CN105656176A - 一种高可靠电源切换电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于供电切换技术领域，提供了一种高可靠电源切换电路和电子设备。高可靠电源切换电路的电路结构简单且成本低；由主驱动模块根据所接入的切换控制信号输出驱动信号使第一电压输出模块与第二电压输出模块相互进行电压输出切换，当从第二电压输出模块切换为第一电压输出模块输出第一电压时，电流倒灌防护模块通过延时导通，可在第二电压输出模块尚未停止输出第二电压，而第一电压输出模块已输出第一电压时，避免第二电压输出模块的输出电流倒灌入第一电压输出模块，且第一电压通过电流倒灌防护模块输出至用电负载时所产生的损耗较小，使用电负载获得足够电压并正常工作，从而提高电源切换电路的可靠性。

Description

一种高可靠电源切换电路和电子设备

技术领域

本发明属于供电切换技术领域，尤其涉及一种高可靠电源切换电路和电子设备。

背景技术

目前，对于多数电子设备(如计算机、服务器)而言，都需要在不同的工作状态之间(如常规工作状态与待机状态之间)切换，在此切换过程中，电子设备中的主板的供电电压也需要相应切换以满足不同工作状态的供电需求，因此，电源切换电路被广泛应用于各种电子设备的主板供电电路中，为了使电子设备在不同工作状态之间切换，在电子设备的主板供电电路中加入电源切换电路，例如：当电子设备中的系统处于待机状态时，电源切换电路控制主板供电电路的输出电压为辅助电源电压，当电子设备中的系统处于正常工作状态时，电源切换电路控制主板供电电路的输出电压为主电源电压。在实现上述的输出电压切换控制的过程中，电源切换电路应满足以下四个方面的关键技术要求：

(1)在对输出电压进行切换时，必需确保电子设备的主板保持持续供电，即切换过程中不出现断电；

(2)在对输出电压进行切换时，不能出现电流倒灌，即辅助电源电压的输出端所输出的电流不会流入主电源电压的输出端。

(3)在对输出电压进行切换时要准确及时，响应速度不能过快或过慢；

(4)可重复切换输出电压以使电子设备的系统在不同状态下获得正常的供电。

在现有技术中，电源切换电路可集成为专用的芯片而应用于电子设备中，但其成本较高。另外，还有采用分立元件设计而成的低成本的电源切换电路，其中一种是采用多个开关器件组合的方式，根据控制信号切换输出电压，但其不具备电流防倒灌功能，如果不同输出电压之间存在较大的电压差，则电压较高的输出端所输出的电流容易在切换过程中倒灌至电压较低的输出端，进而造成电路出现过流保护，则输入电源会关断，电子设备的系统也会随即关机，从而导致电子设备无法正常工作；另一种则是在上述采用多个开关器件的电源切换电路中加入二极管，将二极管设置在主电源电压的输出支路上，利用二极管的单向导通特性防止电流倒灌，然而，由于二极管在导通时存在导通压降，且电压在输出过程中还存在传输损耗，所以实际输出至电子设备的主板的电压会小于主电源电压，这样就会导致电子设备的主板上的器件无法正常工作，进而导致电子设备的系统关机，从而使电子切换电路的可靠性降低。

综上可知，现有技术所提供的电源切换电路存在无法同时满足成本低和可靠性高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高可靠电源切换电路，旨在解决现有技术所提供的电源切换电路所存在的无法同时满足成本低和可靠性高的问题。

本发明是这样实现的，一种高可靠电源切换电路，其包括主驱动模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块及电流倒灌防护模块；

所述主驱动模块的输入端接入切换控制信号，所述主驱动模块的输出端连接所述第一电压输出模块的受控端、所述第二电压输出模块的受控端及所述电流倒灌防护模块的受控端，所述电流倒灌防护模块的电压输入端连接所述第一电压输出模块的输出端，所述电流倒灌防护模块的电压输出端与所述第二电压输出模块的输出端共接于用电负载；

所述主驱动模块根据所述切换控制信号输出驱动信号使所述第一电压输出模块与所述第二电压输出模块相互进行电压输出切换，当从所述第二电压输出模块切换为所述第一电压输出模块输出第一电压时，所述电流倒灌防护模块根据所述驱动信号在延时预设时间后导通以使所述第一电压输出至所述用电负载；当从所述第一电压输出模块切换为所述第二电压输出模块输出第二电压时，所述电流倒灌防护模块根据所述驱动信号停止导通。

