專利名稱：一種單片機(jī)后備電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種使用法拉電容作為單片機(jī)系統(tǒng)的后備電源。
背景技術(shù)：
超級(jí)電容器，又名超大容量電容器、法拉電容、雙電層電容器、EDLCs等，是上世紀(jì)七、八十年代發(fā)展起來的一種新型的儲(chǔ)能裝置。它是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲(chǔ)存電能，因而不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源。超級(jí)電容器的突出優(yōu)點(diǎn)是功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度范圍寬?；谏鲜鎏匦?，超級(jí)電容特別適合作為單片機(jī)系統(tǒng)的后備電源，提供主電源喪失時(shí)維持系統(tǒng)工作的作用?，F(xiàn)有的單片機(jī)系統(tǒng)一般選用電池作為后備電源，存在因?yàn)殡姵氐淖运p問題引起后備電源的失效。例如，在智能水表的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，要求使用內(nèi)置電池的水表其電池使用壽命不小于6年，但是在實(shí)際使用過程中，大部分電池遠(yuǎn)不能達(dá)到規(guī)定年限。水表要求在電池電量不足時(shí)自動(dòng)關(guān)閉閥門，但是由于電池在衰竭到規(guī)定電壓時(shí)往往不能夠穩(wěn)定提供關(guān)閉閥門所需要的大電流，導(dǎo)致這一重要功能失效，成為致命故障(水表電源電能不足無法正常計(jì)量，同時(shí)無法關(guān)閉閥門)。為了規(guī)避這一問題，有些產(chǎn)品在系統(tǒng)中使用了另一塊小容量電池作為主電源失能時(shí)的備用電源，但是作為后備電源的電池效果同樣不是十分理想和穩(wěn)妥。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的單片機(jī)系統(tǒng)后備電源存在失效的的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種使用法拉電容作為單片機(jī)系統(tǒng)的后備電源，在單片機(jī)系統(tǒng)中，在主電源喪失的情況下，提供一種有效的后備電源，以維持系統(tǒng)在需要時(shí)間內(nèi)的正常工作。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案—種單片機(jī)后備電源，包括第一二極管D1、第一穩(wěn)壓模塊IC1、第一超級(jí)電容Cl、 第二二極管D3、第二超級(jí)電容C2以及第二穩(wěn)壓模塊IC3，所述第一二極管的正端接單片機(jī)主電源的正極，所述第一二極管的負(fù)端接第一穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述第一穩(wěn)壓模塊的輸出端接第二二極管的正端，所述第二二極管的負(fù)端接第二穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述第二穩(wěn)壓模塊的輸出端接負(fù)載，所述第一超級(jí)電容Cl的正極接第一穩(wěn)壓模塊的輸出端，其負(fù)極接主電源的負(fù)極；所述第二超級(jí)電容的正極接第二穩(wěn)壓模塊的輸入端，其負(fù)極接主電源的負(fù)極；所述第一超級(jí)電容Cl的電容大于第二超級(jí)電容C2的電容。本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型選用超級(jí)電容作為單片機(jī)系統(tǒng)的后備電源，有效解決了使用電池作為后備電源時(shí)存在的電池自衰減導(dǎo)致的后備電源失效的問題，使用超級(jí)電容，在保證電容正常工況的前提下，可以在各種需要單片機(jī)控制儀器設(shè)備的使用壽命內(nèi)有效提供一個(gè)備用電源。2、本實(shí)用新型通過在第二二極管和第二穩(wěn)壓模塊之間并聯(lián)有第二超級(jí)電容C2，并且第一超級(jí)電容Cl的電容大于第二超級(jí)電容C2的電容，避免了電容釋放大電流出現(xiàn)的電壓波動(dòng)導(dǎo)致單片機(jī)系統(tǒng)工作失效的問題。

