本實用新型涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于為MCU供電的供電電路。

背景技術(shù)：

微控制單元MCU(Microcontroller Unit)又稱單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)或者單片機，用于為不同的應(yīng)用場合做不同的組合控制。

現(xiàn)有技術(shù)中，MCU會連接有一MCU供電模塊，該MCU供電模塊可以在輸入電源啟動時持續(xù)地為MCU進行供電；而當(dāng)輸入電源切斷時，該MCU供電模塊可以利用自身存儲的電量為MCU進行短暫供電；然而，由于MCU供電模塊存儲電量能力有限，因此，無法保證MCU長時間的工作，進而降低了MCU工作的穩(wěn)定可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種用于為MCU供電的供電電路，用于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述或者其他潛在問題。

本實用新型提供了一種用于為MCU供電的供電電路，包括：MCU、與所述MCU相連接的MCU供電模塊、負(fù)載以及連接在所述負(fù)載兩端的充電電容，所述MCU供電模塊連接有輸入電源，且所述MCU供電模塊通過MOS管與所述充電電容相連接，所述MOS管連接有寄生二極管；

所述充電電容，用于在所述輸入電源連通時,為所述負(fù)載供電；且在所述輸入電源切斷時，通過所述寄生二極管和MCU供電模塊為所述MCU供電。

如上所述的供電電路，還包括：與所述MOS管相連接的控制模塊，并且所述控制模塊與所述MCU供電模塊和所述充電電容相連接，用于在所述輸入電源連通時，控制所述MOS管導(dǎo)通，以實現(xiàn)所述充電電容為所述負(fù)載供電；且在所述輸入電源切斷時，控制所述MOS管截止，以實現(xiàn)所述充電電容通過所述寄生二極管和MCU供電模塊為所述MCU供電。

如上所述的供電電路，還包括：設(shè)置于所述MCU供電模塊與所述輸入電源之間的濾波整流模塊，所述濾波整流模塊與所述控制模塊相連接。

如上所述的供電電路，所述充電電容的一端通過電感與所述控制模塊相連接，另一端通過二極管與所述控制模塊相連接。

如上所述的供電電路，所述充電電容通過所述電感和電阻與所述MOS管的源極相連接。

如上所述的供電電路，所述二極管通過所述電阻與所述MOS管的源極相連接。

如上所述的供電電路，所述MOS管為P溝道MOS管。

如上所述的供電電路，所述控制模塊，用于獲取所述充電電容的容量、所述負(fù)載兩端的電壓、所述MCU的工作電流以及電源效率，根據(jù)所述充電電容的容量、所述負(fù)載兩端的電壓、所述MCU的工作電流以及電源效率確定所述MCU的維持工作時間，并根據(jù)所述維持工作時間對所述供電電路進行控制。

如上所述的供電電路，還包括：與所述控制模塊相連接的告警模塊；在所述維持工作時間小于或等于預(yù)先設(shè)置的閾值時間時，所述控制模塊控制所述告警模塊啟動。

如上所述的供電電路，所述告警模塊包括：LED燈和/或蜂鳴器。

本實用新型提供的用于為MCU供電的供電電路，通過將MCU供電模塊設(shè)置為通過MOS管與充電電容相連接，而MOS管連接有寄生二極管，有效地實現(xiàn)了在輸入電源連通時，充電電容為負(fù)載供電；在輸入電源切斷時，充電電容通過寄生二極管和MCU供電模塊為MCU供電，延長了MCU在輸入電源切斷后的工作時間，進而保證了MCU工作的穩(wěn)定可靠性，有效地提高了該供電電路的實用性，有利于市場的推廣與應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種用于為MCU供電的供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本實用新型實施例提供的一種用于為MCU供電的供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖二。

圖中：

1、MCU； 2、MCU供電模塊；

3、負(fù)載； 4、充電電容；

5、MOS管； 6、寄生二極管；

7、控制模塊； 8、濾波整流模塊；

9、電感； 10、二極管；

11、電阻； 12、告警模塊；

1201、蜂鳴器； 1202、LED燈。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細(xì)描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

圖1為本實用新型實施例提供的一種用于為MCU 1供電的供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖一；參考附圖1可知，本實施例提供了一種用于為MCU 1供電的供電電路，包括：MCU 1、與MCU 1相連接的MCU供電模塊2、負(fù)載3以及連接在負(fù)載3兩端的充電電容4，MCU供電模塊2連接有輸入電源，且MCU供電模塊2通過MOS管5與充電電容4相連接，MOS管5連接有寄生二極管6；

