CN105529816A - 电源切换方法及装置、手持终端 - Google Patents

电源切换方法及装置、手持终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电源切换方法及装置、手持终端，该装置包括：采用检测电路电连接于主电源和双向开关电路之间；双向开关电路连接于备电源与负载之间；检测电路，用于检测主电源供电电路的工作状态，在工作状态正常时，产生第一控制信号；双向开关电路，接收第一控制信号，并在第一控制信号的触发下，导通主电源供电电路与备用电源供电电路之间的第一通路，并关闭备用电源供电电路与负载之间的第二通路；其中，第一通路用于为主用供电电路对备用电源供电电路进行充电提供通路，第二通路用于为备用电源供电电路对负载进行供电提供通路。

Description

电源切换方法及装置、手持终端
技术领域
本发明涉及分电力领域，具体而言，涉及一种电源切换方法及装置、手持终端。
背景技术
现有技术中的终端设备，特别是手持设备通过都是带有内置可充电电池，在外部电源出现异常或者掉电时，需要切换到由电池给设备供电，而在切换的过程中，应该实现电池的无缝平滑供电，而实现这一功能往往需要大量的检测器件和复杂电路，这对于成本要求很高的终端设备往往不切实际。图1是现有相关技术中终端设备的供电的结构示意图，如图1所示，通过二极管的导通特性自动的选择供电回路，那么在外部电源正常时，就不能优先选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电，这一点也不利于电池的循环利用。
针对现有技术中通过二极管自动选择供电回路，在外部电源正常时，不能优选选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电源切换方法及装置、手持终端，以解决现有技术中通过二极管自动选择供电回路，在外部电源正常时，不能优选选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电源切换装置，包括：主电源供电电路、备用电源供电电路、双向开关电路、检测电路；所述检测电路电连接于所述主电源供电电路和所述双向开关电路之间；所述双向开关电路连接于所述备用电源供电电路与负载之间；所述检测电路，用于检测所述主电源供电电路的工作状态，在所述工作状态正常时，产生第一控制信号；所述双向开关电路，接收所述第一控制信号，并在所述第一控制信号的触发下，导通所述主电源供电电路与所述备用电源供电电路之间的第一通路，并关闭所述备用电源供电电路与所述负载之间的第二通路；其中，所述第一通路用于为所述主电源供电电路对所述备用电源供电电路进行充电提供通路，所述第二通路用于为所述备用电源供电电路对所述负载进行供电提供通路。
优选地，所述检测电路，还用于在检测到所述工作状态异常时，产生第二控制信号；所述双向开关电路，接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的触发下，导通所述第二通路，并将所述负载的供电通路由所述第一通路切换至所述第二通路。
优选地，还包括：调节电路，设置于所述双向开关电路和所述备用电源供电电路之间，用于调节所述负载的供电通路的切换速度。
优选地，所述调节电路包括：可调电容。
优选地，所述双向开关电路，包括以下之一：双三极管、双金氧半场效应晶体管MOSFET。
根据本发明另一个方面，提供了一种手持终端，包括：电源切换装置，所述电源切换装置为本发明电源切换装置中任一项所述的电源切换装置。
根据本发明的另一个方面，提供了一种电源切换方法，用于对终端中的主电源供电通路和备用电源供电电路进行切换，包括：检测所述主电源供电电路的工作状态；在所述工作状态正常时，采用所述主电源供电电路为所述终端中的负载进行供电，并对所述备用电源供电电路进行充电。
优选地，还包括：在所述工作状态异常时，将所述负载的供电电路切换至所述备用电源供电电路。
优选地，将所述负载的供电电路切换至所述备用电源供电电路的过程中，所述方法还包括：对所述负载的供电电路的切换速度进行调节。
优选地，对所述负载的供电电路的切换速度进行调节包括：通过设置在所述备用电源供电电路和所述主电源供电电路之间的可调电容对所述切换速度进行调节。
通过本发明，采用检测电路电连接于主电源和双向开关电路之间；双向开关电路连接于备电源与负载之间；检测电路，用于检测主电源供电电路的工作状态，在工作状态正常时，产生第一控制信号；双向开关电路，接收第一控制信号，并在第一控制信号的触发下，导通主电源供电电路与备用电源供电电路之间的第一通路，并关闭备用电源供电电路与负载之间的第二通路；其中，第一通路用于为主用供电电路对备用电源供电电路进行充电提供通路，第二通路用于为备用电源供电电路对负载进行供电提供通路。解决了相关技术中通过二极管自动选择供电回路，在外部电源正常时，不能优选选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电的问题，从而在无需外部控制信号下，自动检测设备的供电状态，实现了主电源和电池的平滑切换。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有相关技术中终端设备的供电的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的电源切换装置的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的电源切换装置的优选结构示意图；