圖I為本實(shí)用新型后備電源的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于這些實(shí)施例。如圖I所示一種后備電源，包括第一二極管D1、第一穩(wěn)壓模塊IC1、第二二極管D3 以及第二穩(wěn)壓模塊IC3，第一二極管的正端接主電源的正極，第一二極管的負(fù)端接第一穩(wěn)壓模塊的2引腳，第一穩(wěn)壓模塊的3引腳接第二二極管的正端，第二二極管的負(fù)端接第二穩(wěn)壓模塊的2引腳，第二穩(wěn)壓模塊的3引腳輸出功率，第一穩(wěn)壓模塊和第二二極管之間并聯(lián)有第一超級(jí)電容Cl，第二二極管和第二穩(wěn)壓模塊之間并聯(lián)有第二超級(jí)電容C2，第一超級(jí)電容Cl 的負(fù)極、第二超級(jí)電容C2的負(fù)極以及第二穩(wěn)壓模塊的I引腳均接主電源的負(fù)極，第一穩(wěn)壓模塊的I引腳接地，第一超級(jí)電容Cl的電容大于第二超級(jí)電容C2的電容。在系統(tǒng)正常工作時(shí)，由主電源對(duì)第一超級(jí)電容Cl和第二超級(jí)電容C2進(jìn)行充電，由第一穩(wěn)壓模塊ICI保證第一超級(jí)電容Cl的充電電壓不超過其標(biāo)稱值。當(dāng)主電源失能時(shí)，由第一超級(jí)電容Cl提供維持系統(tǒng)工作所需電流電壓。當(dāng)?shù)谝怀?jí)電容由于釋放大電流進(jìn)行功率輸出導(dǎo)致電壓波動(dòng)時(shí)，由第二超級(jí)電容C2維持系統(tǒng)電壓。使用超級(jí)電容(法拉電容) 作為單片機(jī)系統(tǒng)后備電源應(yīng)用，可以支持小電流輸出(較長(zhǎng)時(shí)間)或大電流功率輸出(短時(shí)間)電壓檢測(cè)模塊用于檢測(cè)后備電源電壓的穩(wěn)定性。第一電源穩(wěn)壓模塊保證第一超級(jí)電容的充電電壓不超過其標(biāo)稱值。第一超級(jí)電容使用它保證單片機(jī)系統(tǒng)在主電源喪失后的正常工作，包括小電流的較長(zhǎng)時(shí)間維持或短時(shí)間的大電流輸出。第二超級(jí)電容用于在第一超級(jí)電容釋放大電流功率輸出時(shí)保證單片機(jī)系統(tǒng)的電源電壓，避免單片機(jī)系統(tǒng)失能。
權(quán)利要求1.一種單片機(jī)后備電源,包括第一二極管(Dl)、第一穩(wěn)壓模塊(ICl)、第一超級(jí)電容 (Cl)、第二二極管(D3)、第二超級(jí)電容(C2)以及第二穩(wěn)壓模塊(IC3)，所述第一二極管的正端接單片機(jī)主電源的正極，所述第一二極管的負(fù)端接第一穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述第一穩(wěn)壓模塊的輸出端接第二二極管的正端，所述第二二極管的負(fù)端接第二穩(wěn)壓模塊的輸入端，所述第二穩(wěn)壓模塊的輸出端接負(fù)載，所述第一超級(jí)電容(Cl)的正極接第一穩(wěn)壓模塊的輸出端，其負(fù)極接主電源的負(fù)極；所述第二超級(jí)電容的正極接第二穩(wěn)壓模塊的輸入端，其負(fù)極接主電源的負(fù)極；所述第一超級(jí)電容(Cl)的電容大于第二超級(jí)電容(C2)的電容。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種單片機(jī)后備電源，包括第一二極管、第一穩(wěn)壓模塊、第一超級(jí)電容、第二二極管、第二超級(jí)電容以及第二穩(wěn)壓模塊，第一二極管的正端接單片機(jī)主電源的正極，第一二極管的負(fù)端接第一穩(wěn)壓模塊的輸入端，第一穩(wěn)壓模塊的輸出端接第二二極管的正端，第二二極管的負(fù)端接第二穩(wěn)壓模塊的輸入端，第二穩(wěn)壓模塊的輸出端接負(fù)載，第一超級(jí)電容的正極接第一穩(wěn)壓模塊的輸出端，其負(fù)極接主電源的負(fù)極；第二超級(jí)電容的正極接第二穩(wěn)壓模塊的輸入端，其負(fù)極接主電源的負(fù)極；第一超級(jí)電容的電容大于第二超級(jí)電容的電容。本實(shí)用新型解決了使用電池作為后備電源時(shí)存在的電池自衰減導(dǎo)致的后備電源失效的問題。
文檔編號(hào)H02J9/06GK202353308SQ201120550529
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者周晶, 許衛(wèi)軍 申請(qǐng)人:西安航天動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究所