一种升降压切换的电源电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种升降压切换的电源电路。其包括蓄电池、第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，第一通道开关电路和第二通道开关电路分别与蓄电池连接，第一通道开关电路与降压电源芯片连接，第二通道开关电路与升压电源芯片连接；蓄电池电压为8.5‑15V时，第一通道开关电路导通，第二通道开关电路断开，降压电源芯片输出供电电压；蓄电池电压为1.5‑7.5V时，第二通道开关电路导通，第一通道开关电路断开，升压电源芯片输出供电电压。本实用新型专利技术采用第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，适用于宽范围的蓄电池电压，当蓄电池电压不同时，可以自动切换，元器件方便采购，生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种升降压切换的电源电路
本技术涉及电池领域，尤其涉及一种升降压切换的电源电路。
技术介绍
在电力、通讯等传统应用以及新能源领域，电池作为后备电源或能量存储时，大部分采用多电池串联后再进行应用，以适应电压等级要求。同时，电池管理系统作为电池不可或缺的部件对电池系统进行管理。电池管理系统的架构为：一种为包括主管理模块和若干个从电池检测模块的主从模式，其从电池检测模块对多节电池进行检测，主管理模块通过通讯线的方式对从管理模块进行管理，主管理模块将所有的信息进行汇总；另一种为一体化电池管理模块模式，其包括了主管理模块和从电池检测模块的功能，其包括对所有电池的检测与信息汇总。上述的设计，所有主从模式或一体化模式都对多数电池进行集中管理，虽然减少了模块数量与管理的难度，但连线较多，有一定的安全隐患，且无法排除一线制采集时电池间连接导线产生的“过桥电压”对测量数据的影响。针对主从模式或一体化模式的缺点，有人提出了单体电池检测模块的概念，即针对每一节电池均采用单体电池检测模块，有效克服了上述不足，具有采集速度快、测量精度高、方便安装等独特优点。因为单体电池检测模块供电来源于单节电池，所以需要尽量降低自身功耗避免影响电池。铅酸蓄电池的输出电压通常是2V、6V、12V，而内部主要负载模块的输入电压则通常为5V或3.3V。因此，2V蓄电池(电压范围为1.5－2.5V)使用时需要升压，6V(电压范围为4.5－7.5V)蓄电池使用时需要升降压，而12V(8.5－15V)蓄电池使用时需要降压。如果采用1颗普通宽范围(1.5－15V)电源芯片来供电，成本非常高同时芯片选择范围小，可替代性差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足之处，本技术所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，成本低、使用范围广的为电池管理系统模块供电的电源电路。本技术提供的技术方案为：一种升降压切换的电源电路，其包括蓄电池、第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，第一通道开关电路和第二通道开关电路分别与蓄电池连接，第一通道开关电路与降压电源芯片连接，第二通道开关电路与升压电源芯片连接；蓄电池电压为8.5－15V时，第一通道开关电路导通，第二通道开关电路断开，降压电源芯片输出供电电压；蓄电池电压为1.5－7.5V时，第二通道开关电路导通，第一通道开关电路断开，升压电源芯片输出供电电压。优选地，所述的第一通道开关电路包括MOS管Q1、分压电阻R1、分压电阻R2，分压电阻R1、分压电阻R2串联后与蓄电池连接，MOS管Q1的栅极连接分压电阻R1与分压电阻R2的连接点，MOS管Q1的源极连接蓄电池的正极，MOS管Q1的漏极连接降压电源芯片输入端；所述的第二通道开关电路包括MOS管Q2、分压电阻R3、分压电阻R4，分压电阻R3、分压电阻R4串联后与蓄电池连接，MOS管Q2的栅极连接分压电阻R3与分压电阻R4的连接点，MOS管Q2的源极连接蓄电池的正极，MOS管Q2的漏极连接升压电源芯片输入端；MOS管Q1的漏极通过钳位二极管D1连接MOS管Q2的栅极。优选地，所述的降压电源芯片输出端通过二极管D2连接线性稳压器，升压电源芯片输出端通过二极管D3连接线性稳压器。优选地，所述的线性稳压器为5V转3.3V线性稳压器。优选地，MOS管Q2为阈值电压0.5V的P沟道MOS管。优选地，MOS管Q1为阈值电压5V的P沟道MOS管。采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如有益效果：本技术采用第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，适用于宽范围的蓄电池电压，当蓄电池电压不同时，可以自动切换，元器件方便采购，生产成本低。附图说明图1为本技术电源电路的电路原理图；图2为第一通道开关电路导通时的电路原理图；图3为第二通道开关电路导通时的电路原理图。