一种电源切换电路制造技术

本发明专利技术涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电源切换电路，通过主电源电压的分压来控制场效应管构成的开关，并采用稳压二极管设置为保护单元，低导通电压低损耗二极管隔离主电源和备用电源，在实现主/备电源之间快速切换的同时，还简化了电路，降低了工艺成本，同时由于保护单元的作用，在保护开关的同时，利用低导通电压低损耗二极管，有效的避免主电源和备用电源之间相互充电给电源设备带来的损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种电源切换电路
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种电源切换电路。
技术介绍
目前，随着信息技术的迅速发展，电子
对供电系统的要求越来越高，尤其是一些重要的用电设备如通信设备或设备中的某些重要器件如存储器、实时时钟及一些重要的报警电路等，都不允许因市电停电或电源出现故障而停止工作，均设置有备用电源，以当主电源不正常或断电时，备用电源能不间断的快速自动切换，以保证设备及上述器件、电路能正常工作；若是供电系统的供电突然中断，极易造成重要资料的遗失，甚至会影响到其他相关系统的正常运行，从而带来非常严重的后果。现有技术中，为了防止突然断电给系统设备造成损失，对一些重要的用电设备，除了采用主电源供电外，还采用电池组等作为备用电源，而对主/备用电源之间的切换提出了较高的要求，传统的主/备用电源之间的切换方案有：图1是本专利技术
技术介绍
中采用继电器进行主/备用电源之间切换的原理框图；如图1所示，主电源、备用电源分别与继电器的第一静触点和第二静触点连接，而用电设备则与继电器的动触点连接，且在用电设备端设置一大容量电容C1接地，而继电器控制单元控制继电器的动触点的连接动作；当主电源断电时，继电器控制单元控制继电器的动触点与从第一静触点移动至第二静触点，进而实现主/备用电源之间的切换。但是，上述的电路具有以下缺点：a.由于负载电压波动大，当备用电源的电压较低时，主/备用电源之间的切换将引起掉电等现象。b.在接通供电系统的瞬间，电容进行快速充电，很容易损坏电容前面的电路，可见大容量的电容将易导致电路存在安全隐患，且成本增加，而此处如果不使用大容量的电容进行储能，将导致主/备用电源不能平稳切换。图2是本专利技术
技术介绍
中采用二极管进行主/备用电源之间切换的原理框图；如图2所示，主电源通过二极管D1的正极与用电设备连接，备用电源通过二极管D2的正极与二极管D1的负极连接，且二极管D2的负极通过电容C2接地，虽然该电路能实现主/备用电源之间平稳切换，也不需要大容量的电容进行辅助切换。但是存在以下缺点：a.当二极管上流过较大电流时会在二极管的PN结上产生较大的压降，不能充分发挥备用电源的储能作用。b.二极管在通电时会产生大量的功耗，必须配合散热器进行散热才能确保电路工作的可靠性；同时，由于过高的温升将引起二极管周围的元器件性能下降，还不利于产品的小型化。c.当备用电源为负载供电且其电量不足时，由于没有过放保护功能，将降低电池的使用寿命。图3是本专利技术
技术介绍
中采用二极管进行主/备用电源之间切换的原理框图；如图3所示，主电源与晶体管Q1的发射极e连接，晶体管Q1的基极b与晶体管控制单元连接，晶体管Q1的集电极c分别与用电设备和晶体管Q2的集电极c连接，晶体管Q2的发射极e与备用电源连接，晶体管Q2的基极b与晶体管控制单元连接，晶体管Q2的集电极c通过电容C3接地。虽然，由于晶体管的导通速度非常快，能实现在主/备用电源之间平稳切换，且晶体管的压降可以调节到很低，可充分发挥备用电源的储能作用，同时也不需要大容量的电容进行辅助切换。但是存在以下缺点：a.当晶体管Q1或晶体管Q2失效时会引起短路，此时，主电源将直接对备用电源进行充电，这必将缩短备用电源的使用寿命，甚至有可能引起备用电源爆炸的危险。b.由于晶体管上会产生大量的功耗，也必须配合散热器使用，同时，过高的温升将引起晶体管周围的元器件性能下降，也不利于产品的小型化。
技术实现思路
针对现有的主/备用电源之间的切换电路中存在的上述问题，现提供一种通过主电源电压的分压来控制场效应管构成的开关，并采用稳压二极管设置为保护单元，低导通电压低损耗二极管隔离主电源和备用电源，在实现主/备电源之间快速切换的同时，还简化了电路，降低了工艺成本，同时由于保护单元的作用，在保护开关的同时，利用低导通电压低损耗二极管，能有效的避免主电源和备用电源之间相互充电给电源设备带来的损伤。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：本专利技术提供了一种电源切换电路，包括主电源、备用电源和用电设备，所述主电源与所述用电设备电连接，其中，还包括隔离单元、控制单元、切换单元和保护单元；所述主电源通过所述控制单元与所述切换单元连接；所述主电源依次通过所述隔离单元与所述备用电源连接；所述备用电源通过所述切换单元与所述用电设备连接；所述保护单元与所述切换单元连接；其中，所述控制单元包括高速三极管，所述切换单元包括P沟道场效应管，所述保护单元包括两反向串联的稳压二极管，所述隔离单元包括正向连接的多个低导通电压二极管。