CN108879943A - 一种电源切换电路和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电源切换电路,选通器的第一输入端与备用电源的输出端连接,第二输入端与主电源的输出端连接;第一开关管分别与备用电源的输出端和选通器的第一输出端连接;第二开关管分别与主电源的输出端和选通器的第二输出端连接;并且,当主电源中断时,选通器会控制第一开关管导通以接通备用电源,控制第二开关管截止以关断主电源,从而能够利用备用电源为设备供电以保证设备的正常运行。而当主电源未中断时,选通器会控制第一开关管截止以关断备用电源,控制第二开关管导通以接通主电源,从而无论主电源的输出电压是否低于备用电源的输出电压,本切换电路都可以避免备用电源的电能浪费。此外,本发明还公开了一种电子设备,效果如上。

Description

一种电源切换电路和电子设备
技术领域
本发明涉及电气领域,特别涉及一种电源切换电路和电子设备。
背景技术
在电气领域,为了防止正在运行的设备因电源中断而造成严重损失的情况发生,往往为设备配备有备用电源以在设备的主电源中断时利用设备的备用电源为设备供电。
但是,现有的电源切换电路,在设备的主电源未中断时,只能利用输出电压较高的电源为设备供电。也就是说,一旦设备的主电源的输出电压低于设备的备用电源的输出电压,那么,即使设备的主电源未中断,也只能利用设备的备用电源为设备供电,从而会造成备用电源的浪费。甚至,当设备的主电源真的发生中断时,可能会因备用电源电量不足的问题而影响设备的正常运行,造成严重损失。此外,由于设备的主电源未中断,所以对应的充电电路依旧在工作,同样也会造成一定的电能浪费。
因此,在设备的主电源未中断时,如何确保利用设备的主电源为设备供电是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种电源切换电路和电子设备,在设备的主电源未中断时,能够确保利用设备的主电源为设备供电。
为了解决上述技术问题,本发明提供的一种电源切换电路,包括:选通器、第一开关管和第二开关管;
所述选通器的第一输入端与备用电源的输出端连接,第二输入端与主电源的输出端连接;所述第一开关管分别与所述备用电源的输出端和所述选通器的第一输出端连接;所述第二开关管分别与所述主电源的输出端和所述选通器的第二输出端连接;
当所述主电源未中断时,所述选通器控制所述第一开关管截止以关断所述备用电源,控制所述第二开关管导通以接通所述主电源;而当所述主电源中断时,所述选通器控制所述第一开关管导通以接通所述备用电源,控制所述第二开关管截止以关断所述主电源。
优选地,所述选通器具体包括:第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、第三开关管、第四开关管和第五开关管;
第一分压电阻的第一端作为所述选通器的第一输入端分别与所述备用电源的输出端和所述第三开关管的第一端连接,第二端作为所述选通器的第一输出端分别与所述第二分压电阻的第一端、所述第三开关管的第二端和通过二极管与所述第四开关管的第二端连接;所述第四开关管的第一端与所述第二开关管的第一端连接;所述第二分压电阻的第二端接地;所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端和所述第五开关管的第二端短接,且均通过电阻与所述备用电源的输出端连接;所述第五开关管的第一端通过电阻接地,控制端作为所述选通器的第二输入端分别与所述主电源的输出端、所述第二开关管的第二端和所述第三分压电阻的第一端连接;所述第三分压电阻的第二端作为所述选通器的第二输出端通过所述第四分压电阻接地。
优选地,还包括:第一电容和第二电容;
所述第一电容与所述第二分压电阻并联,所述第二电容与所述第四分压电阻并联。
优选地,所述第三开关管和所述第四开关管均具体为PMOS管,所述第五开关管具体为NMOS管;
则对应的,所述第三开关管、所述第四开关管和所述第五开关管的第一端均具体为源极,第二端均具体为漏极,控制端均具体为栅极。
优选地,还包括:第一二极管和第二二极管;
所述第一二极管的阳极与所述备用电源的输出端连接,所述第一二极管的阴极与所述第一分压电阻的第一端连接;所述第二二极管的阳极与所述第二开关管的第一端连接,所述第二二极管的阴极与所述第四开关管的第一端连接。
优选地,还包括:第一发光二极管和第二发光二极管;
所述第一发光二极管的阳极通过电阻与所述选通器的第一输出端连接,所述第二发光二极管的阳极通过电阻与所述选通器的第二输出端连接;所述第一发光二极管的阴极和所述第二发光二极管的阴极均接地。
优选地,所述第一开关管具体包括第一PMOS管和第二PMOS管;
