本發(fā)明涉及網(wǎng)絡電源控制系統(tǒng)，特別是涉及一種發(fā)出斷電預警且提供備用電源的電源電流控制系統(tǒng)。

背景技術：

Dying gasp信號是指：在系統(tǒng)輸入電壓VIN無法滿足系統(tǒng)正常工作的時候。系統(tǒng)會自動發(fā)一個信號給頭端。告訴頭端(CO)，CPE端可能要無法正常工作，頭端做出相應反應，釋放原來安排給CPE的那條通道，使CO端的資源得到合理使用?，F(xiàn)有的方式無法在斷電前讓系統(tǒng)保持一段正常工作時間，進而使系統(tǒng)發(fā)出信號給頭端。

技術實現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種發(fā)出斷電預警且提供備用電源的電源電流控制系統(tǒng)。

一種電源電流控制系統(tǒng)，包括電壓檢測模塊、控制模塊、開關模塊及蓄電模塊；

所述電壓檢測模塊的電源端接輸入電壓、輸出端接所述控制模塊的輸入端、接地端接地；所述控制模塊的控制端接所述開關模塊的輸入端、輸出端接所述蓄電模塊的輸出端、接地端接地；所述開關模塊的電源端接所述輸入電壓、輸出端接所述蓄電模塊的輸出端；所述蓄電模塊的輸出端接所述VIN_DY網(wǎng)絡端、接地端接地；

所述電壓檢測模塊用于檢測所述輸入電壓是否大于閾值電壓，若否，則所述電壓檢測模塊將檢測的壓降輸出給所述控制模塊，所述控制模塊截止；所述控制模塊截止后控制所述開關模塊斷開輸入電壓與所述蓄電模塊之間的連接；所述蓄電模塊僅對所述VIN_DY網(wǎng)絡端進行供電。

在其中一個實施例中，所述電壓檢測模塊包括二極管D1和電阻R5，所述二極管D1的負極接所述輸入電壓、正極接所述電阻R5，所述電阻R5遠離所述二極管D1的一端接地；所述二極管D1與所述電阻R5的公共端為所述電壓檢測模塊的輸出端。

在其中一個實施例中，所述二極管D1為齊納二極管。

在其中一個實施例中，所述控制模塊包括三極管Q2、電阻R1和電阻R3；

所述三極管Q2的基極接所述電壓檢測模塊的輸出端、發(fā)射極接地、集電極接所述電阻R3，所述電阻R3遠離所述三極管Q2的一端接所述電阻R1；所述電阻R1遠離所述電阻R3的一端接所述蓄電模塊的輸出端，所述電阻R1與所述電阻R3的公共端為所述控制模塊的控制端。

在其中一個實施例中，所述控制模塊還包括電阻R4，所述電阻R4一端接所述三極管Q2的基極，所述電阻R4遠離所述三極管Q2的一端接所述電壓檢測模塊的輸出端。

在其中一個實施例中，所述三極管Q2為N型三極管。

在其中一個實施例中，所述開關模塊包括場效應管Q1，所述場效應管Q1的柵極接所述控制模塊的控制端、漏極接所述輸入電壓、源極接所述蓄電模塊的輸出端。

在其中一個實施例中，所述場效應管Q1為P型場效應管。

在其中一個實施例中，所述蓄電模塊包括電容C1，所述電容C1的正極接所述VIN_DY網(wǎng)絡端、負極接地。

上述電源電流控制系統(tǒng)通過電壓檢測模塊檢測輸入電壓是否正常工作，若輸入電壓的壓降小于閾值電壓，則認為此時輸入電壓斷電，與電壓檢測模塊連接的控制模塊截止；控制模塊截止后控制開關模塊斷開輸入電壓與蓄電模塊之間的連接；因而，蓄電模塊僅對VIN_DY網(wǎng)絡端進行供電，使得上述系統(tǒng)保持一段正常工作時間，進而使系統(tǒng)發(fā)出信號給頭端。因此能夠?qū)崿F(xiàn)斷電預警功能。

附圖說明

圖1為電源電流控制系統(tǒng)的模塊圖；

圖2為電源電流控制系統(tǒng)的原理圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發(fā)明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示，為電源電流控制系統(tǒng)的模塊圖。

一種電源電流控制系統(tǒng)，包括電壓檢測模塊101、控制模塊102、開關模塊103及蓄電模塊104；

所述電壓檢測模塊101的電源端接輸入電壓、輸出端接所述控制模塊102的輸入端、接地端接地；所述控制模塊102的控制端接所述開關模塊103的輸入端、輸出端接所述蓄電模塊104的輸出端、接地端接地；所述開關模塊103的電源端接所述輸入電壓、輸出端接所述蓄電模塊104的輸出端；所述蓄電模塊104的輸出端接所述VIN_DY網(wǎng)絡端、接地端接地。

所述電壓檢測模塊101用于檢測所述輸入電壓是否大于閾值電壓，若否，則所述電壓檢測模塊101將檢測的壓降輸出給所述控制模塊102，所述控制模塊102截止；所述控制模塊102截止后控制所述開關模塊103斷開輸入電壓與所述蓄電模塊104之間的連接；所述蓄電模塊104僅對所述VIN_DY網(wǎng)絡端進行供電。

要實現(xiàn)Dying gasp功能需要滿足：

①系統(tǒng)有大電容儲能，當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)輸入電壓VIN無法滿足系統(tǒng)正常工作時，大電容的儲能可以讓系統(tǒng)保持一段正常工作時間，使系統(tǒng)發(fā)出信號給頭端。

