【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多优先级电源切换电路，属于电子设备供电。
技术介绍
1、现有技术中，仪器仪表需求多种备用电源供电时（例如电池、交流转成直流、直流供电三种备用电源供电方式，或者更多供电方式），需依据电源优先级进行切换控制。目前较为常见的方法是各电源串联二极管或继电器再接入到同一个负载进行切换控制。其存在的主要问题是：1、用二极管进行切换控制时，虽然电路简单，但是电源压降大，电能损耗大，供电电源优先级只能选择电源电压最高的为最高优先级。2、用继电器进行切换控制时，线圈耗电功耗大，继电器体积大。
2、
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种多优先级电源切换电路，解决现有电源切换电路功耗大、电源压降大、电能损耗大、体积大、电源优先级不可控的技术问题。
2、实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案实现：
3、一种多优先级电源切换电路，其特征在于，包括电源输入为v1、v2和vn（优先级一次增加一个），及以mos管开关电路、优先级控制电路、栅极控制电压选择电路和电源接入检测电路；
4、所述mos管开关电路包括电源v1的mos管开关电路，由2个pmos管、2个nmos管、1个上拉电阻和输入等效电容组成；所述2个pmos管的两栅极相连并且结点为vg1，两源极分别接输入v1-in和输出vo，所述两源极还分别连接2个寄生二极管的正极，所述2个二极管的负极相连并与2个pmos管两漏极结点相连，以避免只使用一个pmos管控制
5、所述电源v1的优先级控制电路由第三和第四nmos管和相应的上拉电阻r11组成，第三nmos管的栅极接入信号电平flagconect_v2，源极接接入信号电平flagnoconect_priorityoverv1；第四nmos管的栅极接入信号电平flagconect_v3，源极与第三nmos管的源极相连并接入信号电平flagnoconect_priorityoverv1并通过电阻r11与结点vg相连；所述第三和第四nmos管的漏极均接地；电源v2的优先级控制电路由第五nmos管和上拉电阻r10组成，第五nmos管的栅极接入信号电平flagconect_v3，接源极接入信号电平flagnoconect_priorityoverv2并通过电阻r10与结点vg相连，漏极均接地；电源v3的优先级控制电路将接入信号电平flagnoconect_priorityoverv2通过电阻r9与结点vg相连，另一端接地；
6、所述栅极控制电压选择电路分别由一个肖特基二极管构成；第一肖特基二极管的正极接v1-in，负极接结点vg；第二肖特基二极管的正极接v2-in，负极接结点vg；第三肖特基二极管的正极接v3-in，负极接结点vg；
7、所述电源v1接入检测电路由1个稳压二极管d6和1个电阻r2组成，v1-in接所述稳压二极管d6的负极，所述稳压二极管d6的正极接入信号电平flagconect_v1并经电阻r2接地；同理，电源v2接入检测电路由第二稳压二极管d4和电阻r3组成，v2-in接所述稳压二极管d4的负极，所述稳压二极管d4的正极接入信号电平flagconect_v2并经电阻r3接地；电源v3接入检测电路由第三稳压二极管d5和电阻r4组成，v3-in接所述稳压二极管d4的负极，所述稳压二极管d5的正极接入信号电平flagconect_v3并经电阻r3接地。
8、进一步，所述mos管开关电路的电源输出端连接到同一端vo；
9、电源输入为v1-in，电源输出为vo，flagconect_v1为电源v1接入信号电平，flagnoconect_priorityoverv1为优先级高于电源v1的电源接入信号电平，vg为栅极控制电压选择电路产生的栅极上拉电压，当flagconect_v1、flagnoconect_priorityoverv1均高于nmos管的开启电压时（即电源v1接入，其他高优先级电源未接入时），vg1为低电平，pmos管导通，电源v1输出，反之vg1为高电平，pmos管截至，电源v1不输出。
10、进一步，所述优先级控制电路的工作原理为：当v1电源优先级以上的电源有其中一个接入时，flagconect_v2或flagconect_v3为高电平，电路中nmos管导通，flagnoconect_priorityoverv1为低电平，使电源v1的mos管开关电路为关闭状态，因此电源v2，v3接入时，电源v1关闭，反之，电源v2，v3未接入时，电源v1开启；
11、同理，电源v2优先级控制电路、电源v3优先级控制电路原理相同。
12、进一步，所述栅极控制电压选择电路工作原理为：所有电源正极各连接一个肖特基二极管正极，所有肖特基二极管负极连接在一起，产生栅极控制电压vg，电路中肖特基二极管压降低接近0.3v，最终产生的电压vg为最高电源电压-0.3v，用于提供其他电路中mos管栅极电压，使其完全导通或截至。
