一种电源无缝切换电路、系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电源无缝切换电路、系统，包括电源无缝切换电路，还包括与外部供电端V+电连接的防浪涌电路，与防浪涌电路电连接的防反接电路，同时与防反接电路电连接的电压检测电路、过压/欠压保护电路，与过压/欠压保护电路电连接的直流转直流电路，与直流转直流电路电连接的电池充电电路，与电池充电电路电连接的备用电池，与备用电池电连接的升压电路，与升压电路电连接的稳压电路，分别与升压电路、稳压电路、电压检测电路电连接的MCU芯片。本方案无缝切换备用电源，且MCU芯片检测到外部电源低于6V后将自动进行关机倒计时，当在倒计时中电压恢复，就停止关机，继续保持原工作方式；当倒计时电压未恢复，MCU芯片进入关机模式，让整机断电。让整机断电。让整机断电。

【技术实现步骤摘要】
一种电源无缝切换电路、系统


[0001]本技术涉及电子产品
，尤其涉及一种电源无缝切换电路、系统。

技术介绍

[0002]用户对用电设备的要求越来越高，特别是当外电不稳定时，设备一直稳定工作。现有的电源切换电路，存在以下缺陷：
[0003](1)当外部电源不稳定时，只能切换备用电源，无法自动关闭备用电源；
[0004](2)如果要自动关闭备用电源，则实现的电路比较复杂；
[0005](3)电源切换电路主要依赖于切换IC或比较器IC，成本较高。
[0006]为了解决上述问题，我们专利技术了一种电源无缝切换电路、系统。

