TI博文--一种应用于NVR/DVR系统的备电方案

1万 · 2019-3-23 22:29

图一是简单的安防系统框图，主要分为前端产品和后端产品。其中后端产品NVR (Network Video Record) 和前端IP camera对接，一般情况下一个NVR可对接4个，8个，16个IPC。在某些特定情况下，NVR系统需要短时掉电备份以保证数据非丢失。因此NVR的电池的备电系统成为安防行业一个研究方向。 DVR (Digital Video Recorder) 与 CVI/TVI/AHD模拟相机对接，虽然传输信号是模拟信号，但是对备电系统的需求与NVR一致。

安防系统框图

备电系统的主要需求：

多节电池系统≥72.8Ah
充电电流大于4A
输入12V, 系统电压12V
当移除adapter时，系统电压变化不大

根据上面的需求分析，本文提出一种简单的备电方案如下：配置电池为两节串联，多节并联，把boost电路的输出电压设定为略低于12v, 当adapter存在时，输入电压为12v, 输入会通过oring 芯片直接传输给输出端，同时通过charger给电池充电，将能量储存在电池中，当移除adapter时，电池可以通过boost电路给系统供电，提供12V。具体实现芯片方案如下，oring 芯片可以使用常用的是LM5050-1，完成提高传输效率的功能。充电芯片可以考虑使用BQ24610，其最多可以支持6节电池串联，外部mosfet可以实现大电流充电以及整体热性能提升。Boost 电路可以采用在安防行业常用的LM5122和TPS40210等. LM5122是一颗有同步整流功能的升压芯片，可以获得更高效率，但是成本略高一些，TPS40210是一颗常用的异步升压芯片。对应的mosfet的选择可以考虑CSD17510等。

备电方案

其实上面的电路也可以根据客户的实际需求做一些调整。比如客户对整个变化过程中输出12V电压精度要求非常高，可以考虑去掉oring 回路，只使用charger 和boost 回路，这样输出电压会一直保持boost电路产生的12v。该设计的缺点是boost一直在带载工作，效率相较之前方案低一些，但是整体方案成本方面会有所提升，且输出电压无任何变化。

调整备电方案

该电池备电方案不止限于NVR/DVR系统，也可以移植到其他类似应用系统中，另Ti有丰富的电池管理芯片和升压芯片，电流小的可以考虑使用转换器，电流大的可以考虑使用控制器，为客户提供灵活的电池备电方案。