本發(fā)明涉及消防技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種實(shí)現(xiàn)兩總線降壓的電路結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

目前，在兩總線電路上，LDO穩(wěn)壓模塊將總線電路整流輸出的21～24V調(diào)整成3V左右，然后為單片機(jī)供電，使其正常工作?，F(xiàn)有LDO穩(wěn)壓輸入輸出部分的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，其在LDO穩(wěn)壓模塊外圍(輸入端)加入了一個(gè)電容儲(chǔ)能，并結(jié)合一個(gè)二極管接入總線電路，由于輸入總線為脈沖電壓，因此存在著高、低電平。當(dāng)?shù)碗娖降絹頃r(shí)，利用電容釋放能量，可以保證輸入到LDO穩(wěn)壓模塊的電壓穩(wěn)定在21～24V之間。

然而，由于通過LDO穩(wěn)壓模塊的兩端電流是相同的，而LDO穩(wěn)壓模塊輸出端電壓為3V左右，因此LDO穩(wěn)壓模塊的輸入、輸出端就存在著較大的電壓壓差，這種輸入電壓穩(wěn)壓輸出將會(huì)在LDO穩(wěn)壓模塊上消耗大約15～18V電壓的能耗。而在應(yīng)用時(shí)，由于總線會(huì)接入到控制器中，并且控制器由電池供電，因此，總線能耗加大時(shí)，也會(huì)影響到電池的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)兩總線降壓的電路結(jié)構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)方法，主要解決現(xiàn)有的總線能耗大、總線輸出電壓利用率低、且容易降低電池使用壽命的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種實(shí)現(xiàn)兩總線降壓的電路結(jié)構(gòu)，包括一端結(jié)合二極管D接入總線電路并輸出穩(wěn)定電壓、另一端接地的電容C1，以及LDO穩(wěn)壓模塊，還包括開關(guān)電路、電壓檢測(cè)控制電路和電容C2；所述開關(guān)電路同時(shí)與電容C1和LDO穩(wěn)壓模塊連接；所述電容C2一端連接在開關(guān)電路和LDO穩(wěn)壓模塊之間，另一端接地；所述電壓檢測(cè)控制電路同時(shí)與開館電路和電容C2連接。

基于上述電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提供了該電路結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

(1)初始時(shí)，電壓檢測(cè)控制電路控制開關(guān)電路閉合，使整個(gè)電路構(gòu)成回路，然后將電容C1結(jié)合二極管D接入總線電路；

(2)總線電路輸出21～24V的脈沖電平，當(dāng)電容C1接收到高電平時(shí)，電容C1與電容C2同時(shí)充電儲(chǔ)能，直至電壓檢測(cè)控制電路檢測(cè)到電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端的電壓u₀滿足(u₁-u₀)≥1V時(shí)，控制開館電路斷開，由電容C2為LDO穩(wěn)壓模塊供電；

(3)當(dāng)電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端電壓u₀滿足0<(u₁-u₀)≤0.5V時(shí)，電壓檢測(cè)控制電路控制開關(guān)電路閉合，若電容C1此時(shí)依然接收到高電平，則由總線電路為電容C2充電儲(chǔ)能，直至電壓檢測(cè)控制電路檢測(cè)到電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端的電壓u₀滿足(u₁-u₀)≥1V時(shí)，繼續(xù)斷開開關(guān)電路，然后由電容C2為LDO穩(wěn)壓模塊供電；否則，由電容C1為電容C2充電儲(chǔ)能，然后執(zhí)行步驟(4)；

(4)當(dāng)電壓檢測(cè)控制電路檢測(cè)到電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端的電壓u₀滿足(u₁-u₀)≥1V時(shí)，斷開開關(guān)電路，然后由電容C2為LDO穩(wěn)壓模塊供電，與此同時(shí)，若電容C1接收到高電平，則電容C1開始充電，否則，二極管D反向讓電容C1內(nèi)電倒回；

(5)循環(huán)步驟(3)、(4)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)非常巧妙，其采用兩級(jí)電容儲(chǔ)能及開關(guān)電路和電壓檢測(cè)控制電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理利用了LDO兩端電流相等原理，有效降低了LDO穩(wěn)壓模塊輸入端電壓，從而提高了現(xiàn)有總線輸出電壓的利用率。本發(fā)明通過嚴(yán)格控制電容C1、C2的充放電順序，使LDO穩(wěn)壓模塊輸入、輸出端電壓大部分時(shí)間都保持在0.5～1V的壓差，如此一來，既可以保證LDO穩(wěn)壓模塊的正常工作，又能有效降低LDO穩(wěn)壓模塊的能耗(實(shí)踐表明，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)來說，可實(shí)現(xiàn)6～8倍的節(jié)能)，大幅延長了為總線供電的電池使用壽命，節(jié)約成本，并有效避免了由于輸入端電壓持續(xù)過大而導(dǎo)致LDO穩(wěn)壓模塊發(fā)生損壞的隱患。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，本發(fā)明的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。