图4是根据本发明实施例的电源切换方法的流程示意图；
图5是本发明优选实施例的主电源与电池切换电路的结构示意图；
图6是根据本发明优选实施例的主电源与电池切换电路优选连接示意图一；
图7是根据本发明优选实施例的主电源与电池切换电路优选连接示意图二。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本实施例提供了一种电源切换装置，图2是根据本发明实施例的电源切换装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：主电源供电电路22、备用电源供电电路24、双向开关电路26、检测电路28；
所述检测电路28电连接于所述主电源供电电路22和所述双向开关电路26之间；所述双向开关电路26连接于所述备电源供电电路24与负载之间；
所述检测电路28，用于检测所述主电源供电电路22的工作状态，在所述工作状态正常时，产生第一控制信号；
所述双向开关电路26，接收所述第一控制信号，并在所述第一控制信号的触发下，导通所述主电源供电电路22与备用电源供电电路24之间的第一通路，并关闭所述备用电源供电电路24与所述负载之间的第二通路；其中，所述第一通路用于为所述主电源供电电路22对所述备用电源供电电路24进行充电提供通路，所述第二通路用于为所述备用电源供电电路24对所述负载进行供电提供通路。
通过上述本发明实施例，采用检测电路28检测主电源供电电路的工作状态，在所述工作状态正常时，发送第一控制信号给双向开关电路26，在第一控制信号的触发下，导通主电源供电电路22与备用电源供电电路24之间的第一通路，并关闭备用电源供电电路24与负载之间的第二通路；其中，第一通路用于为主电源供电电路22对备用电源供电电路24进行充电提供通路，第二通路用于为备用电源供电电路24对负载进行供电提供通路。解决了相关技术中通过二极管自动选择供电回路，在外部电源正常时，不能优选选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电的问题，从而在无需外部控制信号下，自动检测设备的供电状态，实现了主电源和电池的平滑切换。
本发明实施例中检测电路28作用有多种，在本发明的另一个优选实施例中检测电路28在还用于在检测到工作状态异常时，产生第二控制信号给双向开关电路26，在第二控制信号的触发下，导通第二通路，并将负载的供电通路由第一通路切换至第二通路。
图3是根据本发明实施例的电源切换装置的优选结构示意图，如图3所示，该装置除了包括图2所示的电路之外，还包括：调节电路32，设置于双向开关电路和备用电源供电电路之间，用于调节负载的供电通路的切换速度。
在本发明实施例中，调节电路32的形式有多种，其中最优选的为可调电容。
此外，针对本发明实施例中的双向开关有多种，例如双三极管、双金氧半场效应晶体管MOSFET。需要说明的上述两种晶体管只是本发明的优选实施例，并不对本发明造成限制，只要能实现双向开关的作用的电子元器件都是包括其中的。
本发明还提供了一种手持终端，该手持包括上述实施例中的电源切换装置，以及该电源切换装置的任一种优选的方式。
本发明实施例还提供了一种电源切换的方法，图4是根据本发明实施例的电源切换方法的流程示意图，如图4所示，该方法包括如下步骤：
步骤S402：检测主电源供电电路的工作状态；
步骤S404：在工作状态正常时，采用主电源供电电路为终端中的负载进行供电，并对备用电源供电电路进行充电。
通过本发明实施例的上述实施方式，采用检测主电源供电电路的工作状态，在工作状态正常时，采用主电源供电电路为终端中的负载进行供电，并对备用电源供电电路进行充电。解决了相关技术中通过二极管自动选择供电回路，在外部电源正常时，不能优选选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电的问题，从而在无需外部控制信号下，自动检测设备的供电状态，实现了主电源和电池的平滑切换。
本发明实施中的另一种应用场景中，在工作状态异常时，将负载的供电电路切换至备用电源供电电路，进而实现了主电源和备用供电电源之间的平滑切换。
在本发明实施例中，在将负载的供电电路切换至备用电源供电电路的过程中，可以对负载的供电电路的切换速度进行调节，通过上述方式，设置电容大小来调节切换速度，同时限制了电源过大的瞬时放电电流实现了对电路的保护。需要说明的是，本发明实施例中对切换速度实现调节方式有多种，本发明优选实施例通过以下方式实现：设置在备用电源供电电路和主电源供电电路之间的可调电容对切换速度进行调节。
下面结合本发明优选实施例对本发明进行举例说明。
本发明优选实施例提供了一种适用于终端和手持设备的电池切换电路；本发明优选实施例的目的在于，通过简单分立器件，来实现主电源对负载的供电以及对备电源电池的充电，同时在主电源掉电时，能够平滑的切换到备电源电池供电。
图5是本发明优选实施例的主电源与电池切换电路的结构示意图；如图5所示，该切换电路包括：主电源502、检测电路504、备电源506、双向开关电路508以及隔离电路510。
主电源供电电路包括一个二极管，通过二极管的单向导通特性，给负载进行供电；
主电源检测电路，包括电阻和双三极管，通过检测主电源的状态控制双三极管的导通和截止。
备电源的充电和放电都是通过双向开关电路(包括P沟道MOS管和电阻、电容)进行切换的，而双向开关电路是由主电源检测电路控制，当主电源正常时，备电源通过PMOSFET的体二极管处于充电状态，当主电源异常时，备电源通过PMOSFET对负载进行供电。
