电源切换系统及双电源供电设备技术方案

本申请提供一种电源切换系统及双电源供电设备。该系统及设备包括：电源切换电路；电源切换电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端连接第一电源，第二输入端连接第二电源，电源切换电路的输出端连接第二输入端和负载电路；其中，电源切换电路包括：第一开关；第一开关的输入极连接至第一输入端，第一开关的输出极连接至输出端，第一开关的控制极连接第一开关的输入极、第二输入端和接地。本申请采用基础的电子元器件设计搭建电源切换电路，利用硬件自动切换方式进行双电源的自主选择，无需软件参与控制，实现了双电源供电的快速切换，具有安全可靠性。具有安全可靠性。具有安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电源切换系统及双电源供电设备


[0001]本申请涉及电子电路技术，尤其涉及一种电源切换系统及双电源供电设备。

技术介绍

[0002]在工业类产品中，比如工业流量计、数据采集器、变送器等，普遍使用了锂电池和外部直流电源两种电源进行供电，使该产品具有锂电池供电的维护便利性，同时也能在接入外部直流电源时，优先使用外部直流电源供电。
[0003]目前，双电源供电产品的供电过程，有的采用二极管对双电源进行并接的电源方案，即在每个电源与负载之间串联设置二极管，利用外部直流电源电压高于锂电池电压的电压差，使得接入外部直流电源时锂电池对应的二极管截止，而外部直流电源对应的二极管导通，实现优先外部直流电源供电的需求。有的采用软件控制双电源的切换，即利用相应的开关电路和主控单元的I/O口，实现锂电池和外部直流电源的供电选择。
[0004]然而，上述的二极管控制方案存在二极管击穿带来的安全隐患，软件控制方案存在软件响应速度慢带来的安全隐患，使得无法安全可靠的实现双电源的切换供电。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种电源切换系统及双电源供电设备，使双电源切换供电安全可靠。
[0006]第一方面，本申请提供一种电源切换系统，包括：电源切换电路；电源切换电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，第一输入端连接第一电源，第二输入端连接第二电源，电源切换电路的输出端连接第二输入端和负载电路；其中，电源切换电路包括：第一开关；第一开关的输入极连接至第一输入端，第一开关的输出极连接至输出端，第一开关的控制极连接第一开关的输入极、第二输入端和接地。
[0007]本申请采用基础的电子元器件设计搭建电源切换电路，利用硬件自动切换方式进行双电源的自主选择，无需软件参与控制，实现了双电源供电的快速切换，具有安全可靠性。
[0008]进一步地，第一开关的控制极和第一开关的输入极之间设置有TVS管；TVS管的第一端连接第一开关的输入极，TVS管的第二端连接第一开关的控制极。
[0009]上述在第一开关的输入极和输出极之间设置的TVS管用于保护第一开关，避免击穿损坏，进一步提高电源切换电路的安全可靠性。
[0010]进一步地，第一开关的控制极和接地之间设置有第一电阻；第一电阻的一端连接第二输入端和第一开关的控制极，第一电阻的另一端接地。
[0011]上述在第一开关的控制极和接地之间设置的第一电阻起到限流作用，用于保护第一开关，避免电流过大烧坏第一开关，进一步提高电源切换电路的安全可靠性。
[0012]进一步地，第二输入端和输出端之间设置有第一二极管；第一二极管的正极与第二输入端连接，第一二极管的负极与输出端连接。
[0013]上述在第二输入端与输出端之间设置第一二极管，起到防倒灌的作用。当仅第一
电源供电时，避免第一电源电流流向第二电源，造成不必要的能量损耗。
[0014]进一步地，第二输入端和输出端之间设置有第二开关；第二开关的输入极与第二输入端连接，第二开关的输出极与输出端连接，第二开关的控制极与第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端与第三开关的控制极连接，第三开关的输入极与第一开关的控制极连接，第三开关的输出极接地；
[0015]电源切换电路还包括：第四开关、反相电路、第一分压电阻以及第二分压电阻；其中，第四开关的控制极与第二输入端连接，第四开关的输入极与反相电路的输入节点和第一分压电阻的一端连接，第四开关的输出极与第二分压电阻的一端连接；第二分压电阻的另一端接地，第一分压电阻的另一端连接第一开关的输入极和反相电路的供电节点；反相电路的输出节点和第三开关的控制极连接。
[0016]上述的第二开关、第三开关、第四开关、反相电路、分压电阻相互配合用于影响第二开关的断开和导通，实现在第一电源和第二电源同时供电时，优先选择第二电源进行供电。
[0017]进一步地，反相电路的输出节点和第三开关的控制极之间设置有第三电阻；第三电阻的一端和反相电路的输出节点，第三电阻的另一端和第三开关的控制极连接。
[0018]上述设置的第三电阻起到限流作用，避免烧坏第三开关，保护电路。
[0019]进一步地，第二输入端和第四开关的控制极之间设置有第四电阻；第四电阻的一端连接第二输入端和第一电容的一端，第四电阻的另一端连接第四开关的控制极，第一电容的另一端接地。
[0020]上述设置的第四电阻起到限流作用，避免烧坏第四开关，保护电路。第一电容为滤波电容，用于滤除第一电源的干扰，防止误触发，提升电源电压稳定性。