则对应的,所述第一PMOS管的源极与所述备用电源的输出端连接,漏极与所述第二PMOS管的漏极连接;所述选通器的第一输出端分别与所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS管的栅极连接;所述第二PMOS管的源极为所述电源切换电路的输出端。
优选地,所述第二开关管具体为第三PMOS管;
则对应的,所述第二开关管的第一端具体为所述第三PMOS管的源极,第二端具体为所述第三PMOS管的漏极,控制端具体为所述第三PMOS管的栅极。
为了解决上述技术问题,本发明还提供的一种电子设备,包括用于提供主电源的主电源单元和用于提供备用电源的电池,还包括:如上所述的任一种电源切换电路。
本发明提供的电源切换电路,选通器的第一输入端与备用电源的输出端连接,第二输入端与主电源的输出端连接;第一开关管分别与备用电源的输出端和选通器的第一输出端连接;第二开关管分别与主电源的输出端和选通器的第二输出端连接;并且,当主电源中断时,选通器会控制第一开关管导通以接通备用电源,控制第二开关管截止以关断主电源,从而能够利用备用电源为设备供电以保证设备的正常运行。而当主电源未中断时,选通器会控制第一开关管截止以关断备用电源,控制第二开关管导通以接通主电源,从而无论主电源的输出电压是否低于备用电源的输出电压,应用本电源切换电路,都可以避免备用电源的电能浪费,尽可能的减少因备用电源电量不足的问题而影响设备正常运行的现象。此外,本发明还提供了一种电子设备,效果如上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种电源切换电路的电路图;
图2为本发明实施例提供的另一种电源切换电路的电路图;
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下,所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护范围。
本发明的目的是提供一种电源切换电路和电子设备,在设备的主电源未中断时,能够确保利用设备的主电源为设备供电。
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明实施例提供的一种电源切换电路的电路图。如图1所示,本实施例提供的电源切换电路,包括:选通器10、第一开关管11和第二开关管12;
选通器10的第一输入端BATIn与备用电源BT1的输出端连接,第二输入端MainIn与主电源Vin的输出端连接;第一开关管11分别与备用电源BT1的输出端和选通器10的第一输出端OUT1连接;第二开关管12分别与主电源Vin的输出端和选通器10的第二输出端OUT2连接;
当主电源Vin未中断时,选通器10控制第一开关管11截止以关断备用电源BT1,控制第二开关管12导通以接通主电源Vin;而当主电源Vin中断时,选通器10控制第一开关管11导通以接通备用电源BT1,控制第二开关管12截止以关断主电源Vin。
需要说明的是,为了方便描述,在图1中,第一开关管11和第二开关管12均以PMOS管为例,第一开关管11和第二开关管12的第一端和第二端分别指其各自的源极和漏极,但并不代表第一开关管11和第二开关管12只能选用PMOS管,例如,第一开关管11和第二开关管12还可以选用PNP型三极管或其它开关管。并且,可以理解的是,当第一开关管11和第二开关管12选用除PMOS管以外的其它开关管时,具体的连接关系可以参照图1中出示的电源切换电路的电路图,本发明不再赘述。
优选地,第一开关管11具体包括第一PMOS管和第二PMOS管;则对应的,第一PMOS管的源极S1与备用电源BT1的输出端连接,漏极D1与第二PMOS管的漏极D2连接;选通器10的第一输出端OUT1分别与第一PMOS管的栅极G1和第二PMOS管的栅极G2连接;第二PMOS管的源极S2为电源切换电路的输出端Vout。
优选地,第二开关管12具体为第三PMOS管;则对应的,第二开关管12的第一端具体为第三PMOS管的源极S3,第二端具体为第三PMOS管的漏极D3,控制端具体为第三PMOS管的栅极G3。
选通器10的第一输入端BATIn与备用电源BT1的输出端连接,用以接入备用电源BT1的输出电压。选通器10的第二输入端MainIn与主电源Vin的输出端连接,用以接入主电源Vin的输出电压。
表1为选通器10输入与输出的对应关系表,下面结合表1,对选通器10的工作原理进行详细说明。