②需要一個觸發(fā)電壓去觸使系統(tǒng)進入發(fā)出Dying gasp信號的工作。

③系統(tǒng)從達到觸發(fā)電壓到系統(tǒng)無法正常需要足夠的時間讓系統(tǒng)正常工作，這個時間一般是幾十毫秒。這時需要把電容儲存的能量給到系統(tǒng)發(fā)出Dying gasp的VIN_DY網(wǎng)絡端使用，對其它無關的網(wǎng)絡VIN做隔離關斷。

因此，在本實施例中，采用蓄電模塊104作為大電容來進行儲能。在輸入電壓的壓降不滿足系統(tǒng)正常工作時，通過開關模塊103及控制模塊102對網(wǎng)絡VIN進行隔離關斷，同時，蓄電模塊104會提供電壓給VIN_DY網(wǎng)絡端，使系統(tǒng)維持一段正常工作時間。

請結(jié)合圖2。

電壓檢測模塊101包括二極管D1和電阻R5，所述二極管D1的負極接所述輸入電壓、正極所述電阻R5，所述電阻R5遠離所述二極管D1的一端接地；所述二極管D1與所述電阻R5的公共端為所述電壓檢測模塊101的輸出端。

二極管D1為齊納二極管。

控制模塊102包括三極管Q2、電阻R1和電阻R3；

所述三極管Q2的基極接所述電壓檢測模塊101的輸出端、發(fā)射極接地、集電極接所述電阻R3，所述電阻R3遠離所述三極管Q2的一端接所述電阻R1；所述電阻R1遠離所述電阻R3的一端接所述蓄電模塊104的輸出端，所述電阻R1與所述電阻R3的公共端為所述控制模塊102的控制端。

控制模塊102還包括電阻R4，所述電阻R4一端接所述三極管Q2的基極，所述電阻R4遠離所述三極管Q2的一端接所述電壓檢測模塊101的輸出端。

三極管Q2為N型三極管。

開關模塊103包括場效應管Q1，所述場效應管Q1的柵極接所述控制模塊102的控制端、漏極接所述輸入電壓、源極接所述蓄電模塊104的輸出端。

場效應管Q1為P型場效應管。

現(xiàn)有網(wǎng)關產(chǎn)品電源適配器多為12V輸出，即輸入電壓，當上述系統(tǒng)的工作也為12V時，使用二極管來做電流隔離時，會由于二極管的壓降引入系統(tǒng)風險。但在本實施例中，使用場效應管Q1、三極管Q2可以在較小壓降的情況下實現(xiàn)電流隔離。

蓄電模塊104包括電容C1，所述電容C1的正極接所述VIN_DY網(wǎng)絡端、負極接地。

基于上述所有實施例，電源電流控制系統(tǒng)的工作原理如下：

當輸入電壓為12V時，二極管D1和電阻R5是通的，當二極管D1的降壓為10V時，電阻R5兩邊的壓降為2V。這時在三極管Q2的VBE與電阻R4之前的電壓也是2V，VBE大于0.7V，VCE導通。

場效應管Q1漏極接12V，由于場效應管Q1內(nèi)體二極管的存在，在場效應管的源極有VIN-VSD(體二極管的導通電壓)＝12-0.7＝11.3V電壓。因此電阻R1、電阻R3和VCE的電壓和為11.3V，連接電阻R1與電阻R3之間的場效應管管Q1柵極的電壓為[(11.3V-VCE)/(R1+R3)]R3+VCE＝[(11.3-0.3)/(47+100)]*100+0.3＝7.18V，這時VGS＝7.18-11.3＝-4.12V，這時VGS小于-1V，場效應管Q1的源極與漏極導通。當RDS不大于50ohm，ID不大于1A，壓降最大為0.05V，比用二極管做隔離的壓降0.7V要小得多。假定電流為1A時，場效應管Q1功耗PMOS＝VI＝0.05W，用二極管的功耗P二極管＝VI＝0.3*1*0.3W。由此可知，上述系統(tǒng)的功耗比用二極管做隔離小得多。

這時二極管D1的電流為(2V-VBE)/R4+2V/R5＝0.07mA，遠小于二極管D1最大的反向電流5mA。三極管Q2的IB＝(2V-VBE)/R4＝0.028mA，這時可得到的最大電流IC＝IB*hFE＝0.028*100＝2.8mA，電阻R1兩端可得到的最大電壓VR1＝R1*IC＝2.8*47＝131.6V>>11.3V的實際電壓，保證了電路的可靠性。

當VIN的輸入電壓小于二極管D1的反向?qū)妷?0V時，二極管D1不導通，三極管Q2的VBE為0V，集電極與發(fā)射極不通，IC為0A，電阻R1沒有電流通過，壓降為0V，即場效應管Q1的VGS＝0V，場效應管關斷。這時電容C1儲存的能量只能提供給VIN_DY網(wǎng)絡端使用，阻止VIN網(wǎng)絡對電容C1能量的消耗，延長為VIN_DY網(wǎng)絡端的工作時間從而協(xié)助實現(xiàn)網(wǎng)關的Dying gasp功能。

上述電源電流控制系統(tǒng)通過電壓檢測模塊101檢測輸入電壓是否正常工作，若輸入電壓的壓降小于閾值電壓，則認為此時輸入電壓斷電，與電壓檢測模塊101連接的控制模塊102截止；控制模塊102截止后控制開關模塊103斷開輸入電壓與蓄電模塊104之間的連接；因而，蓄電模塊104僅對VIN_DY網(wǎng)絡端進行供電，使得上述系統(tǒng)保持一段正常工作時間，進而使系統(tǒng)發(fā)出信號給頭端。因此能夠?qū)崿F(xiàn)斷電預警功能。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。