本发明的另一目的还在于提供一种电子设备，其包括用电负载和上述的高可靠电源切换电路。

本发明提供的高可靠电源切换电路包括主驱动模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块及电流倒灌防护模块，其电路结构简单且成本低；由主驱动模块根据所接入的切换控制信号输出驱动信号使第一电压输出模块与第二电压输出模块相互进行电压输出切换，当从第二电压输出模块切换为第一电压输出模块输出第一电压时，电流倒灌防护模块通过延时导通，可在第二电压输出模块尚未停止输出第二电压，而第一电压输出模块已输出第一电压时，避免第二电压输出模块的输出电流倒灌入第一电压输出模块，且第一电压通过电流倒灌防护模块输出至用电负载时所产生的损耗较小，进而保证用电负载获得足够的电压以实现正常工作，从而使电源切换电路的可靠性得到提高，解决了现有技术所提供的电源切换电路所存在的无法同时满足成本低和可靠性高的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的高可靠电源切换电路的模块结构图；

图2是本发明实施例提供的高可靠电源切换电路的另一模块结构图；

图3是图1所示的高可靠电源切换电路的示例电路结构图；

图4是图1所示的高可靠电源切换电路的具体电路结构图；

图5是图1所示的高可靠电源切换电路的具体电路结构图；

图6是图1所示的高可靠电源切换电路的具体电路结构图；

图7是图2所示的高可靠电源切换电路的示例电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的高可靠电源切换电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明相关的部分，详述如下：

本发明实施例提供的高可靠电源切换电路包括主驱动模块100、第一电压输出模块200、第二电压输出模块300及电流倒灌防护模块400。

主驱动模块100的输入端接入切换控制信号PS，主驱动模块100的输出端连接第一电压输出模块200的受控端、第二电压输出模块200的受控端及电流倒灌防护模块400的受控端，电流倒灌防护模块400的电压输入端连接第一电压输出模块200的输出端，电流倒灌防护模块400的电压输出端与第二电压输出模块300的输出端共接于用电负载500。

主驱动模块100根据上述切换控制信号PS输出驱动信号使第一电压输出模块200与第二电压输出模块300相互进行电压输出切换，当从第二电压输出模块300切换为第一电压输出模块200输出第一电压时，电流倒灌防护模块400根据上述驱动信号在延时预设时间后导通以使上述第一电压输出至用电负载500；当从第一电压输出模块200切换为第二电压输出模块300输出第二电压时，电流倒灌防护模块400根据上述驱动信号停止导通。

其中，上述切换控制信号PS是由高可靠电源切换电路外部的某一信号发生模块所输出的，其用于对高可靠电源切换电路进行输出电压切换控制。该信号发生模块可以是电子设备中的主控制器或电源主控模块。

在上述高可靠电源切换电路中，当从第二电压输出模块300切换为第一电压输出模块200输出第一电压时，电流倒灌防护模块400通过延时导通，可在第二电压输出模块300尚未停止输出第二电压，而第一电压输出模块200已输出第一电压时，避免第二电压输出模块300的输出电流倒灌入第一电压输出模块200，且上述第一电压通过电流倒灌防护模块400输出至用电负载500时所产生的损耗较小，可保证用电负载获得足够的电压以实现正常工作，从而提升了电源切换电路的可靠性。当从第一电压输出模块200切换为第二电压输出模块300输出第二电压时，由于不需要输出第一电压，所以电流倒灌防护模块400可关断第一电压输出模块200与用电负载500之间的通路，则电流倒灌防护模块400根据上述驱动信号停止导通。

此外，为了进一步减少输出至用电负载500的直流电中所夹杂的干扰，如图2所示，高可靠电源切换电路还包括滤波模块600，滤波模块600同时连接第二电压输出模块300的输出端和电流倒灌防护模块400的电压输出端，滤波模块600对第二电压输出模块300或电流倒灌防护模块400所输出的直流电进行滤波处理。