将备用电源BT1的输出电压记作备用输出电压,将主电源Vin的输出电压记作主输出电压,则当主电源Vin未中断时存在两种情况:第一种、主电源Vin和备用电源BT1同时存在,此时,选通器10的第一输出端OUT1用以输出主输出电压和备用输出电压中较高的电压,选通器10的第二输出端OUT2用以输出同时低于主输出电压和备用输出电压的电压;第二种、主电源Vin存在但备用电源BT1不存在,此时,选通器10的第一输出端OUT1用以输出主输出电压,选通器10的第二输出端OUT2用以输出低于主输出电压的电压。当主电源Vin中断时也存在两种情况:第一种、主电源Vin不存在但备用电源BT1存在,此时,选通器10的第一输出端OUT1用以输出低于备用输出电压的电压,选通器10的第二输出端OUT2用以输出与Z(高阻)基本一致的电压;第二种、主电源Vin和备用电源BT1同时不存在,此时,选通器10的第一输出端OUT1用以输出0V电压,选通器10的第二输出端OUT2用以输出0V电压。
表1
选通器10的第一输出端OUT1与第一开关管11连接,用以通过第一输出端OUT1的输出电压控制第一开关管11的导通与截止,当第一开关管11选用两个PMOS管时,选通器10的第一输出端OUT1与第一开关管11的栅极连接;选通器10的第二输出端OUT2与第二开关管12连接,用以通过第二输出端OUT2的输出电压控制第二开关管12的导通与截止,,当第二开关管12同样选用PMOS管时,选通器10的第二输出端OUT2与第二开关管12栅极连接。
下面结合图1,对电源切换电路的工作原理进行详细说明。
当主电源和备用电源都存在时,选通器10的第一输出端OUT1输出的主输出电压和备用输出电压中较高的电压,即第一开关管11的栅极接入了一个主输出电压和备用输出电压中较高的电压,所以,第一开关管11的源极接入的电压必定会小于或等于第一开关管11的栅极接入的电压,进而无法满足第一开关管11的导通条件,此时,第一开关管11处于截止状态,备用电源BT1被关断,无法为设备供电;而选通器10的第二输出端OUT2输出同时低于主输出电压和备用输出电压的电压,即第二开关管12的栅极接入了一个同时低于主输出电压和备用输出电压的电压,所以,第二开关管12的源极接入的电压会恒大于第二开关管12的栅极接入的电压,进而可以满足第二开关管12的导通条件,此时,第二开关管12的处于导通状态,主电源Vin被接通,为设备供电。
当只有主电源Vin存在时,选通器10的第一输出端OUT1输出主输出电压,即第一开关管11的栅极接入了一个主输出电压,而备用电源BT1却不存在,所以,第一开关管11的源极接入的电压必定会小于或等于第一开关管11的栅极接入的电压,进而无法满足第一开关管11的导通条件,此时,第一开关管11处于截止状态;而选通器10的第二输出端OUT2输出同时低于主输出电压和备用输出电压的电压,即第二开关管12的栅极接入了一个同时低于主输出电压和备用输出电压的电压,所以,第二开关管12的源极接入的电压会恒大于第二开关管12的栅极接入的电压,进而可以满足第二开关管12的导通条件,此时,第二开关管12的处于导通状态,主电源Vin被接通,为设备供电。
当只有备用电源BT1存在时,选通器10的第一输出端OUT1输出低于备用输出电压的电压,即第一开关管11的栅极接入了一个低于备用输出电压的电压,所以,第一开关管11的源极接入的电压必定会大于第一开关管11的栅极接入的电压,进而可以满足第一开关管11的导通条件,此时,第一开关管11处于导通状态,备用电源BT1被接通,为设备供电;而选通器10的第二输出端OUT2输出与Z(高阻)基本一致的电压,即第二开关管12的栅极接入了一个与Z(高阻)基本一致的电压,所以,第二开关管12的源极接入的电压必定会小于或等于第二开关管12的栅极接入的电压,进而无法满足第二开关管12的导通条件,此时,第二开关管12的处于截止状态。
综上所述,本实施例提供的电源切换电路,选通器的第一输入端与备用电源的输出端连接,第二输入端与主电源的输出端连接;第一开关管分别与备用电源的输出端和选通器的第一输出端连接;第二开关管分别与主电源的输出端和选通器的第二输出端连接;并且,当主电源中断时,选通器会控制第一开关管导通以接通备用电源,控制第二开关管截止以关断主电源,从而能够利用备用电源为设备供电以保证设备的正常运行。而当主电源未中断时,选通器会控制第一开关管截止以关断备用电源,控制第二开关管导通以接通主电源,从而无论主电源的输出电压是否低于备用电源的输出电压,应用本电源切换电路,都可以避免备用电源的电能浪费,尽可能的减少因备用电源电量不足的问题而影响设备正常运行的现象。
此外,本实施例提供的电源切换电路,只需要与主电源和备用电源相互配合即可,而不需要其它需要额外供电的元器件参与,可以进一步节省功耗,并简化电路。
图2为本发明实施例提供的另一种电源切换电路的电路图。如图2所示,为了进一步降低电源切换电路的成本,基于上述实施例,作为一种优选的实施方式,选通器10具体包括:第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第三开关管101、第四开关管102和第五开关管103;
