导言 对 于 各 类 M CU （ 微 控 制 器 ） 来 说 ， 电 源 不 仅 用 来 供 电，也是其基准源精度的确保。掉电之后，MCU会中止工 作、时钟中止、RAM（随机存取存储器）数据丢掉等不良 结果，因而有必要确保电源本身的高可靠性。掉电维护电路可 以说是不乏其人，但是合适整机要求的、性价比高的、便于 量产的电路应该是工程师寻求的方针。
1 计划挑选
结合《Q/GDW1364-2013单相智能表技术规范》的要 求，咱们规划了一款单相费控智能电能表电源。该电源除了 需求满意电源的一般要求外，还要求体积小、功耗低、性价 比 高 、 三 路 输
出（13V/2W的 拉 合 闸 电 源 、
1 2 。 4 V / 1 。 5 W 的 载 波 接 口 电 源 和 5 V / 0 。 3 W 的 M CU 电源） 共 地 且 载 波 接 口 电 源 （ 以 下 简 称 V 1 2 ） 短 路时不得影响拉合闸电源（以下简称V13）和MCU电源（以下 简称V05）正常作业。因为体积的约束，首要扫除选用纯线 性电源的计划，其次扫除了选用纯开关电源三个绕组、整 流、虑波的计划。在三路输出中，最重要的当然是MCU电 源V05、其次是拉合闸电源V13，载波接口电源V12相对来说
要求较低，据此咱们选用开关电源和线性混合的计划。
图1 混合电源计划（V13电压反应部分省掉）
2 计划优化
混合计划是这样的：V05为开关电源的一个输出绕组， 经二极管半波整流、电容滤波和三端稳压器LM7805稳压， 得到安稳的输出；V13为开关电源的另一个输出绕组，经二 极管半波整流、电容滤波和副边电压反应得到安稳的输出； V12以V13为输入，选用晶体管稳压电路得到比较安稳的输 出，如图1所示。
经测验，静态时各路输出均符合要求。但是，当V12短 路时，V13和V05呈现了严峻掉电现象，如图2和图3所示。
由图2可知，V13从掉电到康复正常电压时刻达48.8ms， 对拉合闸电源来说是不允许的。由图三可知，V05从掉电到 康复正常电压时刻达96ms，对MCU电源来说是不忍受的。
3 整机调试
下面临图1进行理论剖析：静态时，三极管Q2导通， VC2接地，VB1被导通的三极管Q1钳位。当V12短路瞬间， 因为电阻R3和电阻R4的分压，三极管Q2的基极电压VB2较 低， 不足以让Q2导通。 Q2截止后， 电解电容CD2通过电 阻R1和电阻R2对开端对电容C3充电，一起CD2本身也在放 电，当VB1充电到必定的电压值时，三极管Q1截止。尔后， 即便V12短路状况没有免除，V13依然保持在正常的电压值（13V）。由此能够幻想，若能加快充电，在电解%&&&&&%CD2电压没有下降或下降起伏不大、下降时刻不长，则能够以为
图2 V12短路时V13的波形
图3 V12短路时V05的波形
图4 添加加快充电电路后的混合电源计划
图5 参加快速充电电路后，V12短路 时V13的波形
图6 添加暂时供电电路后的混合电源计划
图7 参加暂时供电电路后，V12短路时 V05的波形
图8 改善加快充电电路后的终究混合电源计划
V13没有掉电。为此，在电路中添加快速充电电路，如图4中虚线框所示。 经测验，V12短路时，V13不再掉电，如图5所示。 由图5可知，V13的掉电问题得到了处理。但是，V05的掉电问题仍未处理。由图3可知，V05从掉电到康复正常电压时刻达96ms，
若 这 段 时 间 内 有 一 临 时 的 稳 定 可 靠 的 电 源 给 三 端 稳 压 器U1（7805）供电，则V05应
该就不会掉电了。 待U1 的 输 入 端 电 压 恢 复 正 常 后 再 切 断 或 钳 位 此 临 时 电 源 即 可 。 为 此 ， 增 加 暂时供电电路，如图6中 虚线框所示。
经 测 试 ， V 1 2 短 路 时，V05不再掉电，如图7所示。由 图 7 可 知 ， V 0 5的掉电问题也得到了解 决。进一步研讨掉电保 护电路后， 发现还有可 以改善之处。电阻R5的阻值为2欧姆，电感L1的ESR（等效串联电阻）为1.7欧姆。L1 作为滤波电感，串联在母线的其它当地应该也是能够的， 这样的话，假如将L1放在R5处，则L1依然起滤波效果，且 其等效串联电阻应该起到电阻R5的效果，如图8中虚线框所
示。经测验，V12短路时，V13和V05的掉电问题依然能够解 决。需求指出的是，将L1移到R5处看似举手之劳，并无高 科技含量，实际上，这一行为有以下优点：
① 省去一颗物料，节省了物料本钱和办理本钱；
② 省去了两个焊点，节省了加工本钱；
③ 省 下 一 定 的 空 间 ， 降 低 了 L A Y O U T （ 布 局 ） 和
ROUTE（布线）的难度；
④ AXIAL封装的电感比贴片的电阻更易于散热和耐冲
击；
⑤ 降低了整机的功耗
4 规划总结
最 终 的 混 合 电 源 方 案 （ 如 图 八 所 示 ） ， 综 合 考 虑 《 Q / GDW1364-2013单相智能表技术规范》的要求和电源产品本 身的特色，在体积有限的条件下，奇妙使用常见的%&&&&&%
（三极管、电感和电阻），完成了高性价比的掉电维护功 能。别的，此掉电维护电路，一起从物料收购、出产加工、 散热等视点考虑，具有适当的实用价值。