技术实现思路

[0007]本技术的专利技术目的在于解决现有的电源切换电路，存在只能切换备用电源，无法自动关闭备用电源，要自动关闭备用电源，则实现的电路比较复杂，电源切换电路主要依赖于切换IC或比较器IC，成本较高的问题。其具体解决方案如下：
[0008]一种电源无缝切换电路，包括同时与电压端5V0电连接的二极管D9正极、MOS管Q4和Q3的漏极D，二极管D9负极、MOS管Q4和Q3的源极S、电阻R23、R30的一端同时与+5V端电连接，电阻R30的另一端与备用电池升压后的电压端BAT_+4V8电连接，MOS管Q4和Q3的栅极G、电阻R23的另一端同时与三极管Q5的集电极电连接，三极管Q5的基极与电阻R25的一端电连接，电阻R25的另一端同时与电阻R24、R26的一端、三极管Q6的集电极电连接，电阻R24的另一端与稳压管D11正极电连接，三极管Q6的基极与电阻R34的一端电连接，电阻R34的另一端同时与电阻R33、R35的一端电连接，电阻R33 的另一端与稳压管D12正极电连接，稳压管D11、稳压管D12的负极同时与外部供电端V+电连接，三极管Q5、Q6的发射极、电阻R26、R35的另一端同时接地。
[0009]一种电源无缝切换系统，包括上述电源无缝切换电路，还包括与外部供电端V+电连接的防浪涌电路，与防浪涌电路电连接的防反接电路，同时与防反接电路电连接的电压检测电路、过压/欠压保护电路，与过压/欠压保护电路电连接的直流转直流电路，与直流转直流电路电连接的电池充电电路，与电池充电电路电连接的备用电池，与备用电池电连接的升压电路，与升压电路电连接的稳压电路，分别与升压电路、稳压电路、电压检测电路电连接的MCU芯片。
[0010]进一步地，所述防浪涌电路为瞬态二极管D4，其1脚同时与外部供电端 V
‑
和地电连接，2脚与外部供电端V+电连接；所述防反接电路包括防反接ICU3，U3的5～9脚同时接外部供电端V
‑
，U3的1～3脚同时电连接系统的地和稳压管D5的正极，稳压管D5的负极同时与U3的4脚、电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端与外部供电端V+电连接。
[0011]进一步地，所述电压检测电路包括与外部供电端V+电连接的电阻R31的一端，电阻R31的另一端同时与电阻R32、电容C33的一端、MCU芯片的PWR_DET 脚电连接，电阻R32、电容
C33的另一端同时接系统的地。
[0012]进一步地，所述过压/欠压保护电路包括同时与外部供电端V+电连接的稳压管D1、D2、D3的负极、电阻R2的一端、MOS管U1的源极，MOS管U1的漏极同时与电解C1正极、电容C2的一端、电压端POWER_IN电连接，MOS管 U1的栅极同时与电阻R2的另一端、稳压管D3的正极、电阻R6的一端电连接，电阻R6的另一端与三极管Q1的集电极电连接，三极管Q1的基极同时与电阻 R4的一端、三极管Q2的集电极电连接，电阻R4的另一端与稳压管D2的正极电连接，三极管Q2的基极与电阻R3的一端电连接，电阻R3的另一端与稳压管D1的正极电连接，三极管Q2、Q1的发射极、电解C1的负极、电容C2的另一端同时与系统的地电连接。
[0013]进一步地，所述直流转直流电路包括直流转直流ICU4，及与U4电连接的外围电路，U4的输入脚2与电压端POWER_IN电连接，U4的输出脚8通过电感L1与电压端5V0电连接。
[0014]进一步地，所述电池充电电路包括电池充电ICU2，及与U2电连接的外围电路，U2的输入端4脚通过电阻R5与电压端5V0电连接，U2的输出端3脚与备用电池的正极BATT+电连接。
[0015]进一步地，所述升压电路包括升压IC U5，及与U5电连接的外围电路， U5的输入端13脚通过电阻R10与备用电池的正极BATT+电连接，U5的输出端 1和9脚与电压端BAT_+4V8电连接，U5的开关端11脚与MCU芯片的控制脚 BAT_PWR_CRL电连接。
[0016]进一步地，所述稳压电路包括稳压IC U6，及与U6电连接的外围电路， U6的输入端1脚通过隔离二极管D10与+5V端电连接，U6的输出端5脚与MCU 芯片的ARM_3V3脚电连接。MCU芯片的型号为：GD32F205ZET6，防反接IC的型号为：MCAC53N06Y，直流转直流IC的型号为：RT6365，电池充电IC的型号为： TP4067，升压IC的型号为：SY7215A，稳压IC的型号为：SCJ6230B。
[0017]上述一种电源无缝切换系统，按照以下方法进行电源无缝切换：
[0018]步骤1，当外部输入电压低于6V或者高于36V时，通过过压/欠压保护电路，电压端POWER_IN无电压输出，同时电压检测电路提供PWR_DET电压给 MCU芯片检测；
[0019]步骤2，输入电压在6～36V之间时，电压端POWER_IN的电压给直流转直流电路，使其正常输出5V0电压；
[0020]步骤3，5V0电压给电池充电电路,使备用电池充电；
[0021]步骤4，5V0电压通过二极管D9给+5V端续流，外部输入电压大于等于 6V时，MOS管Q4、Q3正常导通，降低二极管D9上的压降；
[0022]步骤5，+5V端通过二极管D10给稳压电路，降压后得到ARM_3V3电压给MCU芯片供电；
[0023]步骤6，MCU芯片启动后，通过BAT_PWR_CRL脚高电平开启升压电路工作，使备用电池电压升至BAT_4V8，与5V0电压形成压差，通过电阻R30接至 +5V端；
[0024]步骤7，用电设备正常工作时，若外部输入电压突然高于36V或者低于 6V时，电压端POWER_IN无电压输出，同时直流转直流电路也无电压输出；
[0025]步骤8，电源无缝切换电路使Q3与Q4关闭，无缝切换至BAT_4V8向+5V 端继续供电；
[0026]步骤9，MCU芯片检测到外部电压不在6～36V区间内，进入到关机倒计时程序；
[0027]步骤10，在倒计时时间内，外部输入电压能恢复到正常的6～36V时，就停止关机程序，进入到正常工作模式；
[0028]步骤11，当外部输入电压在关机倒计时内未恢复正常的6～36V时，MCU 芯片将BAT_PWR_CRL脚转低电平，关闭升压电路，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源无缝切换电路，其特征在于：包括同时与电压端5V0电连接的二极管D9正极、MOS管Q4和Q3的漏极D，二极管D9负极、MOS管Q4和Q3的源极S、电阻R23、R30的一端同时与+5V端电连接，电阻R30的另一端与备用电池升压后的电压端BAT_+4V8电连接，MOS管Q4和Q3的栅极G、电阻R23的另一端同时与三极管Q5的集电极电连接，三极管Q5的基极与电阻R25的一端电连接，电阻R25的另一端同时与电阻R24、R26的一端、三极管Q6的集电极电连接，电阻R24的另一端与稳压管D11正极电连接，三极管Q6的基极与电阻R34的一端电连接，电阻R34的另一端同时与电阻R33、R35的一端电连接，电阻R33的另一端与稳压管D12正极电连接，稳压管D11、稳压管D12的负极同时与外部供电端V+电连接，三极管Q5、Q6的发射极、电阻R26、R35的另一端同时接地。2.一种电源无缝切换系统，包括权利要求1所述一种电源无缝切换电路，其特征在于：还包括与外部供电端V+电连接的防浪涌电路，与防浪涌电路电连接的防反接电路，同时与防反接电路电连接的电压检测电路、过压/欠压保护电路，与过压/欠压保护电路电连接的直流转直流电路，与直流转直流电路电连接的电池充电电路，与电池充电电路电连接的备用电池，与备用电池电连接的升压电路，与升压电路电连接的稳压电路，分别与升压电路、稳压电路、电压检测电路电连接的MCU芯片。3.根据权利要求2所述一种电源无缝切换系统，其特征在于：所述防浪涌电路为瞬态二极管D4，其1脚同时与外部供电端V
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和地电连接，2脚与外部供电端V+电连接；所述防反接电路包括防反接IC U3，U3的5～9脚同时接外部供电端V
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，U3的1～3脚同时电连接系统的地和稳压管D5的正极，稳压管D5的负极同时与U3的4脚、电阻R1的一端电连接，电阻R1的另一端与外部供电端V+电连接。4.根据权利要求3所述一种电源无缝切换系统，其特征在于：所述电压检测电路包括与外部供电端V+电连接的电阻R31的一端，电阻R31的另一端同时与电阻R32、电容C33的一端、MCU芯片的PWR_DET脚电连接，电阻R32、电容C33的另一端同时接系统的地。5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小强，朱群，向世灿，
申请(专利权)人：惠州市博实结科技有限公司，
类型：新型
国别省市：