第一分压电阻R1的第一端作为选通器10的第一输入端BATIn分别与备用电源BT1的输出端和第三开关管101的第一端连接,第二端作为选通器10的第一输出端OUT1分别与第二分压电阻R2的第一端、第三开关管101的第二端和通过二极管D11与第四开关管102的第二端连接;第四开关管102的第一端与第二开关管12的第一端连接;第二分压电阻R2的第二端接地;第三开关管101的控制端、第四开关管102的控制端和第五开关管103的第二端短接,且均通过电阻与备用电源BT1的输出端连接;第五开关管103的第一端通过电阻接地,控制端作为选通器10的第二输入端OUT2分别与主电源Vin的输出端、第二开关管12的第二端和第三分压电阻R3的第一端连接;第三分压电阻R3的第二端作为选通器10的第二输出端OUT2通过第四分压电阻R4接地。
其中,二极管D11的阳极与第四开关管102的第二端连接,二极管D11的阴极与第一分压电阻R1的第二端连接。二极管D11的设置是为了防止第四开关管102的输出高于第三开关管101的输出时,会通过第三开关管101反串回第二开关管12的输出上,从而反串回主电。
需要说明的是,为了方便描述,在图2中,第三开关管101和第四开关管102均以PMOS管为例,第五开关管103以NMOS管为例,第三开关管101、第四开关管102和第五开关管103的第一端均分别指其各自的源极,第二端均分别指其各自的漏极,控制端均分别指其各自的栅极,但并不代表第三开关管101和第四开关管102均只能为PMOS管,第五开关管103只能为NMOS管,例如,第三开关管101和第四开关管102还可以选用PNP型三极管或其它开关管,第五开关管103还可以选用NPN型三极管或其它开关管。并且,可以理解的是,当第三开关管101和第四开关管102选用除PMOS管以外的其它开关管和第五开关管103选用处NMOS管以外的其它开关管时,具体的连接关系可以参照图2中出示的电源切换电路的电路图,本发明不再赘述。
优选地,第三开关管101和第四开关管102均具体为PMOS管,第五开关管103具体为NMOS管;则对应的,第三开关管101、第四开关管102和第五开关管103的第一端均具体为源极,第二端均具体为漏极,控制端均具体为栅极。在图2中,S4表示第三开关管101的源极,D4表示第三开关管101的漏极,G4表示第三开关管101的栅极,S5表示第四开关管102的源极,D5表示第四开关管102的漏极,G5表示第四开关管102的栅极,S6表示第五开关管103的源极,D6表示第五开关管103的漏极,G6表示第五开关管103的栅极。
在本实施例中,选通器10仅由开关管和电阻组成,相比于现有技术中,需要使用集成芯片的技术方案而言,成本较低,且不需要单独供电,功耗低、集成度高。而且,本实施例提供的电源切换电路避免使用数字逻辑电路(如由反相器与比较器这样数字器件构成的数字逻辑电路),从而可以避免在电源切换时因受数字器件设计本身的输出能力所限而出现开关管无法导通与截止的风险。
下面结合图2,对本实施例中的电源切换电路的工作原理进行详细说明。
在主电源Vin与备用电源BT1都存在的情况下,因第三分压电阻R3与第四分压电阻R4的分压作用会使得第二开关管12的栅极G3接入的电压恒小于主输出电压,此时,由于第二开关管12的漏极D3和第二开关管12的源极S3之间的二极管的存在,第二开关管12的源极S3具有一个略小于主输出电压的电势,进而可以满足第二开关管12的导通条件,第二开关管12处于导通状态,主电源Vin被接通,为设备供电。同时,由于第五开关管103的源极S6通过电阻接地,而第五开关管103的栅极G6接入了主输出电压,所以,第五开关管103的栅极G6接入的电压会恒大于第五开关管103的源极S6接入的电压,进而第五开关管103被导通。第三开关管101的栅极G4和第四开关管102的栅极G5因第五开关管103的导通而被接地,接入0V电压,而备用电源BT1的输出端与已经接通的主电源Vin的输出端分别对应接到了第三开关管101的源极S4和第四开关管102的源极S5,所以,第三开关管101的源极S4接入的电压大于第三开关管101的栅极G4接入的电压,第四开关管102的源极S5接入的电压大于第四开关管102的栅极G5接入的电压,第三开关管101和第四开关管102的导通条件均得到了满足,第三开关管101和第四开关管102处于导通状态,从而能够将选通器10的第一输出端OUT1的电压钳制在主输出电压和备用输出电压中较高的电平上,并作为第一开关管11的控制信号,控制第一开关管11处于截止状态。以上实现了表1中的第一种选通器10输入与输出的对应关系,即当主电源Vin与备用电源BT1都存在时,选通器10的第一输出端OUT1输出主输出电压和备用输出电压中较高的电压,选通器10的第二输出端OUT2输出一个同时低于主输出电压和备用输出电压的电压。