13、进一步，所述电源接入检测电路的工作原理为：电源v1接入检测电路由1个稳压二极管，1个电阻组成，输出电源v1接入信号电平flagconect_v1，当此电压大于nmos管开启电压时，电源v1接入信号电平flagconect_v1作为电源v1的mos管开关电路控制信号之一，可使其导通，反之使其关闭；接入信号电平flagconect_v1宜设计为1v左右，可使nmos管完全导通的同时，当输入电源切断，电压下降时，提前切换到其他电源，不出现负载断电再重新上电的情况；
14、同理，电源v2接入检测电路、电源v3接入检测电路原理相同。
15、进一步，所述pmos管选择ao4443，nmos管选择ao3406，稳压管选择in750（稳压4.7v），bzx84c7v5ly（稳压7.9v），ufzv18b（稳压18v），肖特基二极管选择bat54s，电源电压分别为6v、10v、20v。
16、相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
17、1、本专利技术创造性的采用mos管组成的优先级切换电路的设计，实现低功耗、低电源压降、低电能损耗、小体积、电源优先级可选择；具有电路功本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多优先级电源切换电路，其特征在于，包括电源输入为V1、V2和Vn（优先级一次增加一个），及以MOS管开关电路、优先级控制电路、栅极控制电压选择电路和电源接入检测电路；
2.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述MOS管开关电路的电源输出端连接到同一端VO；
3.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述优先级控制电路的工作原理为：当V1电源优先级以上的电源有其中一个接入时，FlagConect_V2或FlagConect_V3为高电平，电路中NMOS管导通，FlagNOConect_PriorityOverV1为低电平，使电源V1的MOS管开关电路为关闭状态，因此电源V2，V3接入时，电源V1关闭，反之，电源V2，V3未接入时，电源V1开启；
4.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述栅极控制电压选择电路工作原理为：所有电源正极各连接一个肖特基二极管正极，所有肖特基二极管负极连接在一起，产生栅极控制电压VG，电路中肖特基二极管压降低接近0.3V，最终产生的电压VG为最高电源电压-0.3V
5.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述电源接入检测电路的工作原理为：电源V1接入检测电路由1个稳压二极管，1个电阻组成，输出电源V1接入信号电平FlagConect_V1，当此电压大于NMOS管开启电压时，电源V1接入信号电平FlagConect_V1作为电源V1的MOS管开关电路控制信号之一，可使其导通，反之使其关闭；接入信号电平FlagConect_V1宜设计为1V左右，可使NMOS管完全导通的同时，当输入电源切断，电压下降时，提前切换到其他电源，不出现负载断电再重新上电的情况；
6.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述PMOS管选择AO4443，NMOS管选择AO3406，稳压管选择IN750（稳压4.7V），BZX84C7V5LY（稳压7.9V），UFZV18B（稳压18V），肖特基二极管选择BAT54S，电源电压分别为6V、10V、20V。
...【技术特征摘要】
1.一种多优先级电源切换电路，其特征在于，包括电源输入为v1、v2和vn（优先级一次增加一个），及以mos管开关电路、优先级控制电路、栅极控制电压选择电路和电源接入检测电路；
2.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述mos管开关电路的电源输出端连接到同一端vo；
3.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述优先级控制电路的工作原理为：当v1电源优先级以上的电源有其中一个接入时，flagconect_v2或flagconect_v3为高电平，电路中nmos管导通，flagnoconect_priorityoverv1为低电平，使电源v1的mos管开关电路为关闭状态，因此电源v2，v3接入时，电源v1关闭，反之，电源v2，v3未接入时，电源v1开启；
4.根据权利要求1所述多优先级电源切换电路，其特征在于，所述栅极控制电压选择电路工作原理为：所有电源正极各连接一个肖特基二极管正极，所有肖特基二极管负极连接在一起，产生栅极控制电压vg，电路中肖特基二极管压降低接...
【专利技术属性】
技术研发人员：方仕立，刘海峰，
申请(专利权)人：重庆建安仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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