǎn)為1.5V的內(nèi)存所需電壓。優(yōu)選的，如圖2所示，所述輸入電路還設(shè)置精密電阻，板卡主電壓經(jīng)精密電阻到第二電壓轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換后供電給內(nèi)存。優(yōu)選的，偵測(cè)掉電采樣單元分別連接精密電阻的兩端，通過檢測(cè)其電壓確定所述輸入電路是否斷電。例如，所述輸入電路第一連接端與所述輸入電路第二連接端分別連接精密電阻的兩端。
[0033]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的實(shí)施例還包括，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合形成的斷電備用電源的快速切換裝置。系統(tǒng)斷電后重啟，斷電時(shí)間在備用電池續(xù)航能力范圍內(nèi)，正在實(shí)時(shí)操作的數(shù)據(jù)內(nèi)容并未丟失，重新開機(jī)啟動(dòng)后，可以維持上一階段操作繼續(xù)進(jìn)行。保證數(shù)據(jù)的可靠性。
[0034]需要說明的是，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本實(shí)用新型說明書記載的范圍；并且，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種斷電備用電源的切換裝置，其特征在于，包括控制電路、備份電源； 所述控制電路連接所述備份電源； 所述控制電路還分別連接外部的內(nèi)存及其輸入電路，所述控制電路設(shè)置偵測(cè)掉電采樣單元，所述控制電路通過所述偵測(cè)掉電采樣單元連接所述輸入電路，所述偵測(cè)掉電采樣單元設(shè)置電壓采樣器，用于通過比較采樣的兩個(gè)電壓，判斷所述輸入電路是否斷電，在檢測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述備份電源為所述內(nèi)存供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述切換裝置，其特征在于，還包括第一電壓轉(zhuǎn)換器，所述備份電源通過所述第一電壓轉(zhuǎn)換器連接所述內(nèi)存。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述切換裝置，其特征在于，所述控制電路設(shè)置控制開關(guān)，其連接一金屬氧化物半導(dǎo)體管，所述備份電源通過所述金屬氧化物半導(dǎo)體管連接所述第一電壓轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述切換裝置，其特征在于，所述金屬氧化物半導(dǎo)體管為P溝道的金屬氧化物半導(dǎo)體管； 其柵極連接所述控制開關(guān)，其源極連接所述第一電壓轉(zhuǎn)換器其漏極，連接所述備份電源； 所述控制電路用于在偵測(cè)所述輸入電路斷電時(shí)，通過所述控制開關(guān)控制所述金屬氧化物半導(dǎo)體管，從而控制所述備份電源是否連通所述第一電壓轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述切換裝置，其特征在于，所述控制電路設(shè)置與所述第一電壓轉(zhuǎn)換器連接的讀寫輸出端，用于控制所述第一電壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述切換裝置，其特征在于，所述備份電源為4.2V的可充電鋰電池，所述第一電壓轉(zhuǎn)換器為4.2V轉(zhuǎn)1.5V電壓轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一所述切換裝置，其特征在于，還包括所述內(nèi)存及其輸入電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述切換裝置，其特征在于，所述輸入電路還設(shè)置儲(chǔ)能電容以及第二電壓轉(zhuǎn)換器； 所述儲(chǔ)能電容通過所述第二電壓轉(zhuǎn)換器連接所述內(nèi)存。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK203747497SQ201420053997
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】曾凱平 申請(qǐng)人:深圳市迪菲特科技股份有限公司