图3示出了图1所示的高可靠电源切换电路的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

主驱动模块100包括：

第一电阻R1、第一电容C1、第一开关单元S1及第二电阻R2；

第一电阻R1的第一端为主驱动模块100的输入端，第一电阻R1的第二端与第一电容C1的第一端共接于第一开关单元S1的受控端，第一电容C1的第二端和第一开关单元S1的输出端均与地连接，第一开关单元S1的输入端与第二电阻R2的第一端的共接点作为主驱动模块100的输出端，第二电阻R2的第二端连接第一直流电源(如图3所示的5V直流电源)。

第一电压输出模块200包括：

第三电阻R3、第二开关单元S2、第四电阻R4、第三开关单元S3及第二电容C2；

第三电阻R3的第一端为第一电压输出模块200的受控端，第三电阻R3的第二端连接第二开关单元S2的受控端，第二开关单元S2的输出端接地，第二开关单元S2的输入端与第四电阻R4的第一端共接于第三开关单元S3的受控端，第四电阻R4的第二端连接第二直流电源(如图3所示的12V直流电源)，第三开关单元S3的输入端与第二电容C2的第一端共接并接入第一电压供应电源VCC1，第三开关单元S3的输出端为第一电压输出模块200的输出端。其中，第一电压供应电源VCC1用于提供上述的第一电压。

第二电压输出模块300包括：

第五电阻R5、第四开关单元S4、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第五开关单元S5及第四电容C4；

第五电阻R5的第一端为第二电压输出模块300的受控端，第五电阻R5的第二端连接第四开关单元S4的受控端，第四开关单元S4的输出端接地，第四开关单元S4的输入端与第六电阻R6的第一端共接于第七电阻R7的第一端，第六电阻R6的第二端连接第一直流电源(如图3所示的5V直流电源)，第七电阻R7的第二端与第三电容C3的第一端共接于第五开关单元S5的受控端，第五开关单元S5的输入端与第三电容C3的第二端及第四电容C4的第一端共接于第二电压供应电源VCC2，第四电容C4的第二端接地，第五开关单元S5的输出端为第二电压输出模块300的输出端。其中，第二电压供应电源VCC2用于提供上述的第二电压。

电流倒灌防护模块400包括：

第八电阻R8、第六开关单元S6、第九电阻R9、第十电阻R10、第五电容C5及第七开关单元S7；

第八电阻R8的第一端为电流倒灌防护模块400的受控端，第八电阻R8的第二端连接第六开关单元S6的受控端，第六开关单元S6的输出端接地，第六开关单元S6的输入端与第九电阻R9的第一端、第十电阻R10的第一端及第五电容C5的第一端共接于第七开关单元S7的受控端，第九电阻R9的第二端连接第二直流电源(如图3所示的12V直流电源)，第十电阻R10的第二端与第五电容C5的第二端共接于地，第七开关单元S7的输入端和输出端分别为电流倒灌防护模块400的电压输入端和电压输出端。

以下结合工作原理对上述的高可靠电源切换电路作进一步说明：

对于主驱动模块100，第一电容C1对第一电阻R1所接入的切换控制信号进行滤波处理，当切换控制信号PS的电压高于第一开关单元S1的导通电压时，第一开关单元S1导通，则第一开关单元S1的输入端的电压被拉低至地，即为0V，所以此时主驱动模块100所输出的驱动信号为0V，则第二开关单元S2关断，且其输入端的电压维持为12V，进而使第三开关单元S3导通，第三开关单元S3将第一电压供应电源VCC1所输出的第一电压输出至第七开关单元S7的输入端；与此同时，第四开关单元S4也关断，则第五开关单元S5会因为通过第七电阻R7获得5V电压而关断，所以第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压无法通过第五开关单元S5输出至用电负载500。由于驱动信号为0V，所以第六开关单元S6也同时关断，但由于12V电压经过第九电阻R9和第十电阻R10分压后，会先对第五电容C5进行充电，待第五电容C5充满电后才具有足够的电压使第七开关单元S7导通，因此，第九电阻R9、第十电阻R10及第五电容C5构成了一个延时电路对12V电压进行延时处理，以使第七开关单元S7延时导通，这样就能够在从第二电压输出模块300切换至第一电压输出模块200输出第一电压时，通过上述的延时处理可以使第七开关单元S7晚于第三开关单元S3导通，进而能够在第三开关单元S3已经导通，但第五开关单元S5尚未关断的情况下，避免第二电压供应电源VCC2的输出电流经过第五开关单元S5倒灌至第三开关单元S3，从而使第一电压的输出不受电流倒灌的影响，提升了电源切换电路的可靠性，以保证用电负载500能够获得正常供电。另外，从上述内容可知，第七开关单元S7的延时导通能够使高可靠电源切换电路在切换控制精度不高时依然能够保持正常的电压输出，从而使用电负载500保持正常的工作。