当存在主电源(适配器)时，检测电路自动检测并选择双向开关的方向，使得主电源给负载供电，同时给电池进行充电。当主电源(适配器)供电异常或者突然掉电时，检测电路自动检测并选择双向开关的方向，负载自动切换到由电池供电。该主电源检测电路可以是双三极管、双MOSFET。
下面结合实施例一和实施例二对本发明优选实施例进行详细的说明。
实施例一
下面我们以双三极管为例介绍介绍本发明优选实施例。图6是根据本发明优选实施例的主电源与电池切换电路优选连接示意图一，结合图6对本发明优选实施例的电路原理进行说明。
第一步：当存在主电源(适配器)时，ADAPTER通过二极管VD2输出POWER_IN给后级负载供电；
第二步：ADAPTER通过R3和R5分压，使得VT1的下三极管导通、上三极管截止，VT2的G、S之间没有电压，VT2截止，电池BAT+不能对后级负载供电；
第三步：ADAPTER通过二极管VD2和VT2的体二极管给电池BAT+充电；
第四步：当主电源(适配器)电压过低或者突然掉电时，VT1的下三极管截止，BAT+通过R1和R2使得VT1的上三极管导通，VT2的G、S之间存在负压，通过调节C2来调节VT2的开通速度，BAT+通过VT2输出POWER_IN给后级负载供电。
实施例二
图7是根据本发明优选实施例的主电源与电池切换电路优选连接示意图二，如图7所示，将实例一中的VT1双三极管改为双MOSFET，由于双三极管与双MOSFET工作原理类似，在此不再赘述。
通过本发明优选实施例，采用简单分立器件，实现了主电源对负载的供电以及对备电源电池的充电，同时在主电源掉电时，能够平滑的切换到备电源电池供电，解决了相关技术中通过二极管自动选择供电回路，在外部电源正常时，不能优选选择外部电源供电以保存电池能量，同时电池也不能够得到及时的充电的问题。
与现有相关技术相比较，本发明优选实施例的包括以下效果：1、实现主电源和电池的平滑切换，器件少，成本低，易于实现；2、主电源正常时，能够优先选择主电源供电以保存电池能量，同时通过改变参数，可以设置主电源切换到电池时的电压值，即只有在主电源电压在设定的阀值以下时，才自动切换到电池供电；3、电池能够在线进行充电和放电；4、通过设置电容大小来设置切换速度，同时限制电池过大的瞬时放电电流；5、无需外部控制信号，自动检测设备的供电状态。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源切换装置，其特征在于，包括：主电源供电电路、备用电源供电电路、双向开关电路、检测电路；
所述检测电路电连接于所述主电源供电电路和所述双向开关电路之间；所述双向开关电路连接于所述备用电源供电电路与负载之间；
所述检测电路，用于检测所述主电源供电电路的工作状态，在所述工作状态正常时，产生第一控制信号；
所述双向开关电路，接收所述第一控制信号，并在所述第一控制信号的触发下，导通所述主电源供电电路与所述备用电源供电电路之间的第一通路，并关闭所述备用电源供电电路与所述负载之间的第二通路；其中，所述第一通路用于为所述主电源供电电路对所述备用电源供电电路进行充电提供通路，所述第二通路用于为所述备用电源供电电路对所述负载进行供电提供通路。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述检测电路，还用于在检测到所述工作状态异常时，产生第二控制信号；
所述双向开关电路，接收所述第二控制信号，并在所述第二控制信号的触发下，导通所述第二通路，并将所述负载的供电通路由所述第一通路切换至所述第二通路。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括：
调节电路，设置于所述双向开关电路和所述备用电源供电电路之间，用于调节所述负载的供电通路的切换速度。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述调节电路，包括：可调电容。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述双向开关电路，包括以下之一：
双三极管、双金氧半场效应晶体管MOSFET。
6.一种手持终端，包括：电源切换装置，其特征在于，所述电源切换装置为权利要求1至5中任一项所述的电源切换装置。
7.一种电源切换方法，用于对终端中的主电源供电通路和备用电源供电电路进行切换，其特征在于，包括：
检测所述主电源供电电路的工作状态；
在所述工作状态正常时，采用所述主电源供电电路为所述终端中的负载进行供电，并对所述备用电源供电电路进行充电。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述工作状态异常时，将所述负载的供电电路切换至所述备用电源供电电路。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述负载的供电电路切换至所述备用电源供电电路的过程中，所述方法还包括：
对所述负载的供电电路的切换速度进行调节。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对所述负载的供电电路的切换速度进行调节包括：
通过设置在所述备用电源供电电路和所述主电源供电电路之间的可调电容对所述切换速度进行调节。
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