上述的电源切换电路，其中，还包括：所述主电源通过正向连接的第一低导通电压二极管与用户设备连接，且该主电源还依次通过第一电阻、正向连接的第二二极管和第五电阻接地；所述备用电源与P沟道场效应管的源级端连接，所述P沟道场效应管的漏极通过正向连接的第二低导通电压二极管与用户设备连接，所述P沟道场效应管的栅极通过第七电阻与高速三极管的集电极连接；所述备用电源还分别通过并联的第二电容和第六电阻与所述高速三极管的集电极连接，且该备用电源还依次通过反向连接的第一稳压二极管和正向连接第二稳压二极管与三极管的集电极连接；所述备用电源还通过第二电阻与第一二极管的正极连接，该第一二极管的负极通过并联的第三电阻和第一电容接地；所述三极管的基极通过第四电阻与所述第一二极管的负极连接，且该三极管的基极与第三二极管的负极连接，该第三二极管的正极与所述三极管的发射极连接；其中，所述高速三极管的发射极通过第五电阻接地。上述的电源切换电路，其中，当所述主电源给所述用户设备供电，且所述备用电源等待时，电路中各器件需满足条件：当所述主电源掉电，切换到所述备用电源给所述用户设备供电时，电路中各器件需满足条件：其中，VA为所述主电源电压值，VB为所述备用电源电压值，R1为所述第一电阻阻值，R2为所述第二电阻阻值，R3为所述第三电阻阻值，R5为所述第五电阻阻值，R6为所述第六电阻阻值。上述的电源切换电路，其中，所述第一电阻阻值范围为820Ω～1.5kΩ，所述第二电阻阻值范围为6.2kΩ～8.2kΩ，所述第三电阻阻值范围为30kΩ～36kΩ，所述第四电阻阻值范围为8.2Ω～20Ω，所述第五电阻阻值范围为30kΩ～36kΩ，所述第六电阻阻值范围为9.1kΩ～12kΩ，所述第七电阻阻值范围为8.2Ω～20Ω。上述的电源切换电路，其中，所述第一电阻阻值为1kΩ，所述第二电阻阻值为7.5kΩ，所述第三电阻阻值为32.4kΩ，所述第四电阻阻值为10Ω，所述第五电阻阻值为32.4kΩ，所述第六电阻阻值为10kΩ，所述第七电阻阻值为10Ω。上述的电源切换电路，其中，所述电源电压为48v时，所述备用电源电压为42v～56v。上述的电源切换电路，其中，所述主电源电压与所述备用电源电压相等，且设置所述第三电阻阻值与所述第五电阻阻值也相等时，所述第六电阻阻值大于所述第二电阻阻值，所述第二电阻阻值大于所述第一电阻阻值。综上所述，本专利技术一种电源切换电路，通过主电源电压的分压来控制场效应管构成的开关，并采用稳压二极管设置为保护单元，低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电源切换电路，包括主电源、备用电源和用电设备，所述主电源与所述用电设备电连接，其特征在于，还包括隔离单元、控制单元、切换单元和保护单元；所述主电源通过所述控制单元与所述切换单元连接；所述主电源依次通过所述隔离单元与所述备用电源连接；所述备用电源通过所述切换单元与所述用电设备连接；所述保护单元与所述切换单元连接；其中，所述控制单元包括高速三极管，所述切换单元包括P沟道场效应管，所述保护单元包括两反向串联的稳压二极管，所述隔离单元包括正向连接的多个低导通电压二极管。

【技术特征摘要】
1.一种电源切换电路，包括主电源、备用电源和用电设备，所述主电源与所述用电设备电连接，其特征在于，还包括隔离单元、控制单元、切换单元和保护单元；所述主电源通过所述控制单元与所述切换单元连接；所述主电源依次通过所述隔离单元与所述备用电源连接；所述备用电源通过所述切换单元与所述用电设备连接；所述保护单元与所述切换单元连接；其中，所述控制单元包括三极管，所述切换单元包括P沟道场效应管，所述保护单元包括两反向串联的稳压二极管，所述隔离单元包括正向连接的多个低导通电压二极管；所述主电源通过正向连接的第一低导通电压二极管与用户设备连接，且该主电源还依次通过第一电阻、正向连接的第二二极管和第五电阻接地；所述备用电源与所述P沟道场效应管的源极连接，所述P沟道场效应管的漏极通过正向连接的第二低导通电压二极管与用户设备连接，所述P沟道场效应管的栅极通过第七电阻与三极管的集电极连接；所述备用电源还分别通过并联的第二电容和第六电阻与所述三极管的集电极连接，且该备用电源还依次通过反向连接的第一稳压二极管和正向连接第二稳压二极管与三极管的集电极连接；所述备用电源还通过第二电阻与第一二极管的正极连接，该第一二极管的负极通过并联的第三电阻和第一电容接地；所述三极管的基极通过第四电阻与所述第一二极管的负极连接，且该三极管的基极与第三二极管的负极连接，该第三二极管的正极与所述三极管的发射极连接；其中，所述三极管的发射极通过第五电阻接地。2.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，当所述主电源给所述用户设备供电，且所述备用电源等待时，电路中各器件需满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学民，曹淑玉，杭旭，
申请(专利权)人：上海斐讯数据通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：