如圖2所示，本發(fā)明用于實(shí)現(xiàn)兩總線的高效率降壓，其電路結(jié)構(gòu)包括一端用于接入總線電路并輸出穩(wěn)定電壓、另一端接地的電容C1，以及LDO穩(wěn)壓模塊、開關(guān)電路、電壓檢測(cè)控制電路和電容C2。所述開關(guān)電路同時(shí)與電容C1和LDO穩(wěn)壓模塊連接；所述電容C2一端連接在開關(guān)電路和LDO穩(wěn)壓模塊之間，另一端接地；所述電壓檢測(cè)控制電路同時(shí)與開關(guān)電路和電容C2連接。

本發(fā)明利用開關(guān)電路來引導(dǎo)兩級(jí)電容順序充放電，巧妙利用了LDO穩(wěn)壓模塊兩端電流相等原理，實(shí)現(xiàn)了LDO穩(wěn)壓模塊輸入端電壓的降低，并提高現(xiàn)有總線上的利用率。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程如下：

初始時(shí)，電壓檢測(cè)控制電路控制開關(guān)電路閉合，使整個(gè)電路構(gòu)成回路，然后將電容C1接入總線電路。

給予總線脈沖信號(hào)時(shí)，總線電路整合輸出21～24V的脈沖電平，而當(dāng)電容C1接收到高電平時(shí)，電容C1與電容C2同時(shí)充電儲(chǔ)能，此時(shí)，LDO穩(wěn)壓模塊由總線電壓供電工作。

當(dāng)電壓檢測(cè)控制電路檢測(cè)到電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端的電壓u₀滿足(u₁-u₀)≥1V時(shí)，控制開關(guān)電路斷開，此時(shí)，LDO穩(wěn)壓模塊便改成由電容C2供電工作。而當(dāng)電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端電壓u₀滿足0<(u₁-u₀)≤0.5V時(shí)，電壓檢測(cè)控制電路控制開關(guān)電路再次閉合，若電容C1此時(shí)依然接收到高電平，則由總線電路為電容C2充電儲(chǔ)能，同時(shí)，LDO穩(wěn)壓模塊該由總線電壓實(shí)現(xiàn)工作，直至電壓檢測(cè)控制電路檢測(cè)到電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端的電壓u₀滿足(u₁-u₀)≥1V時(shí)，繼續(xù)斷開開關(guān)電路，然后再由電容C2為LDO穩(wěn)壓模塊供電。

若電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端電壓u₀滿足0<(u₁-u₀)≤0.5V、且電容C1接收到的是低電平，則由電容C1為電容C2充電儲(chǔ)能，直至電壓檢測(cè)控制電路檢測(cè)到電容C2的電壓u₁與LDO穩(wěn)壓模塊輸出端的電壓u₀滿足(u₁-u₀)≥1V時(shí)，斷開開關(guān)電路，然后由電容C2為LDO穩(wěn)壓模塊供電；與此同時(shí)，若電容C1接收到高電平，則電容C1開始充電；若電容C1接收到低電平，則二極管D反向讓電容C1內(nèi)電倒回，直至高電平的到來。

需要說明的是，本發(fā)明中的開關(guān)電路和電壓檢測(cè)控制電路均可采用常規(guī)的電路設(shè)計(jì)，且二者的具體電路結(jié)構(gòu)也不是本發(fā)明的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)，故本發(fā)明不對(duì)開關(guān)電路和電壓檢測(cè)控制電路的具體結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹。

本發(fā)明看似簡(jiǎn)單，實(shí)則不易想到，只有充分理解總線電路及LDO穩(wěn)壓模塊的特性，并通過有效的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，才能很好地改善整個(gè)總線電路的性能，提高其電壓輸出的利用率，減少能耗，節(jié)約成本。因此，本發(fā)明通過簡(jiǎn)單的電路及流程設(shè)計(jì)，解決了現(xiàn)有技術(shù)不能解決的問題，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有技術(shù)不可預(yù)料的技術(shù)效果，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的主體設(shè)計(jì)思想和精神上作出的毫無實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)或潤色，其所解決的技術(shù)問題仍然與本發(fā)明一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。