本发明专利技术公开了一种基于优先级的切换电路，包括多个开关单元，各开关单元具有彼此不同的预定的优先级，多个开关单元中的每一个均包括：开关管，串联在多个电源中的一个与电源总线之间，并与外部控制装置连接，用于接收来自外部控制装置的控制信号，以控制开关管的通断，多个电源与多个开关单元一一对应。其中，从多个开关单元中优先级相对较高的开关单元的开关管与电源总线之间引出优先级控制线，连接至优先级相对较低的各开关单元的开关管处。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种多路电源切换系统，更具体地，涉及一种配置有基于优先级的切换电路的多路电源切换系统。
技术介绍
呼吸机、麻醉机等医疗电气设备的供电系统常需要有备份电源，这样输入电源通常有两路或两路以上。 通常采用AC(220V)作为主要供电方式，内置蓄电池供电作为备份供电方式，其中AC供电有较高的优先权，当AC断电，电池开始供电，当AC正常后，恢复AC供电。 为了提高安全和适应性，有的呼吸机还可以使用外部蓄电池作为备份电源，这样就会有三路电源供电，并且有一定的供电优先级别。 目前两路电源切换最为常见，实现也最为简单。AC输入经开关电源转为DC后，使电压略高于电池电压，两路电源各串接一个二极管后并联，由于AC输出电压较高，会优先供电，即可实现具有优先级的两路电源切换。当AC输出电源有可能低于内部电池电压的情况也可使用继电器来实现此功能，用AC输出接继电器线圈，来控制内部电池的通断。 对于三路输入电源切换常采用带开关插座的方式，在设备接外部蓄电池的接口处设一个机械触点式开关，当外部蓄电池插头插入设备插座时会触及该开关，该开关的触点连接内部蓄电池，从而达到断开内部电池的作用，实现了电源的优先级切换。这种方式当外部电池耗尽时，不能实现内部电池的自动切换供电，不是一个真正的三路自动切换电路。 另一种三路切换方式常采用继电器互锁的方式完成，但不能实现精确电压判断后再进行优先级判断，由于采用了触点继电器，反应时间慢，会产生电弧，寿命短，有机械噪音等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够解决多路电源的优先级切换问题的多路电源切换系统，从而实现高速的多路电源切换机制。 为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种基于优先级的切换电路，包括多个开关单元，各开关单元具有彼此不同的预定的优先级，多个开关单元中的每一个均包括开关管，串联在多个电源中的一个与电源总线之间，并与外部控制装置连接，用于接收来自外部控制装置的控制信号，以控制开关管的通断，多个电源与多个开关单元一一对应。其中，从多个开关单元中优先级相对较高的开关单元的开关管与电源总线之间引出优先级控制线，连接至优先级相对较低的各开关单元的开关管处。 其中，所述多个开关单元中的每一个中还包括控制器件，外部控制装置与从优先级较高的开关单元引出的优先级控制线经由所述控制器件连接至开关管，控制器件用于接收控制信号，以及从优先级较高的开关单元引出的优先级控制线的优先级信号，以控制开关管的通断。 其中，外部控制装置为单片机，控制器件为三极管或光耦，其连接至相应的开关管的源极和栅极。 本专利技术另一方面提供了一种多路电源切换系统，配置有权利要求1中所述的基于优先级的切换电路。 其中，所述多路电源切换系统还包括控制装置，具有采样端口，用于对多路电源切换系统中的多个电源的每一个进行电平采样，并根据采样结果分别向相应的开关单元输出控制信号。 所述的根据采样结果分别向相应的开关单元输出控制信号的过程中，当采样结果不在预定范围内时，控制装置向相应的开关单元输出用于关断开关单元的控制信号。 此外，多路电源切换系统还包括控制装置电源模块，用于将由多个电源并联供给的电平转换为控制装置工作需要的电平。 本专利技术采用多路电源切换系统，从硬件电路和软件方面解决了多路电源的优先级切换问题。此外，由于采用电子开关，反应速度快，无电弧，无磨损，寿命长，将模拟电路优先级控制方式和单片机程序化方式两者的优点结合在一起，实现了高速、高可靠性、高精度的电源智能切换。附图说明 此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限定。