CN107294199A - 一种逻辑复合型电压检测切换电路 - Google Patents

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    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
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    • H02J9/061—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for DC powered loads

Abstract

本发明公开了一种逻辑复合型电压检测切换电路，包括：第一电源端、第二电源端、供电输出端、逻辑判断模块和切换控制模块。本发明实现了，第一电源端电压正常时，第一电源端向供电输出端正常供电；反之，当第一电源端电压过压或者欠压时，第一电源端切断供电输出，并切换到第二电源端向供电输出端供电。如此，可保证供电输出端在第一电源端异常时正常工作。

Description

一种逻辑复合型电压检测切换电路
技术领域
本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种逻辑复合型电压检测切换电路。
背景技术
太阳能供电电路中，由于太阳能随着光强变化很难保证以太阳能为充能来源的太阳能电源输出电压的稳定。如果电源电压过压，则容易损伤电路元件及负载，危险性大；如果电源电压欠压，则很难保证电路正常工作。故而，对电源电压进行检测，是供电电路中必不可少的单元。
目前，当检测电路检测到过压或者欠压时，要么报警，要么停止电源供电。这两种情况都不能及时解决供电异常问题，影响电路工作。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种逻辑复合型电压检测切换电路。
本发明提出的一种逻辑复合型电压检测切换电路，包括：第一电源端、第二电源端、供电输出端、逻辑判断模块和切换控制模块；
逻辑判断模块包括第一比较器、第二比较器和逻辑与门；切换控制模块包括N型三极管、第一晶体管和第二晶体管，第一晶体管为P沟道晶体管，第二晶体管为N沟道晶体管；
第一比较器的第一输入端接入过压参考值，其第二输入端连接第一电源端；当第二输入端电压值小于第一输入端电压值，第一比较器输出高电平，反之，输出低电平；
第二比较器的第一输入端连接第一电源端，其第二输入端接入欠压参考值；当第二输入端电压值小于第一输入端电压值，第二比较器输出高电平，反之，输出低电平；
第一比较器的输出端和第二比较器的输出端分别连接逻辑与门的两个输入端，逻辑与门剩余的输入端均接入高电平；
逻辑与门的输出端连接三极管的基极，三极管发射极接地；三极管集电极连接第一晶体管栅极和第二晶体管栅极，第二晶体管栅极还连接第二电源端；，第一晶体管漏极和源极分别连接第一电源端和供电输出端，第二晶体管源极和漏极分别连接第二电源端和供电输出端。
优选地，还包括第一电阻，第一电阻一端连接第一电源端，另一端分别连接第一比较器第二输入端和第二比较器第一输入端。
优选地，第一比较器和第二比较器均采用运算放大器。
优选地，还包括发光二极管，三极管发射极连接发光二极管正极，二极管负极接地。
优选地，发光二极管所在支路串联有第二电阻。
优选地，第二晶体管栅极通过第三电阻连接第二电源端。
优选地，逻辑与门与三极管之间连接有触发器，触发器的激励端连接逻辑与门的输出端，触发器的输出端连接三极管的基极。
本发明中，通过第一比较器对电源电压进行过压检测，通过第二比较器对电源电压进行欠压检测。逻辑与门的输出端连接三极管的基极，从而，只有逻辑与门输出高电平时，三极管才能导通。而逻辑与门只有在电压正常即第一比较器和第二比较器均输出高电平1时才能输出高电平。如此，本发明中，通过第一比较器、第二比较器和逻辑与门实现了，当电源电压正常时，三极管导通；当电源电压过压或者欠压时，三极管截止。而，通过三极管的通断，可控制第一晶体管和第二晶体管的通断，从而控制供电输出端由第一电源端供电还是第二电源端供电。
本发明实现了，第一电源端电压正常时，第一电源端向供电输出端正常供电；反之，当第一电源端电压过压或者欠压时，第一电源端切断供电输出，并切换到第二电源端向供电输出端供电。如此，可保证供电输出端在第一电源端异常时正常工作。
附图说明
图1为本发明提出的逻辑复合型电压检测切换电路连接图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的逻辑复合型电压检测切换电路，包括：第一电源端Vin1、第二电源端Vin2、供电输出端Vout、逻辑判断模块和切换控制模块。逻辑判断模块包括第一比较器OP1、第二比较器OP2和逻辑与门LA1；切换控制模块包括N型三极管Q1、第一晶体管Q2和第二晶体管Q3，第一晶体管Q2为P沟道晶体管，第二晶体管Q3为N沟道晶体管。
第一比较器OP1的第一输入端接入过压参考值RF1，其第二输入端连接第一电源端Vin1；当第二输入端电压值小于第一输入端电压值，第一比较器OP1输出高电平，反之，输出低电平。本实施方式中，通过第一比较器OP1以过压参考值RF1为判断标准，当电源电压过大时，第一比较器OP1输出低电平0；如果电源电压正常，则第一比较器OP1输出高电平1。
第二比较器OP2的第一输入端连接第一电源端Vin1，其第二输入端接入欠压参考值RF2；当第二输入端电压值小于第一输入端电压值，第二比较器OP2输出高电平，反之，输出低电平。本实施方式中，通过第二比较器OP2以欠压参考值RF2为判断标准，当电源电压过小时，第二比较器OP2输出低电平0；如果电源电压正常，则第二比较器OP2输出高电平1。
