技術領域

本實用新型涉及一種用于電力負荷管理與電能量數據采集終端的無線通信模塊電源管理器。

背景技術

目前市場中，用于電力負荷管理與電能量數據采集終端系統的無線通信模塊電源，大多數直接采用系統電源供電，并沒有對這部分電源系統進行可靠、合理地管理和控制。其實，通信模塊對其供電系統要求非常嚴格。例如：當供給通信模塊的電源出現100mV以上的電壓跌落時，就可能會使通信模塊異常關斷；另外，終端長期運行在惡劣的工況環境中，當各種異常干擾信號很大時，也可能會導致通信模塊運行異常甚至死機，從而導致終端無法進行上行通信。而此時，如果通信外部干擾信號較強烈，則可能較長時間導致通信模塊軟、硬復位無法正常動作，通信模塊在這段時間內，將無法重新上線、恢復終端上行通信功能，從而降低了終端可用性、可靠性。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種無線通信模塊電源管理器，它可以提高具備遠程通信功能的電力儀表設備的通信模塊電源管理和控制的可靠性。

本實用新型提供的這種無線通信模塊電源管理器，主要由帶使能的一級低壓差穩壓器、帶使能的二級低壓差穩壓器、緩沖器、隔離電路組成，其中一級低壓差穩壓器為輸出電壓可調的低壓差穩壓器，該低壓差穩壓器的輸入端與外部電源連接，使能管腳與終端CPU連接，由終端CPU控制該低壓差穩壓器的開關狀態，該低壓差穩壓器的輸出端與二級低壓差穩壓器的輸入端連接同時與通信模塊連接，為通信模塊提供主電源，二級低壓差穩壓器的輸出端與緩沖/驅動電路及隔離電路連接，為緩沖電路提供電源，緩沖電路與通信模塊連接，數據總線通過隔離電路與通信模塊連接。

本實用新型是在保證終端系統上電穩定的情況下，再啟動通信模塊，并通過隔離措施防止電流從通信模塊IO口灌往主電源。通過電源分級管理，能夠實現通信模塊可靠工作。當終端啟動時，待主電源穩定，終端系統正常運行后，CPU啟動通信模塊程序。先是通過CPU控制一級低壓差穩壓器(LDO)的使能管腳給模塊提供主電源，同時把一級低壓差穩壓器(LDO)的輸出作為下一級LDO(二級低壓差穩壓器)的使能輸入，這樣就能保證在通信模塊主電源沒有供電的情況下，從CPU過來的送給通信模塊的驅動信號不會灌入通信模塊，從而不會發生通信模塊不能啟動的異常現象。通信模塊啟動后，由模塊自身給SIM/UIM卡提供電源(在有些模塊沒有此項輸出時，也可用二級LDO給SIM/UIM卡供電)。當終端在現場應用由于受到強干擾，而導致通信模塊異常時，終端CPU會通過串口檢測到通信模塊異常，然后通過串口發送AT指令進行軟復位，接著嘗試重新建立連接，在連接失敗時，繼續發送軟復位命令，這樣反復經過幾次，若通信模塊仍無反應，也就是通信模塊串口失效的情況下，終端CPU送出一個復位脈沖對通信模塊進行硬復位，當通信模塊對硬復位也不響應的時候，則可以由終端CPU控制關斷通信模塊的電源，再重新上電，最終使通信模塊恢復正常工作。在這種保障機制下，當終端在現場出現異常時，在無人值守的情況下，終端仍可自檢測到異常，并總能恢復正常。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路方框圖。

圖2是本實用新型一個實施方式的電路圖。

具體實施方式

從圖1可以看出本實用新型主要由帶使能的一級低壓差穩壓器、和二級低壓差穩壓器、緩沖器、隔離電路組成。其中一級低壓差穩壓器為通信模塊提供主電源，由終端CPU進行控制。二級低壓差穩壓器為緩沖器提供電源，由通信模塊電源使能，保證在通信模塊供電之前，通信模塊的IO管腳是沒有輸入的。保證IO口沒有驅動電平，同時也可為通信模塊的IO口提供標準的邏輯電平。

緩沖器和隔離電路完成對通信模塊上電前其它IO信號的隔離，避免在通信模塊主電源上有灌電流。

圖2反應了本實用新型的一個具體實施方式：

從圖2可以看出通信模塊主電源由一級低壓差穩壓器提供，一級低壓差穩壓器采用MIC37302芯片，它能提供3A的峰值電流，正常溫度下最大壓差為300mV(電流為3A的情況)，具有較高的效率。MIC37302芯片外圍電路有：兩級反向器，后端儲能電容C10、C11，放電電阻R8，調壓電阻R7、R9及一些濾波電路組成。R2、R5、V3、V5組成了通信模塊的啟動和復位電路。通信模塊XS3為GPRS，采用的是西門子公司的MC35i。二級低壓差穩壓器采用MIC5219芯片，緩沖器采用74LV4245芯片。