[0021]进一步地，第二开关的输出极与输出端之间设置有第二二极管；第二二极管的正极与第二开关的输出极连接，第二二极管的负极与输出端连接。
[0022]上述将第二二极管设置在靠近输出端的位置，防倒灌，避免不必要的能量损耗和器件损失，保护电路。
[0023]进一步地，反相电路包括：上拉开关和下拉开关；上拉开关的输入极作为反相电路的供电节点；上拉开关的输出极与下拉开关的输入极连接，并作为反相电路的输出节点；下拉开关的输出极接地；上拉开关的控制极与下拉开关的控制极连接，作为反相电路的输入节点。
[0024]上述的上拉开关与下拉开关与前述的第一分压电阻和第二分压电阻相互配合，实现上拉开关与下拉开关的导通或截止，进而影响第二开关的导通或截止，实现双电源的自主选择。
[0025]进一步地，电源切换系统还包括：位于第一电源和第一输入端之间的限流防反电路；限流防反电路包括：限流电阻、滤波电容、第五开关以及接地电阻；其中，限流电阻的一端连接第一电源，限流电阻的另一端连接滤波电容的第一端和第五开关的输入极；滤波电容的第二端接地；第五开关的输出极连接第一输入端，第五开关的控制极连接接地电阻的一端，接地电阻的另一端与滤波电容的第二端连接。
[0026]上述的限流防反电路用于保护第一电源的安全，也保护后端电路的安全。
[0027]进一步地，滤波电容包括：由第一滤波电容和第二滤波电容构成的并联电容。
[0028]上述采用并联的两个电容，起到降低等效电阻的作用。
[0029]进一步地，第一开关的输出极和输出端之间设置有防倒灌电路，防倒灌电路的第一端与第一开关的输出极连接，防倒灌电路的第二端与输出端连接。
[0030]上述的防倒灌电路起到保护电路的作用。
[0031]进一步地，防倒灌电路包括：第六开关；第六开关的输入极作为防倒灌电路的第一端，连接第一开关的输出极；第六开关的输出极作为防倒灌电路的第二端，连接输出端；第六开关的控制极连接第一开关的控制极。
[0032]上述防倒灌电路中的第六开关，避免当第二电源供电时，第二电源电流流向第一电源，避免不必要的能量损耗。
[0033]进一步地，电源切换电路还包括：第二电容；第二电容的一端连接第一开关的输出极，第二电容的另一端连接第一开关的控制极。
[0034]上述的第二电容为滤波电容，滤除电源干扰，避免误触发。
[0035]进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源切换系统，其特征在于，包括：电源切换电路；所述电源切换电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一输入端连接第一电源，所述第二输入端连接第二电源，所述电源切换电路的输出端连接所述第二输入端和负载电路；其中，所述电源切换电路包括：第一开关；所述第一开关的输入极连接至所述第一输入端，所述第一开关的输出极连接至所述输出端，所述第一开关的控制极连接所述第一开关的输入极、所述第二输入端和接地。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一开关的控制极和所述第一开关的输入极之间设置有TVS管；所述TVS管的第一端连接所述第一开关的输入极，所述TVS管的第二端连接所述第一开关的控制极。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一开关的控制极和接地之间设置有第一电阻；所述第一电阻的一端连接所述第二输入端和所述第一开关的控制极，所述第一电阻的另一端接地。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二输入端和所述输出端之间设置有第一二极管；所述第一二极管的正极与所述第二输入端连接，所述第一二极管的负极与所述输出端连接。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二输入端和所述输出端之间设置有第二开关；所述第二开关的输入极与所述第二输入端连接，所述第二开关的输出极与所述输出端连接，所述第二开关的控制极与第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端与第三开关的控制极连接，所述第三开关的输入极与所述第一开关的控制极连接，所述第三开关的输出极接地；所述电源切换电路还包括：第四开关、反相电路、第一分压电阻以及第二分压电阻；其中，第四开关的控制极与所述第二输入端连接，所述第四开关的输入极与所述反相电路的输入节点和第一分压电阻的一端连接，所述第四开关的输出极与第二分压电阻的一端连接；所述第二分压电阻的另一端接地，所述第一分压电阻的另一端连接所述第一开关的输入极和所述反相电路的供电节点；所述反相电路的输出节点和所述第三开关的控制极连接。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述反相电路的输出节点和所述第三开关的控制极之间设置有第三电阻；所述第三电阻的一端和所述反相电路的输出节点，所述第三电阻的另一端和所述第三开关的控制极连接。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二输入端和所述第四开关的控制极之间设置有第四电阻；所述第四电阻的一端连接所述第二输入端和第一电容的一端，所述第四电阻的另一端连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶志建，陈正海，
申请(专利权)人：金卡水务科技有限公司，
类型：新型
国别省市：