具体实施方式下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。参照图1，本实施例涉及一种升降压切换的电源电路，其包括蓄电池、第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，第一通道开关电路和第二通道开关电路分别与蓄电池连接，第一通道开关电路与降压电源芯片连接，第二通道开关电路与升压电源芯片连接；蓄电池电压为8.5－15V时，第一通道开关电路导通，第二通道开关电路断开，降压电源芯片输出供电电压；蓄电池电压为1.5－7.5V时，第二通道开关电路导通，第一通道开关电路断开，升压电源芯片输出供电电压。所述的第一通道开关电路包括MOS管Q1、分压电阻R1、分压电阻R2，分压电阻R1、分压电阻R2串联后与蓄电池连接，MOS管Q1的栅极连接分压电阻R1与分压电阻R2的连接点，MOS管Q1的源极连接蓄电池的正极，MOS管Q1的漏极连接降压电源芯片输入端；所述的第二通道开关电路包括MOS管Q2、分压电阻R3、分压电阻R4，分压电阻R3、分压电阻R4串联后与蓄电池连接，MOS管Q2的栅极连接分压电阻R3与分压电阻R4的连接点，MOS管Q2的源极连接蓄电池的正极，MOS管Q2的漏极连接升压电源芯片输入端；MOS管Q1的漏极通过钳位二极管D1连接MOS管Q2的栅极。所述的降压电源芯片输出端通过二极管D2连接线性稳压器，升压电源芯片输出端通过二极管D3连接线性稳压器。所述的线性稳压器为5V转3.3V线性稳压器。MOS管Q2为阈值电压0.5V的P沟道MOS管。MOS管Q1为阈值电压5V的P沟道MOS管。本技术中关键元器件的技术参数可采用下表所示：本技术电源电路的工作原理是：(1)蓄电池输出电压8.5-15V时，第一通道开关电路导通，第二通道开关电路断开，降压电源芯片输出5V。具体导通过程如下：参照图2，当V1电压输入时，此时瞬间Q1与Q2通过电阻分压，均可获得自身导通电压开始导通；导通后，Q1的d极电压＝s极电压＝V1输入电压，然后通过D1输入到Q2的g极，此时Q2的s极电压＝V1输入电压，所以Q2的gs电压为D1二极管导通压降接近0V，最后导致Q2关闭。此时Q1保持导通，降压电源芯片工作。(2)蓄电池输出电压为1.5-7.5V时，第一通道开关电路断开，第二通道开关电路导通，升压电源芯片输出5V。如果输入大于等于5V，该升压电源芯片则停止工作，直接输出；如果升压电源芯片输入小于5V，该芯片正常工作升压输出5V。具体导通过程如下：参照图3，Q2为gs阈值电压0.5V的MOS管，Q1为gs阈值电压5V的MOS管；在1.5-7.5V输入时Q2通过分压电阻得到gs电压为1-5V可以全范围导通，而Q1通过分压电阻得到gs电压为0.9-4.5V因此一直关闭，处于断开状态。因此，只有第二通道开关电路保持导通，升压电源芯片工作。最后，降压电源芯片输出端通过二极管D2连接线性稳压器，升压电源芯片输出端通过二极管D3连接线性稳压器，线性稳压器输出3.3V给整个电池管理系统的各模块供电。以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书内容所作的等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升降压切换的电源电路，其特征在于，其包括蓄电池、第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，第一通道开关电路和第二通道开关电路分别与蓄电池连接，第一通道开关电路与降压电源芯片连接，第二通道开关电路与升压电源芯片连接；蓄电池电压为8.5－15V时，第一通道开关电路导通，第二通道开关电路断开，降压电源芯片输出供电电压；蓄电池电压为1.5－7.5V时，第二通道开关电路导通，第一通道开关电路断开，升压电源芯片输出供电电压。

【技术特征摘要】
1.一种升降压切换的电源电路，其特征在于，其包括蓄电池、第一通道开关电路、第二通道开关电路、升压电源芯片和降压电源芯片，第一通道开关电路和第二通道开关电路分别与蓄电池连接，第一通道开关电路与降压电源芯片连接，第二通道开关电路与升压电源芯片连接；蓄电池电压为8.5－15V时，第一通道开关电路导通，第二通道开关电路断开，降压电源芯片输出供电电压；蓄电池电压为1.5－7.5V时，第二通道开关电路导通，第一通道开关电路断开，升压电源芯片输出供电电压。2.根据权利要求1所述的升降压切换的电源电路，其特征在于，所述的第一通道开关电路包括MOS管Q1、分压电阻R1、分压电阻R2，分压电阻R1、分压电阻R2串联后与蓄电池连接，MOS管Q1的栅极连接分压电阻R1与分压电阻R2的连接点，MOS管Q1的源极连接蓄电池的正极，MOS管Q1的漏极连接降压电源芯片输入端；所述的第二通...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚俊涛，张涛，夏建兵，陈军，
申请(专利权)人：杭州高特电子设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33