当切换控制信号PS的电压低于第一开关单元S1的导通电压时，则第一开关单元S1关断，此时主驱动模块100所输出的驱动信号为5V，则第二开关单元S2导通，且其输入端的电压被拉低至地，即为0V，进而使第三开关单元S3关断以停止输出第一电压；与此同时，第四开关单元S4也导通，则其输入端的电压被拉低为0V，于是第五开关单元S5因其受控端为0V而导通，第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压便可通过第五开关单元S5输出至用电负载500。由于驱动信号为5V，则第六开关单元S6也同时导通并将其输入端的电压拉低为0V，则第七开关单元S7因其受控端的电压降为0V而关断。此时便完成了从第一电压输出模块200切换至第二电压输出模块300输出第二电压的过程。

在本发明实施例中，第一开关单元S1、第二开关单元S2、第四开关单元S4及第六开关单元S6具体可以是NMOS管、三极管、继电器或者其他具备开关特性的器件。第五开关单元S5具体可以是PMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路、由继电器与二极管并联构成的组合电路或者其他具备开关特性的器件与二极管的并联组合电路。第三开关单元S3和第七开关单元S7具体可以是NMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路、由继电器与二极管并联构成的组合电路或者其他具备开关特性的器件与二极管的并联组合电路。

由于第一开关单元S1至第七开关单元S7存在多种具体实现方式，所以以下只列举其中的三种具体实现方式，这三种方式并不用于限定本发明的范围：

(1)如图4所示，第一开关单元S1、第二开关单元S2、第三开关单元S3及第四开关单元S4分别为第一NMOS管N1、第二NMOS管N2、第三NMOS管N3及第四NMOS管N4，第五开关单元S5为PMOS管P1，第六开关单元S6和第七开关单元S7分别为第五NMOS管N5和第六NMOS管N6。

第一NMOS管N1的栅极、漏极以及源极分别为第一开关单元S1的受控端、输入端以及输出端，第二NMOS管N2的栅极、漏极以及源极分别为第二开关单元S2的受控端、输入端以及输出端，第三NMOS管N3的栅极、漏极以及源极分别为第三开关单元S3的受控端、输入端以及输出端，第四NMOS管N4的栅极、漏极以及源极分别为第四开关单元S4的受控端、输入端以及输出端；PMOS管P1的栅极、源极以及漏极分别为第五开关单元S5的受控端、输入端以及输出端；第五NMOS管N5的栅极、漏极以及源极分别为第六开关单元S6的受控端、输入端以及输出端，第六NMOS管N6的栅极、源极以及漏极分别为第七开关单元S7的受控端、输入端以及输出端。

图4所示的高可靠电源切换电路的具体工作原理如下：

对于主驱动模块100，第一电容C1对第一电阻R1所接入的切换控制信号进行滤波处理，当切换控制信号PS的电压高于第一NMOS管N1的导通电压时，第一NMOS管N1导通，则第一NMOS管N1的漏极的电压被拉低至地，即为0V，所以此时主驱动模块100所输出的驱动信号为0V，则第二NMOS管N2关断且其漏极的电压维持为12V，进而使第三NMOS管N3导通并将第一电压供应电源VCC1所输出的第一电压输出至第六NMOS管N6的源极；与此同时，第四NMOS管N4也关断，则PMOS管P1会因为通过第七电阻R7获得5V电压而关断，所以第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压无法通过PMOS管P1输出至用电负载500。由于驱动信号为0V，所以第五NMOS管N5也同时关断，但由于12V电压经过第九电阻R9和第十电阻R10分压后，会先对第五电容C5进行充电，待第五电容C5充满电后才具有足够的电压使第六NMOS管N6导通，因此，第九电阻R9、第十电阻R10及第五电容C5构成了一个延时电路对12V电压进行延时处理，以使第六NMOS管N6延时导通，这样就能够在从第二电压输出模块300切换至第一电压输出模块200输出第一电压时，通过上述的延时处理使第六NMOS管N6晚于第三NMOS管N3导通，进而能够在第三NMOS管N3已经导通，但PMOS管P1尚未关断的情况下，避免第二电压供应电源VCC2的输出电流经过PMOS管P1倒灌至第三NMOS管N3，从而使第一电压的输出不受电流倒灌的影响，提升了电源切换电路的可靠性，以保证用电负载500能够获得正常供电。