同理,当只有主电源Vin存在时,因第三分压电阻R3与第四分压电阻R4的分压作用会使得第二开关管12的栅极G3接入的电压恒小于主输出电压,此时,由于第二开关管12的漏极D3和第二开关管12的源极S3之间的二极管的存在,第二开关管12的源极S3具有一个略小于主输出电压的电势,进而可以满足第二开关管12的导通条件,第二开关管12处于导通状态,主电源Vin被接通,为设备供电;同时,由于第五开关管103的源极S6通过电阻接地,而第五开关管103的栅极G6接入了主输出电压,所以,第五开关管103的栅极G6接入的电压会恒大于第五开关管103的源极S6接入的电压,进而第五开关管103被导通。第三开关管101的栅极G4和第四开关管102的栅极G5因第五开关管103的导通而被接地,接入0V电压,而备用电源BT1不存在,已经接通的主电源Vin的输出端接到了第四开关管102的源极S5,所以,第四开关管102的源极S5接入的电压为主输出电压,大于第四开关管102的栅极G5接入的电压,第四开关管102的导通条件被满足,第四开关管102处于导通状态,从而能够将选通器10的第一输出端OUT1的电压钳制在主输出电压的电平上,并作为第一开关管11的控制信号,控制第一开关管11处于截止状态。以上实现了表1中的第一种选通器10输入与输出的对应关系,即当只有主电源Vin存在时,选通器10的第一输出端OUT1输出主输出电压,选通器10的第二输出端OUT2输出一个低于主输出电压的电压。
当仅有备用电源BT1时,由于主电源Vin不存在,所以第五开关管103与第二开关管12的导通条件均不会被满足,那么第三开关管101的栅极G4和第四开关管102的栅极G5一路接到了备用电源BT1的输出端,此时,第三开关管101和第四开关管102均无法被打导通,处于截止状态。如此,由于第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的存在,会使得选通器10的第一输出端OUT1的电平标准被钳制在低于备用输出电压的一个标准上,从而能够满足第一开关管11中第一PMOS管的导通条件,且在第一PMOS管导通后,第一PMOS管的输出(漏极D1)接到第一开关管11中第二PMOS管的漏极D2,由于第二PMOS管的二极管效应,所以第二PMOS管器件源极S2也会有一个稍低于漏极D2的电平,这样就满足了第二PMOS管的导通条件。由于第三分压电阻R3和第四分压电阻R4的存在,第二开关管12的源极S3与栅极G3都为低。以上实现了表1中的第四种选通器10输入与输出的对应关系,即当只有备用电源BT1存在时,选通器10的第一输出端OUT1输出一个比备用输出电压低的电平,选通器10的第二输出端OUT2输出一个与Z(高阻)基本一致的电平。
如图2所示,为了保证电源切换时的安全性和实现无缝电源切换,基于上述实施例,作为一种优选的实施方式,还包括:第一电容C1和第二电容C2;
第一电容C1与第二分压电阻R2并联,第二电容C2与第四分压电阻R4并联。
在本实施例中,考虑到主电源与备用电源差值极大的情况,通过增设与第二分压电阻R2并联的第一电容C1和与第四分压电阻R4并联的第二电容C2,使电源切换电路具备了储能链路,可以保证电源切换时的安全性。同时,也可以通过第一电容C1和第二电容C2共同作用实现电路的延时控制,最终达到实现无缝电源切换的目的。
如图2所示,为了避免串扰,基于上述实施例,作为一种优选的实施方式,还包括:第一二极管D12和第二二极管D13;
第一二极管D12的阳极与备用电源BT1的输出端连接,第一二极管D12的阴极与第一分压电阻R1的第一端连接;第二二极管D13的阳极与第二开关管12的第一端连接,第二二极管D13的阴极与第四开关管102的第一端连接。
第一二极管D12的设置是为了防止第三开关管101的输出高于第四开关管102时会通过第四开关管102反串回备用电源BT1中。第二二极管D13的设置,已导通的备用电源BT1不会反串至主电源Vin。而且,与现有技术中使用备用电源时需要经二极管的技术方案而言,本方案中,由于第二二极管D13不在备用电源的电路BT1上,所以也不会有电流流过二极管,可以避免额外功耗、节省备用电源BT1的功耗。在使用备用电源时,无需在备用电源上增加二极管,可以进一步。
如图2所示,为了提升用户体验,基于上述实施例,作为一种优选的实施方式,第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2;
第一发光二极管LED1的阳极通过电阻与选通器10的第一输出端连接,第二发光二极管LED2的阳极通过电阻与选通器10的第二输出端连接;第一发光二极管LED1的阴极和第二发光二极管LED2的阴极均接地。
在本实施例中,为了使用户能够及时了解电源切换电路的工作状态,增设了第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2,以使用户通过第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2的亮灭明确当前电源切换电路的工作状态是否符合预期等,能够提升用户体验。