第一比较器OP1的输出端和第二比较器OP2的输出端分别连接逻辑与门LA1的两个输入端，逻辑与门LA1剩余的输入端均接入高电平。为了简化电路，本实施方式中，采用2路输入的逻辑与门，其连接第一比较器OP1和第二比较器OP2后无剩余输入端。
逻辑与门的输出端连接三极管Q1的基极，从而，只有逻辑与门LA1输出高电平时，三极管Q1才能导通。而逻辑与门LA1只有在电压正常即第一比较器OP1和第二比较器OP2均输出高电平1时才能输出高电平。即，本实施方式中，当电源电压正常时，三极管Q1导通；当电源电压过压或者欠压时，三极管Q1截止。
本实施方式中，逻辑与门LA1与三极管Q1之间连接有触发器，触发器的激励端连接逻辑与门的输出端，触发器的输出端连接三极管Q1的基极。如此，通过接入触发器，可通过逻辑与门LA1输出的高电平激励触发器输出端输出较高的电压拉高三极管Q1基极的电平。触发器的接入，有利于扩大三极管Q1的选择范围。
本实施方式中，还设有发光二极管D1，三极管Q1发射极连接发光二极管D1正极，其负极接地。三极管Q1集电极连接第一晶体管Q2栅极和第二晶体管Q3栅极，第二晶体管Q3栅极还连接第二电源端Vin2。第一晶体管Q2漏极和源极分别连接第一电源端Vin1和供电输出端Vout，第二晶体管Q3源极和漏极分别连接第二电源端Vin2和供电输出端Vout。
当三极管Q1导通，P沟道的第一晶体管Q2栅极接地从而导通，第一电源端Vin1通过第一晶体管Q2向供电输出端Vout供电，发光二极管D1得电点亮；第二晶体管Q3栅极通过导通的三极管Q1接地，从而N沟道的第二晶体管Q3截止，切断第二电源端Vin2向供电输出端通电。当三极管Q1截止，第一晶体管Q2栅极从第二电源端Vin2获得高电平从而截止，并切断第一电源端Vin1向向供电输出端Vout供电，发光二极管D1失电熄灯；第二晶体管Q3通过第二电源端Vin2获得高电平从而导通，第二电源端Vin2向供电输出端通电。
具体实施时，该电路还包括第一电阻R1和第三电阻R3进行分压，第一电阻R1一端连接第一电源端，另一端分别连接第一比较器OP1第二输入端和第二比较器OP2第一输入端。第一电阻R1的设置，可保证第一比较器OP1和第二比较器OP2的工作安全。第一比较器OP1和第二比较器OP2可采用运算放大器。第二晶体管Q3栅极通过第三电阻R3连接第二电源端Vin2，第三电阻R3的设置可保证第二晶体管Q3的工作安全。
具体实施时，发光二极管D1所在支路串联有第二电阻R2，以拉高电压，保证发光二极管D1正常工作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，包括：第一电源端(Vin1)、第二电源端(Vin2)、供电输出端(Vout)、逻辑判断模块和切换控制模块；
逻辑判断模块包括第一比较器(OP1)、第二比较器(OP2)和逻辑与门(LA1)；切换控制模块包括N型三极管(Q1)、第一晶体管(Q2)和第二晶体管(Q3)，第一晶体管(Q2)为P沟道晶体管，第二晶体管(Q3)为N沟道晶体管；
第一比较器(OP1)的第一输入端接入过压参考值(RF1)，其第二输入端连接第一电源端(Vin1)；当第二输入端电压值小于第一输入端电压值，第一比较器(OP1)输出高电平，反之，输出低电平；
第二比较器(OP2)的第一输入端连接第一电源端(Vin1)，其第二输入端接入欠压参考值(RF2)；当第二输入端电压值小于第一输入端电压值，第二比较器(OP2)输出高电平，反之，输出低电平；
第一比较器(OP1)的输出端和第二比较器(OP2)的输出端分别连接逻辑与门(LA1)的两个输入端，逻辑与门(LA1)剩余的输入端均接入高电平；
逻辑与门的输出端连接三极管(Q1)的基极，三极管(Q1)发射极接地；三极管(Q1)集电极连接第一晶体管(Q2)栅极和第二晶体管(Q3)栅极，第二晶体管(Q3)栅极还连接第二电源端(Vin2)；第一晶体管(Q2)漏极和源极分别连接第一电源端(Vin1)和供电输出端(Vout)，第二晶体管(Q3)源极和漏极分别连接第二电源端(Vin2)和供电输出端(Vout)。
2.如权利要求1所述的逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，还包括第一电阻(R1)，第一电阻(R1)一端连接第一电源端，另一端分别连接第一比较器(OP1)第二输入端和第二比较器(OP2)第一输入端。
3.如权利要求2所述的逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，第一比较器(OP1)和第二比较器(OP2)均采用运算放大器。
4.如权利要求1所述的逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，还包括发光二极管(D1)，三极管(Q1)发射极连接发光二极管(D1)正极，二极管(D1)负极接地。
5.如权利要求4所述的逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，发光二极管(D1)所在支路串联有第二电阻(R2)。
6.如权利要求1所述的逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，第二晶体管(Q3)栅极通过第三电阻(R3)连接第二电源端(Vin2)。
7.如权利要求1所述的逻辑复合型电压检测切换电路，其特征在于，逻辑与门(LA1)与三极管(Q1)之间连接有触发器，触发器的激励端连接逻辑与门的输出端，触发器的输出端连接三极管(Q1)的基极。
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