当切换控制信号PS的电压低于第一NMOS管N1的导通电压时，则第一NMOS管N1关断，此时主驱动模块100所输出的驱动信号为5V，则第二NMOS管N2导通并将其漏极的电压拉低至地，即为0V，进而使第三NMOS管N3关断以停止输出第一电压；与此同时，第四NMOS管N4也导通并将其漏极的电压拉低为0V，于是PMOS管P1因其栅极为0V而导通，第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压便可通过PMOS管P1输出至用电负载500。由于驱动信号为5V，则第五NMOS管N5也同时导通并将其漏极的电压拉低为0V，则第六NMOS管N6因其栅极的电压降为0V而关断。此时便完成了从第一电压输出模块200切换至第二电压输出模块300输出第二电压的过程。

(2)如图5所示，第一开关单元S1和第二开关单元S2分别为第一NPN型三级管N1和第二NPN型三级管N2，第三开关单元S3包括第三NPN型三级管N3和第一二极管D1，第四开关单元S4为第四NPN型三级管N4，第五开关单元S5包括PNP型三极管P1和第二二极管D2，第六开关单元S6为第五NPN型三极管N5，第七开关单元S7包括第六NPN型三极管N6和第三二极管D3。

第一NPN型三级管N1的基极、集电极以及发射极分别为第一开关单元S1的受控端、输入端以及输出端；第二NPN型三级管N2的基极、集电极以及发射极分别为第二开关单元S2的受控端、输入端以及输出端；第三NPN型三级管N3的基极为第三开关单元S3的受控端，第三NPN型三级管N3的集电极与第一二极管D1的阴极的共接点为第三开关单元S3的输入端，第三NPN型三级管N3的发射极与第一二极管D1的阳极的共接点为第三开关单元S3的输出端，第四NPN型三级管N4的基极、集电极以及发射极分别为第四开关单元S4的受控端、输入端以及输出端；PNP型三极管P1的基极为第五开关单元S5的受控端，PNP型三极管P1的发射极与第二二极管D2的阴极的共接点为第五开关单元S5的输入端，PNP型三极管P1的集电极与第二二极管D2的阳极的共接点为第五开关单元S5的输出端；第五NPN型三极管N5的的基极、集电极以及发射极分别为第六开关单元S6的受控端、输入端以及输出端；第六NPN型三极管N6的基极为第七开关单元S7的受控端，第六NPN型三极管N6的集电极与第三二极管D3的阴极的共接点为第七开关单元S7的输入端，第六NPN型三极管N6的发射极与第三二极管D3的阳极的共接点为第七开关单元S7的输出端。

图5所示的高可靠电源切换电路的具体工作原理如下：

对于主驱动模块100，第一电容C1对第一电阻R1所接入的切换控制信号进行滤波处理，当切换控制信号PS的电压高于第一NPN型三级管N1的导通电压时，第一NPN型三级管N1导通，则第一NPN型三级管N1的集电极电压被拉低至地，即为0V，所以此时主驱动模块100所输出的驱动信号为0V，则第二NPN型三级管N2关断且其集电极的电压维持为12V，进而使第三NPN型三级管N3导通并将第一电压供应电源VCC1所输出的第一电压输出至第六NPN型三极管N6的集电极；与此同时，第四NPN型三级管N4也关断，则PNP型三极管P1会因为通过第七电阻R7获得5V电压而关断，所以第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压无法通过PNP型三极管P1输出至用电负载500。由于驱动信号为0V，所以第五NPN型三极管N5也同时关断，但由于12V电压经过第九电阻R9和第十电阻R10分压后，会先对第五电容C5进行充电，待第五电容C5充满电后才具有足够的电压使第六NPN型三极管N6导通，因此，第九电阻R9、第十电阻R10及第五电容C5构成了一个延时电路对12V电压进行延时处理，以使第六NPN型三极管N6延时导通，这样就能够在从第二电压输出模块300切换至第一电压输出模块200输出第一电压时，通过上述的延时处理使第六NPN型三极管N6晚于第三NPN型三级管N3导通，进而能够在第三NPN型三级管N3已经导通，但PNP型三极管P1尚未关断的情况下，避免第二电压供应电源VCC2的输出电流经过PNP型三极管P1倒灌至第三NPN型三级管N3，从而使第一电压的输出不受电流倒灌的影响，提升了电源切换电路的可靠性，以保证用电负载500能够获得正常供电。