上文对于本发明提供的一种电源切换电路的实施例进行了详细的描述,本发明还提供了一种包括上述任一种电源切换电路的电子设备,由于电子设备部分的实施例与电源切换电路的实施例相互照应,因此电子设备部分的实施例请参见电源切换电路部分的实施例的描述,这里暂不赘述。
图3为本发明实施例提供的一种电子设备的组成示意图。如图3所示,本实施例提供的电子设备3,包括用于提供主电源的主电源单元30和用于提供备用电源的电池31,还包括:如上述任一实施例所提供的电源切换电路32。
本实施例提供的电子设备,由于包括上述实施例提供的电源切换电路,所以本电子设备具有同上述电源切换电路同样的实际效果。
以上对本发明所提供的一种电源切换电路和电子设备进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种电源切换电路,其特征在于,包括:选通器、第一开关管和第二开关管;
所述选通器的第一输入端与备用电源的输出端连接,第二输入端与主电源的输出端连接;所述第一开关管分别与所述备用电源的输出端和所述选通器的第一输出端连接;所述第二开关管分别与所述主电源的输出端和所述选通器的第二输出端连接;
当所述主电源未中断时,所述选通器控制所述第一开关管截止以关断所述备用电源,控制所述第二开关管导通以接通所述主电源;而当所述主电源中断时,所述选通器控制所述第一开关管导通以接通所述备用电源,控制所述第二开关管截止以关断所述主电源。
2.根据权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述选通器具体包括:第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻、第四分压电阻、第三开关管、第四开关管和第五开关管;
第一分压电阻的第一端作为所述选通器的第一输入端分别与所述备用电源的输出端和所述第三开关管的第一端连接,第二端作为所述选通器的第一输出端分别与所述第二分压电阻的第一端、所述第三开关管的第二端和通过二极管与所述第四开关管的第二端连接;所述第四开关管的第一端与所述第二开关管的第一端连接;所述第二分压电阻的第二端接地;所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端和所述第五开关管的第二端短接,且均通过电阻与所述备用电源的输出端连接;所述第五开关管的第一端通过电阻接地,控制端作为所述选通器的第二输入端分别与所述主电源的输出端、所述第二开关管的第二端和所述第三分压电阻的第一端连接;所述第三分压电阻的第二端作为所述选通器的第二输出端通过所述第四分压电阻接地。
3.根据权利要求2所述的电源切换电路,其特征在于,还包括:第一电容和第二电容;
所述第一电容与所述第二分压电阻并联,所述第二电容与所述第四分压电阻并联。
4.根据权利要求3所述的电源切换电路,其特征在于,所述第三开关管和所述第四开关管均具体为PMOS管,所述第五开关管具体为NMOS管;
则对应的,所述第三开关管、所述第四开关管和所述第五开关管的第一端均具体为源极,第二端均具体为漏极,控制端均具体为栅极。
5.根据权利要求4所述的电源切换电路,其特征在于,还包括:第一二极管和第二二极管;
所述第一二极管的阳极与所述备用电源的输出端连接,所述第一二极管的阴极与所述第一分压电阻的第一端连接;所述第二二极管的阳极与所述第二开关管的第一端连接,所述第二二极管的阴极与所述第四开关管的第一端连接。
6.根据权利要求5所述的电源切换电路,其特征在于,还包括:第一发光二极管和第二发光二极管;
所述第一发光二极管的阳极通过电阻与所述选通器的第一输出端连接,所述第二发光二极管的阳极通过电阻与所述选通器的第二输出端连接;所述第一发光二极管的阴极和所述第二发光二极管的阴极均接地。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电源切换电路,其特征在于,所述第一开关管具体包括第一PMOS管和第二PMOS管;
则对应的,所述第一PMOS管的源极与所述备用电源的输出端连接,漏极与所述第二PMOS管的漏极连接;所述选通器的第一输出端分别与所述第一PMOS管的栅极和所述第二PMOS管的栅极连接;所述第二PMOS管的源极为所述电源切换电路的输出端。
8.根据权利要求7所述的电源切换电路,其特征在于,所述第二开关管具体为第三PMOS管;
则对应的,所述第二开关管的第一端具体为所述第三PMOS管的源极,第二端具体为所述第三PMOS管的漏极,控制端具体为所述第三PMOS管的栅极。
