本实用新型涉及plc电路保护技术领域，尤其是一种plc掉电保持电路。
背景技术：
plc(可编程逻辑控制器)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
在使用plc的过程中，常常会需要对plc内部的一些数据进行设定，以适应具体应用的需要；而且要求系统关机以后，这些数据还能保存在plc内部，当下次开机时，这些数据可以被读取继续使用。于是许多plc都设计了掉电保持功能，以便在plc断电后可以保存一些特定的数据。
随着用户对于数据使用的要求越来越高，往往要求plc在断电时可以存储大量的实时数据，这样对于掉电保持电路的要求也越来越高，需要系统断电时能保持较长的时间来存储更多的数据。实现的方法有多种，比如加装蓄电池和充电电路，但成本比较高；也有一些低成本的实现方法，比如在电源端增加大容量的铝电解电容，在一些掉电保持时间要求较长的场合，往往需要用到10000uf甚至以上容量的电容，这样要求供电电源的容性负载能力足够大，否则会造成电源启动困难、或者工作不稳定等问题。
鉴于上述情况，急需一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现要素：
本实用新型针对现有技术的不足，提出一种plc掉电保持电路，使用开关电源芯片u1来对输入电源来进行电压变换，变换后的电压提供给电源管理芯片u2，然后由电源管理芯片u2和超级电容c1的组合来实现电源的掉电保持。本电路结构不尽结构简单，体积小，而且对供电电源的要求较低。
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种plc掉电保持电路，包括电源输入端的端口vin，所述端口vin与二极管d1的阳极连接，所述二极管d1的阴极与储能电容cin和开关电源芯片u1串联；所述开关电源芯片u1还与电源管理芯片u2、储能电容cout、系统电源vsys串联；所述电源管理芯片u2上还连接有超级电容c1；所述储能电容cin、所述开关电源芯片u1、电源管理芯片u2、所述超级电容c1和所述储能电容cout分别信号接地。
优选的，所述端口vin处的额定输入电压为dc24v。
优选的，所述开关电源芯片u1是ti公司的开关电源芯片lmr14020，用于将接收到的电压降压到dc5v。
优选的，所述电源管理芯片u2是maxim公司的电源管理芯片max38888。
工作原理：端口vin是该plc系统的电源输入端口，额定输入电压为dc24v，使用了一颗二极管d1来实现输入电压反接保护，使用储能电容cin来作为输入储能；开关电源芯片u1用来对输入电源来进行电压变换，可将plc系统常见的dc24v输入电源降压至dc5v，该dc5v用来给后面的电源管理芯片u2及系统电源vsys供电，当电源输入端口有电时，dc5v可通过电源管理芯片u2给超级电容c1充电，当外部断电后，超级电容c1通过电源管理芯片u2给系统电源vsys供电，从而保证断电后的数据存储功能的操作完成。
有益效果
本实用新型所提供的一种plc掉电保持电路，具备如下优点：
一、简化结构，缩小体积：超级电容能量密度更大，相对大容量的铝电解电容，体积可以大大缩小；超级电容可以直接焊接在pcb板上，重量较轻，不需要额外的加固；大容量的铝电解电容因重量较大，需要额外的加固才能安装，否则在使用过程中容易因机构振动导致故障。
二、对供电电源的要求较低：因使用电源管理芯片来对超级电容充电，充电电流的大小较小，对供电电源的功率要求不高；而大容量的铝电解电容在上电时会产生很大的瞬态电流，要求供电电源的容性负载能力足够大才能正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型所述一种plc掉电保持电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种plc掉电保持电路，包括电源输入端的端口vin，所述端口vin与二极管d1的阳极连接，所述二极管d1的阴极与储能电容cin和开关电源芯片u1串联；所述开关电源芯片u1还与电源管理芯片u2、储能电容cout、系统电源vsys串联；所述电源管理芯片u2与超级电容c1的阳极连接；为使电子设备工作时有一个统一的参考电位，避免有害电磁场的干扰，使电子设备稳定可靠的工作，所述储能电容cin、所述开关电源芯片u1、电源管理芯片u2、所述超级电容c1和所述储能电容cout分别信号接地。
本实施例中，所述端口vin处的额定输入电压为dc24v。
进一步的，所述开关电源芯片u1是ti公司的开关电源芯片lmr14020，用于将接收到的电压降压到dc5v。
进一步的，所述电源管理芯片u2是maxim公司的电源管理芯片max38888。
工作原理：端口vin是该plc系统的电源输入端口，额定输入电压为dc24v，使用了一颗二极管d1来实现输入电压反接保护，使用储能电容cin来作为输入储能；开关电源芯片u1用来对输入电源来进行电压变换，可将plc系统常见的dc24v输入电源降压至dc5v，该dc5v用来给后面的电源管理芯片u2及系统电源vsys供电，储能电容cout用来作为系统电源vsys的输入储能；当电源输入端口有电时，被开关电源芯片u1降压后的dc5v可通过电源管理芯片u2给超级电容c1充电，当外部断电后，超级电容c1通过电源管理芯片u2给系统电源vsys供电，从而保证断电后的数据存储功能的操作完成。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种plc掉电保持电路，其特征在于：包括电源输入端的端口vin,所述端口vin与二极管d1的阳极连接，所述二极管d1的阴极与储能电容cin和开关电源芯片u1串联；所述开关电源芯片u1还与电源管理芯片u2、储能电容cout、系统电源vsys串联；所述电源管理芯片u2上还连接有超级电容c1；所述储能电容cin、所述开关电源芯片u1、电源管理芯片u2、所述超级电容c1和所述储能电容cout分别信号接地。
2.根据权利要求1所述一种plc掉电保持电路，其特征在于：所述端口vin处的额定输入电压为dc24v。
3.根据权利要求1所述一种plc掉电保持电路，其特征在于：所述开关电源芯片u1是ti公司的开关电源芯片lmr14020，用于将接收到的电压降压到dc5v。
4.根据权利要求1所述一种plc掉电保持电路，其特征在于：所述电源管理芯片u2是maxim公司的电源管理芯片max38888。
技术总结