当切换控制信号PS的电压低于第一NPN型三级管N1的导通电压时，则第一NPN型三级管N1关断，此时主驱动模块100所输出的驱动信号为5V，则第二NPN型三级管N2导通并将其集电极的电压拉低至地，即为0V，进而使第三NPN型三级管N3关断以停止输出第一电压；与此同时，第四NPN型三级管N4也导通并将其集电极的电压拉低为0V，于是PNP型三极管P1因其基极为0V而导通，第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压便可通过PNP型三极管P1输出至用电负载500。由于驱动信号为5V，则第五NPN型三极管N5也同时导通并将其漏极的电压拉低为0V，则第六NPN型三极管N6因其栅极的电压降为0V而关断。此时便完成了从第一电压输出模块200切换至第二电压输出模块300输出第二电压的过程。

(3)如图6所示，第一开关单元S1和第二开关单元S2分别为第一继电器K1和第二继电器K2，第三开关单元S3包括第三继电器K3和第一二极管D1，第四开关单元S4为第四继电器K4，第五开关单元S5包括第五继电器K5和第二二极管D2，第六开关单元S6为第六继电器K6，第七开关单元S7包括第七继电器K7和第三二极管D3。

第一继电器K1的第一控制触点1为第一开关单元S1的受控端，第一继电器K1的第二控制触点2接地，第一继电器K1的开关触点3和常开触点4分别为第一开关单元S1的输入端和输出端；第二继电器K2的第一控制触点1为第二开关单元S2的受控端，第二继电器K2的第二控制触点2接地，第二继电器K2的开关触点3和常开触点4分别为第二开关单元S2的输入端和输出端；第三继电器K3的第一控制触点1与第一二极管D1的阴极的共接点为第三开关单元S3的受控端，第三继电器K3的第二控制触点2与第一二极管D1的阳极共接于地，第三继电器K3的开关触点3和常开触点4分别为第三开关单元S3的输入端和输出端；第四继电器K4的第一控制触点1为第四开关单元S4的受控端，第四继电器K4的第二控制触点2接地，第四继电器K4的开关触点3和常开触点4分别为第四开关单元S4的输入端和输出端；第五继电器K5的第一控制触点1与第二二极管D2的阴极共接于直流电源(如图6所示的5V直流电源)，第五继电器K5的第二控制触点2与第二二极管D2的阳极的共接点为第五开关单元S5的受控端，第五继电器K5的开关触点3和常开触点4分别为第五开关单元S5的输入端和输出端；第六继电器K6的第一控制触点1为第六开关单元S6的受控端，第六继电器K6的第二控制触点2接地，第六继电器K6的开关触点3和常开触点4分别为第六开关单元S6的输入端和输出端；第七继电器K7的第一控制触点1与第三二极管D3的阴极的共接点为第七开关单元S7的受控端，第七继电器K7的第二控制触点2与第三二极管D3的阳极共接于地，第七继电器K7的开关触点3和常开触点4分别为第七开关单元S7的输入端和输出端。