9.一种电子设备,包括用于提供主电源的主电源单元和用于提供备用电源的电池,其特征在于,还包括:如权利要求1-8任一项所述的电源切换电路。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110365099A (zh) * 2019-06-27 2019-10-22 南京理工大学 一种应用于立方星的蓄电池和稳压源切换供电电路
CN112130655A (zh) * 2020-08-28 2020-12-25 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种待刷新设备的供电电路及服务器
CN112865288A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 度普(苏州)新能源科技有限公司 一种双电源供电电路
CN113467335A (zh) * 2021-07-30 2021-10-01 苏州浪潮智能科技有限公司 一种供电控制电路、供电控制装置以及服务器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103683470A (zh) * 2012-09-17 2014-03-26 全汉企业股份有限公司 具有电源备源机制的电源供应装置
US20150005976A1 (en) * 2013-06-28 2015-01-01 Sony Corporation Power supply switching circuit, electronic device, and control method of power supply switching circuit
CN204316178U (zh) * 2014-12-23 2015-05-06 深圳市宏电技术股份有限公司 一种电源切换电路
CN105391161A (zh) * 2014-09-03 2016-03-09 瑞萨电子株式会社 半导体器件

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103683470A (zh) * 2012-09-17 2014-03-26 全汉企业股份有限公司 具有电源备源机制的电源供应装置
US20150005976A1 (en) * 2013-06-28 2015-01-01 Sony Corporation Power supply switching circuit, electronic device, and control method of power supply switching circuit
CN105391161A (zh) * 2014-09-03 2016-03-09 瑞萨电子株式会社 半导体器件
CN204316178U (zh) * 2014-12-23 2015-05-06 深圳市宏电技术股份有限公司 一种电源切换电路

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110365099A (zh) * 2019-06-27 2019-10-22 南京理工大学 一种应用于立方星的蓄电池和稳压源切换供电电路
CN112130655A (zh) * 2020-08-28 2020-12-25 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种待刷新设备的供电电路及服务器
CN112130655B (zh) * 2020-08-28 2022-06-10 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种待刷新设备的供电电路及服务器
CN112865288A (zh) * 2021-01-08 2021-05-28 度普(苏州)新能源科技有限公司 一种双电源供电电路
CN113467335A (zh) * 2021-07-30 2021-10-01 苏州浪潮智能科技有限公司 一种供电控制电路、供电控制装置以及服务器

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Assignor: Yantai Airui Photo-Electric Technology Co.,Ltd.

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Denomination of invention: A power switching circuit and electronic device

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License type: Common License

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