在附图中 图1是根据本专利技术实施例的多路电源切换系统的整体示意 图2是根据本专利技术实施例的基于优先级的切换电路的原理 图3是根据本专利技术实施例的单片机的外围接线示意图；以及 图4是根据本专利技术实施例的单片机内部程序的流程图。具体实施例方式图1总体地示出了根据本专利技术实施例的多路电源切换系统，该系统主要由单片机MCU、单片机电源、以及包含了电子开关1、电子开关2、和电子开关3的基于优先级的切换电路组成。其中，电子开关1的优先级最高，电子开关3的优先级最低。每个电子开关均控制一路电源。电子开关的控制信号来源有两个，一种为较高级别电源直接输出，属于模拟方式，只要有较高级别电源供电，本路即为关断；另一种是来自单片机的输出控制，属于程序控制(或软件方式)，当本路的电源电压不正常时，本路即为关断。 在电路框图中可知，当P1供电时，P1，P2两路被禁止；当P1突然断电，P2与P3立刻开始供电，但由于P3受控于P2，所以P3被禁止。从而实现优先级切换。此外，P1、P2、P3并联地向单片机电源供电，而并未有优先级的区分。单片机电源将多路电源电压转换为适用于单片机工作的电压。 三路输入电压由单片机(ADC)实时采样监控，当某一路电压异常，如电网电压过高或过低而导致AC转DC电压过高或过低、或外部蓄电池电压耗尽，这时单片机10 口会输出控制信号以关断该路供电。也可同时由单片机将异常信息发送给主机或通过IO 口直接输送到面板指示灯。如果有必要，也可通过面板设定通知单片机，改变当前的电源切换优先4级别。 对于根据本专利技术实施例的实现优先级切换的方法，可以参照图2进行说明。 在本实施例中，采用的是应用于三个电源的电源切换电路，包括第一开关单元，具有第一优先级；以及第二开关单元，具有低于所述第一优先级的第二优先级。 其中，第一开关单元包括第一开关管Ql，串联在第一电源AC_DC24V与电源总线P0Wer_BUS之间；第一光耦Ul，连接至第一开关管Ql，并与外部0FF1连接，用于接收来自外部0FF1的第一控制信号以控制所述第一开关管Q1的通断；以及第一优先级控制线，从第一开关管Ql与电源总线Power_BUS之间引出，通过限流电阻R5和二极管D6连接至第二光耦U2，以及通过限流电阻R8和二极管D10连接至第三光耦U3。 第二开关单元包括第二开关管Q2，串联在第二电源EXT_DC与电源总线Power_BUS之间；第二光耦U2，连接至第二开关管Q2，并与外部0FF2以及第一优先级控制线连接，用于接收来自外部0FF2的第二控制信号和来自第一优先级控制线的优先级信号，以控制第二开关管Q2的通断；以及第二优先级控制线，设置在第二开关管Q2与电源总线Power_BUS之间，通过限流电阻R9和二极管D12连接至第三光耦U3。 以及，第三开关单元包括第三开关管Q3，串联在第三电源INT_DC与电源总线Power—BUS之间；第三光耦U2，连接至第三开关管Q3，并与外部0FF3以及第一优先级控制线和第二优先级控制线连接，用于接收来自外部0FF3的第三控制信号和来自第一优先级控制线和第二优先级控制线的优先级信号，以控制第三开关管Q3的通断。 其中，当电源AC—DC24V工作时，开关管Q1为导通状态，电压经R5、D6、R3输入至光耦U2，而光耦U2的另一端接地，两端出现压差，光耦导通，从而使得Q2截止，故实现了电子开关1优先于电子开关2的效果。同理，可以实现电子开关1优先于电子开关3、电子开关2优先于电子开关3的效果。 优选地，通过对各路电源分别串接D1、D4、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于优先级的切换电路，包括多个开关单元，各所述开关单元具有彼此不同的预定的优先级，其特征在于，所述多个开关单元中的每一个均包括：开关管，串联在多个电源中的一个与电源总线之间，并与外部控制装置连接，用于接收来自所述外部控制装置的控制信号，以控制所述开关管的通断，所述多个电源与所述多个开关单元一一对应，其中，从所述多个开关单元中优先级相对较高的开关单元的开关管与所述电源总线之间引出优先级控制线，连接至优先级相对较低的各开关单元的开关管处。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘冬，徐文，郭伟，
申请(专利权)人：北京谊安医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。