图6所示的高可靠电源切换电路的具体工作原理如下：

对于主驱动模块100，第一电容C1对第一电阻R1所接入的切换控制信号进行滤波处理，当切换控制信号PS的电压高于第一继电器K1的导通电压时，第一继电器K1的开关触点3与常开触点4闭合连通，则第一继电器K1的开关触点3的电压被拉低至地，即为0V，所以此时主驱动模块100所输出的驱动信号为0V，则第二继电器K2的开关触点3与常开触点4断开连接且其开关触点3的电压维持为12V，进而使第三继电器K3的开关触点3与常开触点4闭合连通并将第一电压供应电源VCC1所输出的第一电压输出至第七继电器K7的开关触点3；与此同时，第四继电器K4的开关触点3与常开触点4也断开连接，则第五继电器K5会因为其第二控制触点2通过第七电阻R7获得5V电压而断开开关触点3与常开触点4之间的连接，所以第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压无法通过第五继电器K5输出至用电负载500。由于驱动信号为0V，所以第六继电器K6也同时断开其开关触点3与常开触点4之间的连接，但由于12V电压经过第九电阻R9和第十电阻R10分压后，会先对第五电容C5进行充电，待第五电容C5充满电后才具有足够的电压使第七继电器K7闭合连通其开关触点3和常开触点4，因此，第九电阻R9、第十电阻R10及第五电容C5构成了一个延时电路对12V电压进行延时处理，以使第七继电器K7的开关触点3与常开触点4延时连通，这样就能够在从第二电压输出模块300切换至第一电压输出模块200输出第一电压时，通过上述的延时处理使第七继电器K7晚于第三继电器K3导通，进而能够在第三继电器K3已经导通，但第五继电器K5尚未断开的情况下，避免第二电压供应电源VCC2的输出电流经过第五继电器K5倒灌至第三继电器K3，从而使第一电压的输出不受电流倒灌的影响，提升了电源切换电路的可靠性，以保证用电负载500能够获得正常供电。

当切换控制信号PS的电压低于第一继电器K1的导通电压时，则第一继电器K1的开关触点3与常开触点4断开连接，此时主驱动模块100所输出的驱动信号为5V，则第二继电器K2导通并将其开关触点3的电压拉低至地，即为0V，进而使第三继电器K3关断以停止输出第一电压；与此同时，第四继电器K4也导通并将其开关触点3的电压拉低为0V，于是第五继电器K5因其第二控制触点2的电压为0V而使其开关触点3与常开触点4闭合连通，第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压便可通过第五继电器K5输出至用电负载500。由于驱动信号为5V，则第六继电器K6也同时导通并将其开关触点3的电压拉低为0V，则第七继电器K7因其第一控制触点1的电压降为0V而关断。此时便完成了从第一电压输出模块200切换至第二电压输出模块300输出第二电压的过程。

此外，图7示出了图2所示的高可靠电源切换电路的示例电路结构，其中的主驱动模块100、第一电压输出模块200、第二电压输出模块300及电流倒灌防护模块400的内部结构均与图3所示的相同，因此不再赘述。对于滤波模块600，其包括：

第六电容C6、第七电容C7及第八电容C8；

第六电容C6的第一端、第七电容C7的第一端及第八电容C8的第一端共接并与第二电压输出模块300的输出端和电流倒灌防护模块400的电压输出端相连接，第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端及第八电容C8的第二端共接于地。

对于图7中的第一开关单元S1至第七开关单元S7，其具体所采用的器件或组合结构均与图4、图5及图6所示的相同，且不限于图4、图5及图6所示的范围，因此不再赘述。

由于上述高可靠电源切换电路能够在切换输出的电压的过程中防止电流倒灌，并保证用电负载的正常工作，本发明实施例还提供了一种电子设备，其包括用电负载以及上述的高可靠电源切换电路。

综上所述，本发明实施例所提供的包括主驱动模块100、第一电压输出模块200、第二电压输出模块300及电流倒灌防护模块400的高可靠电源切换电路，其电路结构简单且成本低；由主驱动模块100根据所接入的切换控制信号PS输出驱动信号使第一电压输出模块200与第二电压输出模块300相互进行电压输出切换，当从第二电压输出模块300切换为第一电压输出模块100输出第一电压时，电流倒灌防护模块400通过延时导通，可在第二电压输出模块300尚未停止输出第二电压，而第一电压输出模块200已输出第一电压时，避免第二电压输出模块300的输出电流倒灌入第一电压输出模块，且第一电压通过电流倒灌防护模块400输出至用电负载500时所产生的损耗较小，进而保证用电负载500获得足够的电压以实现正常工作，从而使电源切换电路的可靠性得到提高，解决了现有技术所提供的电源切换电路所存在的无法同时满足成本低和可靠性高的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高可靠电源切换电路，其特征在于，所述高可靠电源切换电路包括主驱动模块、第一电压输出模块、第二电压输出模块及电流倒灌防护模块；