充電電容4，用于在輸入電源連通時,為負(fù)載3供電；且在輸入電源切斷時，通過寄生二極管6和MCU供電模塊2為MCU 1供電。

本實施例對于負(fù)載3的具體類型不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計需求進行設(shè)置，例如將負(fù)載3設(shè)置為燈、電腦、智能家用設(shè)備等等；另外，本實施例對于MOS管5的具體類型不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計需求對MOS管5的類型進行設(shè)置，例如可以將MOS管5設(shè)置為N溝道的MOS管5，較為優(yōu)先的，將MOS管5設(shè)置呈為P溝道MOS管5，此外，寄生二極管6可以集成在MOS管5中，也可以單獨連接MOS管5；通過將MOS管5設(shè)置為連接有寄生二極管6，使得連接有寄生二極管6的大功率MOS管5在V_DD過壓對MOS管5造成破壞之前，寄生二極管6會先反向擊穿，將大電流直接到地，從而可以避免MOS管5被燒壞；此外，寄生二極管6還可以防止MOS管5的源極和漏極被錯誤的反接時防止MOS管5燒壞，或者在電路中存在反向感生電壓時，該寄生二極管可以為反向感生電壓提供通路，避免反向感生電壓擊穿MOS管5，從而有效地保證該供電電路中MOS管5工作的穩(wěn)定可靠性。

在利用該供電電路進行供電時，為了進一步提高該供電電路的實用性，將該供電電路設(shè)置為還包括：與MOS管5相連接的控制模塊7，并且控制模塊7與MCU供電模塊2和充電電容4相連接，用于在輸入電源連通時，控制MOS管5導(dǎo)通，以實現(xiàn)充電電容4為負(fù)載3供電；且在輸入電源切斷時，控制MOS管5截止，以實現(xiàn)充電電容4通過寄生二極管6和MCU供電模塊2為MCU 1供電。

進一步的，為了保證輸入電源的供電效率和質(zhì)量，將供電電路設(shè)置為還包括：設(shè)置于MCU供電模塊2與輸入電源之間的濾波整流模塊8，濾波整流模塊8與控制模塊7相連接，該濾波整流模塊8用于對輸入電源的輸入信號進行濾波整流，以保證輸入電源的供電質(zhì)量和效率。

本實施例對于濾波整流模塊8的具體形狀結(jié)構(gòu)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其實現(xiàn)的功能作用對其進行任意設(shè)置，例如，可以將濾波整流模塊8設(shè)置為由電感和電容構(gòu)成的濾波整流電路等。

具體的，當(dāng)輸入電源連通時，輸入電源通過濾波整流模塊8之后，一路電信號通過MCU供電模塊2直接為MCU 1進行供電，此時，控制模塊7控制MOS管5導(dǎo)通，進而使得輸入電源的另一路電信號為充電電容4進行充電，此時的充電電容4可以為負(fù)載3進行供電；而當(dāng)輸入電源切斷時，控制模塊7控制MOS管5關(guān)閉，充電電容4所存儲的電量通過寄生二極管6、MCU供電模塊2為MCU 1進行供電，從而可以保證MCU 1工作的穩(wěn)定可靠性。

本實施例提供的用于為MCU 1供電的供電電路，通過將MCU供電模塊2設(shè)置為通過MOS管5與充電電容4相連接，而MOS管5連接有寄生二極管6，有效地實現(xiàn)了在輸入電源連通時，充電電容4為負(fù)載3供電；在輸入電源切斷時，充電電容4通過寄生二極管6和MCU供電模塊2為MCU 1供電，延長了MCU 1在輸入電源切斷后的工作時間，進而保證了MCU 1工作的穩(wěn)定可靠性，有效地提高了該供電電路的實用性，有利于市場的推廣與應(yīng)用。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1可知，為了進一步提高該供電電路工作的穩(wěn)定可靠性，將充電電容4的一端設(shè)置為通過電感9與控制模塊7相連接，另一端設(shè)置為通過二極管10與控制模塊7相連接；而對于充電電容4與MOS管5的具體連接方式不做限定，較為優(yōu)選的，將充電電容4設(shè)置為通過電感9和電阻11與MOS管5的源極相連接。

其中，電感9用于隔交流通直流，電阻11用于限流，進而可以保證充電電容4為MCU 1進行供電的穩(wěn)定可靠性；此外，為了進一步提高該供電電路工作的穩(wěn)定可靠性，將二極管10設(shè)置為通過電阻11與MOS管5的源極相連接，此時的二極管10與電感9、充電電容4所在的線路并聯(lián)連接在負(fù)載3與MOS管5、控制模塊7之間；需要了解的是，在具體應(yīng)用時，該二極管10的另一端與地或者相對地相連接，起到穩(wěn)壓作用，進而可以保證供電電路工作的安全可靠性。

