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【仪表最新专利】基于RTC的供电电路和智能电表

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2018-02-23  来源:中国仪表网  浏览次数:242


       创意无极限,仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——基于RTC的供电电路和智能电表。该专利由华立科技股份有限公司申请,并于2018年2月2日获得授权公告。
 
  内容说明
 
  本发明涉及智能电表技术领域,尤其是涉及基于RTC的供电电路和智能电表。
 
  发明背景
 
  目前,智能电表将电池外置,当电池损坏或者超过使用寿命后,可以在不打开电表铅封的情况下,在外部对电池进行更换。在插入新电池之前,如果旧电池已经损坏或者欠压,导致电表没电,则需要智能电表内部的超级电容维持供电,从而保证智能电表的准确性。
 
  但是,由于超级电容受容量、自放电、RTC(Real-time clock,时钟芯片)的功耗和环境温度等因素的影响,对超级电容的供电方式提出了很高的要求。尤其是在高温条件下,测量超级电容两端电压会出现低于2V的情况,时钟芯片RTC会出现偏差,这说明当超级电容的电压低于RTC的工作电压后,时钟芯片RTC就不工作了。
 
  综上,由于超级电容受高温环境因素的影响,在高温下自放电过快,保持电压能力差,不能保证时钟芯片RTC的正常工作。
 
  发明内容
 
  针对上述问题,本发明的目的在于提供基于RTC的供电电路和智能电表,通过采用升压芯片,确保时钟芯片RTC的正常工作。
 

 

图为本发明基于RTC的供电电路原理图

 
  第一方面,本发明实施例提供了基于RTC的供电电路,电路包括:二极管D2的阳极输入第一电压,二极管D2的阴极分别与二极管D3的阴极、电容C2的一端、电阻R3的一端和电感L1的一端相连接,二极管D3的阳极分别与二极管D1的阴极、电阻R1的一端和电阻R2的一端相连接,二极管D1的阳极输入第二电压,电阻R1的另一端分别与电阻R2的另一端和超级电容C1的一端相连接,超级电容C1的另一端分别与电容C2的另一端和电容C3的一端相连接,并且接地;电阻R3的另一端与升压电路的引脚1相连接,电感L1的另一端与升压电路的引脚2相连接,电容C3的另一端与升压电路的引脚1相连接,升压电路的引脚6分别与电容C4的一端和电阻R4的一端相连接,并且接地,电容C4的另一端与升压电路的引脚5相连接,电阻R4的另一端与升压电路的引脚4相连接;当超级电容C1的电压小于预设电压时,升压电路进入升压模式。
 
  结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,升压电路的引脚3为输入电压VIN,升压电路的引脚1为输出电压VMIAN,当输入电压VIN大于预设电压时,时钟芯片RTC处于直通状态,时钟芯片RTC的输出电压为输入电压VIN。结合第一方面的第一种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,当输入电压VIN小于输出电压VMIAN时,升压电路进行升压,以使时钟芯片RTC的输出电压为输出电压VMIAN。
 
  结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,当市电供电时,提供第二电压,第二电压为时钟芯片RTC供电,并通过电阻R1和电阻R2为超级电容C1充电。结合第一方面的第三种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,当市电不进行供电时,锂电池提供第一电压,第一电压通过二极管D2为时钟芯片RTC供电。
 
  结合第一方面的第四种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式,其中,当市电和锂电池均不进行供电,且超级电容C1的电压大于预设电压时,超级电容C1通过二极管D3为时钟芯片RTC供电。结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式,其中,升压电路为TPS61098。结合第一方面的第六种可能的实施方式,本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式,其中,TPS61098包括单节碱性电池、双节碱性电池、镍镉电池、镍氢电池、单节纽扣电池、单节锂离子电池和锂聚合物电池中的一种或几种。结合第一方面,本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式,其中,预设电压为2 .2V。第二方面,本发明实施例还提供智能电表,包括如上的基于RTC的供电电路。
 
  本发明实施例提供了基于RTC的供电电路和智能电表,包括:二极管D2的阳极输入第一电压,二极管D2的阴极分别与二极管D3的阴极、电容C2的一端、电阻R3的一端和电感L1的一端相连接,二极管D3的阳极分别与二极管D1的阴极、电阻R1的一端和电阻R2的一端相连接,二极管D1的阳极输入第二电压,电阻R1的另一端分别与电阻R2的另一端和超级电容C1的一端相连接,超级电容C1的另一端分别与电容C2的另一端和电容C3的一端相连接,并且接地;电阻R3的另一端与升压电路的引脚1相连接,电感L1的另一端与升压电路的引脚2相连接,电容C3的另一端与升压电路的引脚1相连接,升压电路的引脚6分别与电容C4的一端和电阻R4的一端相连接,并且接地,电容C4的另一端与升压电路的引脚5相连接,电阻R4的另一端与升压电路的引脚4相连接;当超级电容C1的电压小于预设电压时,升压电路进入升压模式,通过采用升压芯片,确保时钟芯片RTC的正常工作。

 

 
 
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