所述主驱动模块的输入端接入切换控制信号，所述主驱动模块的输出端连接所述第一电压输出模块的受控端、所述第二电压输出模块的受控端及所述电流倒灌防护模块的受控端，所述电流倒灌防护模块的电压输入端连接所述第一电压输出模块的输出端，所述电流倒灌防护模块的电压输出端与所述第二电压输出模块的输出端共接于用电负载；

所述主驱动模块根据所述切换控制信号输出驱动信号使所述第一电压输出模块与所述第二电压输出模块相互进行电压输出切换，当从所述第二电压输出模块切换为所述第一电压输出模块输出第一电压时，所述电流倒灌防护模块根据所述驱动信号在延时预设时间后导通以使所述第一电压输出至所述用电负载；当从所述第一电压输出模块切换为所述第二电压输出模块输出第二电压时，所述电流倒灌防护模块根据所述驱动信号停止导通。

2.如权利要求1所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述主驱动模块包括：

第一电阻、第一电容、第一开关单元及第二电阻；

所述第一电阻的第一端为所述主驱动模块的输入端，所述第一电阻的第二端与所述第一电容的第一端共接于所述第一开关单元的受控端，所述第一电容的第二端和所述第一开关单元的输出端均与地连接，所述第一开关单元的输入端与所述第二电阻的第一端的共接点作为所述主驱动模块的输出端，所述第二电阻的第二端连接第一直流电源。

3.如权利要求1所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述第一电压输出模块包括：

第三电阻、第二开关单元、第四电阻、第三开关单元及第二电容；

所述第三电阻的第一端为所述第一电压输出模块的受控端，所述第三电阻的第二端连接所述第二开关单元的受控端，所述第二开关单元的输出端接地，所述第二开关单元的输入端与所述第四电阻的第一端共接于所述第三开关单元的受控端，所述第四电阻的第二端连接第二直流电源，所述第三开关单元的输入端与所述第二电容的第一端共接并接入第一电压供应电源，所述第三开关单元的输出端为所述第一电压输出模块的输出端。

4.如权利要求1所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，第二电压输出模块包括：

第五电阻、第四开关单元、第六电阻、第七电阻、第三电容、第五开关单元及第四电容；

所述第五电阻的第一端为所述第二电压输出模块的受控端，所述第五电阻的第二端连接所述第四开关单元的受控端，所述第四开关单元的输出端接地，所述第四开关单元的输入端与所述第六电阻的第一端共接于所述第七电阻的第一端，所述第六电阻的第二端连接第一直流电源，所述第七电阻的第二端与所述第三电容的第一端共接于所述第五开关单元的受控端，所述第五开关单元的输入端与所述第三电容的第二端及所述第四电容的第一端共接于第二电压供应电源，所述第四电容的第二端接地，所述第五开关单元的输出端为所述第二电压输出模块的输出端。

5.如权利要求1所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述电流倒灌防护模块包括：

第八电阻、第六开关单元、第九电阻、第十电阻、第五电容及第七开关单元；

所述第八电阻的第一端为所述电流倒灌防护模块的受控端，所述第八电阻的第二端连接所述第六开关单元的受控端，所述第六开关单元的输出端接地，所述第六开关单元的输入端与所述第九电阻的第一端、所述第十电阻的第一端及所述第五电容的第一端共接于所述第七开关单元的受控端，所述第九电阻的第二端连接第二直流电源，所述第十电阻的第二端与所述第五电容的第二端共接于地，所述第七开关单元的输入端和输出端分别为所述电流倒灌防护模块的电压输入端和电压输出端。

6.如权利要求2所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述第一开关单元是NMOS管、三极管或者继电器。

7.如权利要求3所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述第二开关单元是NMOS管、三极管或者继电器；

所述第三开关单元是NMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路或者由继电器与二极管并联构成的组合电路。

8.如权利要求4所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述第四开关单元是NMOS管、三极管或者继电器；

所述第五开关单元是PMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路或者由继电器与二极管并联构成的组合电路。

9.如权利要求5所述的高可靠电源切换电路，其特征在于，所述第六开关单元是NMOS管、三极管或者继电器；

所述第七开关单元是NMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路或者由继电器与二极管并联构成的组合电路。

10.一种电子设备，包括用电负载，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9任一项所述的高可靠电源切换电路。