圖2為本實用新型實施例提供的一種用于為MCU 1供電的供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖二，在上述實施例的基礎(chǔ)上，繼續(xù)參考附圖1-2可知，本實施例將控制模塊7設(shè)置為用于獲取充電電容4的容量、負(fù)載3兩端的電壓、MCU 1的工作電流以及電源效率，根據(jù)充電電容4的容量、負(fù)載3兩端的電壓、MCU1的工作電流以及電源效率確定MCU 1的維持工作時間，并根據(jù)維持工作時間對供電電路進行控制。

具體的，充電電容4的容量可以用戶輸入，或者也可以通過獲取充電電容4的相關(guān)參數(shù)計算獲得充電電容4的容量，而電源效率可以為預(yù)先設(shè)置的，也可以為用戶直接輸入到控制模塊7；具體的，將根據(jù)充電電容4的容量、負(fù)載3兩端的電壓、MCU 1的工作電流以及電源效率確定MCU 1的維持工作時間設(shè)置為包括：

根據(jù)以下公式確定MCU 1的維持工作時間：

其中，t為MCU 1的維持工作時間，I為MCU 1的工作電流，C₁為充電電容4的容量，U1為負(fù)載3兩端的電壓，η為電源效率。

需要說明的是，為充電電容4C1的總能力Q總，而利用充電電容4向MCU 1進行供電時，會存在一定的能量消耗，因此，MCU 1所接收到的QMCU 1＝Q總×η；從而得到上述的MCU 1的維持工作時間。

現(xiàn)有技術(shù)中，如果在輸入電源切斷時，若只采用MCU供電模塊2為MCU 1進行供電時，則MCU 1的維持工作時間其中，C₂為MCU供電模塊2的輸出電容容量，U₂為MCU 1的供電電壓，為了使得MCU供電模塊2為MCU 1進行供電的維持工作時間與充電電容4為MCU 1進行供電的維持時間相等，進而可以得到進一步可以得到MCU供電模塊2的輸出電容容量與充電電容4的容量關(guān)系式為：

基于上述MCU供電模塊2的輸出電容容量與充電電容4的容量關(guān)系式，假設(shè)在某種具體應(yīng)用場景下U₂為3.3V，U₁為36V，電源效率η為0.9，可以得到C₂＝176×C₁，即如需采用MCU供電模塊2為MCU 1供電的MCU 1維持工作時間與采用充電電容4C1為MCU 1供電的MCU 1維持工作時間相同，則需要將MCU供電模塊2的輸出電容容量C₂需要是充電電容4C1的容量C₁的176倍；可見，采用本技術(shù)方案所提供的供電電路，在保持MCU 1工作維持時間不變的情況下，可以減少電源板占用的尺寸，以及降低MCU 1供電電路的成本。

進一步的，為了保證供電電路的工作質(zhì)量和效率，將該供電電路設(shè)置為包括：與控制模塊7相連接的告警模塊12；在維持工作時間小于或等于預(yù)先設(shè)置的閾值時間時，控制模塊7控制告警模塊12啟動。

本實施例對于告警模塊12的具體形狀結(jié)構(gòu)不做限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體的設(shè)計需求進行設(shè)置，較為優(yōu)選的，將告警模塊12設(shè)置為包括：LED燈1202和/或蜂鳴器1201，也就是說告警模塊12可以包括多個LED燈1202，或者只包括蜂鳴器1201，或者包括多個LED燈1202和蜂鳴器1201；當(dāng)將告警模塊12設(shè)置為只包括LED燈1202時，在維持工作時間小于或等于閾值時間時，控制模塊7會控制LED燈1202進行閃亮，以提醒用戶或者工作人員該供電電路的工作維持時間很短，便于用戶和工作人員及時對供電電路進行調(diào)整與維護；而當(dāng)告警膜只包括蜂鳴器1201時，在維持工作時間小于或等于閾值時間時，控制模塊7會控制蜂鳴器1201進行鳴叫，同樣可以提醒用戶或者工作人員該供電電路的工作維持時間很短；較為優(yōu)選的，將告警模塊12設(shè)置為包括LED燈1202和蜂鳴器1201，這樣在維持工作時間小于或等于閾值時間時，控制模塊7會控制LED燈1202進行閃亮，并且會控制蜂鳴器1201進行鳴叫，這樣在視覺和聽覺上同時起到告警提示作用，有效地保證了告警模塊12的警示作用，進一步提高了該供電電路工作的穩(wěn)定可靠性。

在本實用新型所提供的幾個實施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的裝置，可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。