CN110008069A - 电源切换控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电源切换控制电路及控制方法，该切换控制电路包括：控制第一电源接入的第一开关模块和控制第二电源接入的第二开关模块，该控制方法包括：通过第一开关模块和第二开关模块从第一电源或第二电源取电，检测第一电源和第二电源是否在线，当第一电源和第二电源均在线时，控制两电源轮流切换，且切换时间间隔小于从第一电源和第二电源获取信号的信号延时，当仅第一电源在线时，仅控制第一开关模块导通，当仅第二电源在线时，仅控制第二开关模块导通。本申请中的控制电路和方法可根据两电源的状态切换电源，保证了供电系统的稳定性和可靠性。

Description

电源切换控制电路及控制方法

技术领域

本申请涉及供电领域，特别是涉及一种电源切换控制电路及控制方法。

背景技术

电子设备通常需要外部电源为其供电方能正常工作，当使用单电源供电时，一旦外部电源异常掉电时，电子设备可能无法工作，对于一些重要的电路如监控电路、警报电路等，都应尽量避免应供电异常而停止工作，且对于电子设备中的一些重要组件如存储器也会因为断电而丢失重要数据，造成较大的损失。

因此，在产品设计时应考虑设备的双电源设计，当一个电源出现故障时，另一个电源能立即自动切换，从而提高电源的可靠性与稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对单电源供电可靠性差的问题，提出一种电源切换控制电路及控制方法。

一种电源切换控制电路，用于控制第一电源和第二电源的切换，包括：

第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块用于连接在所述第一电源和用电设备之间以控制所述第一电源和所述用电设备连接的通断，所述第二开关模块用于连接在所述第二电源和所述用电设备之间以控制所述第二电源和所述用电设备连接的通断；

第一电源在位检测模块和第二电源在位检测模块，所述第一电源在位检测模块用于与所述第一电源连接以检测所述第一电源是否在线，所述第二电源在位检测模块用于与所述第二电源连接以检测所述第二电源是否在线；

控制器，与所述第一开关模块的输出端和所述第二开关模块的输出端连接以取电，且分别与所述第一电源在位检测模块、所述第二电源在位检测模块、所述第一开关模块和所述第二开关模块连接，用于分别获取所述第一电源在位检测模块和所述第二电源在位检测模块的检测结果并根据所述检测结果判断所述第一电源和所述第二电源是否在线，当所述第一电源和所述第二电源均在线时，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通，且所述轮流切换的时间间隔小于第一电源和第二电源到所述控制器的信号延时，当所述第一电源在线而所述第二电源掉电时，控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，当所述第一电源掉电而所述第二电源在线时，控制所述第一开关模块关断并控制所述第二开关模块导通。

上述电源切换控制电路，通过电源在位检测模块检测第一电源和第二电源的供电状态，并根据第一电源和第二电源的供电状态控制第一开关模块和第二开关模块的导通与关断，从而控制第一电源和第二电源的切换。在本申请中，根据电源在位检测模块的检测结果，使第一电源和第二电源处于以下两种工作模式：

当第一电源和第二电源均在线时，进入第一种工作模式，控制第一电源和第二电源轮流切换供电，保证一次只接入一个电源。相对于同时接入两个电源进行供电，一次仅接入一个电源可避免供电浪费，而相对于仅将第一电源和第二电源中的其中一个作为供电电源且保持不变，由于控制器也需要从供电电源取电才能正常工作，一旦当前供电电源掉电，由于电路信号延时非常短，供电电源掉电后，控制器会立刻失电，控制器在检测到当前供电电源掉电而准备切换至另一电源前，控制器就已经失电而不能执行切换动作，整个控制电路将停止运行。在本申请中，当第一电源和第二电源同时在线时，控制器控制第一电源和第二电源轮流切换供电，且轮流切换的速度极快，其切换时间间隔小于电源至控制器的掉电延时，即使当前供电电源掉电，由于电路存在信号延时，且控制器切换的时间间隔小于该信号延时，控制器会在失电之前，完成轮流切换动作，由另一电源继续供电，避免供电电源掉电而使整个控制电路停止工作。

当第一电源和第二电源中的其中一个在线而另一个掉电时，进入第二种工作模式，接入在线的电源而关断掉电的电源，从而完成第一电源和第二电源的切换，只要第一电源和第二电源中至少有一个电源在线，便可保证供电设备接入在线电源，提高了供电设备的稳定性和可靠性。

在其中一个实施例中，所述第一开关模块连接于所述第一电源的负极和所述用电设备的电输出端之间，所述第二开关模块连接于所述第二电源的负极和所述用电设备的电输出端之间。

在其中一个实施例中，所述第一电源在位检测模块包括第一光耦，所述第一光耦包括第一发光电路和第一受光电路，所述第一发光电路通过第一电阻与所述第一电源连接，所述第一受光电路的输入端通过第二电阻接入第一电压，所述第一受光电路的输出端接地，所述第二电阻与所述第一受光电路的连接端与所述控制器相连；

所述第二电源在位检测模块包括第二光耦，所述第二光耦包括第二发光电路和第二受光电路，所述第二发光电路通过第三电阻与所述第二电源连接，所述第二受光电路的输入端通过第四电阻接入第二电压，所述第二受光电路的输出端接地，所述第四电阻与所述第二受光电路的连接端与所述控制器相连。

在其中一个实施例中，所述第一开关模块包括第五电阻、第六电阻、第一开关管和第二开关管，所述第五电阻的一端用于接所述第一电源的正极，另一端与所述第六电阻连接，所述第六电阻未与所述第五电阻相连的一端接地，所述第一开关管的输入端与所述第五电阻和所述第六电阻的连接端相连，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的控制端与所述控制器相连，所述第二开关管的输入端用于与所述第一电源的负极相连，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的控制端与所述第五电阻和所述第六电阻的连接端相连，所述控制所述第一开关模块导通和关断具体为控制所述第二开关管导通和关断；

所述第二开关模块包括第七电阻、第八电阻、第三开关管和第四开关管，所述第七电阻的一端用于接所述第二电源的正极，另一端与所述第八电阻连接，所述第八电阻未与所述第七电阻相连的一端接地，所述第三开关管的输入端与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端相连，所述第三开关管的输出端接地，所述第三开关管的控制端与所述控制器相连，所述第四开关管的输入端与所述第二电源的负极相连，所述第四开关管的输出端接地，所述第四开关管的控制端与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端相连，所述控制所述第二开关模块导通和关断具体为控制所述第四开关管导通和关断。

在其中一个实施例中，所述第一开关管和所述第三开关管均为NPN型三极管，所述第二开关管和所述第四开关管均为PMOS管。

在其中一个实施例中，所述控制器包括时钟发生器和寄存器，所述时钟发生器用于生成时钟脉冲，所述寄存器内存储切换信息，所述切换信息包括第一信息或第二信息，所述控制器用于当所述第一电源和所述第二电源均在线时，实时检测所述时钟脉冲的上升沿或下降沿，并在所述时钟脉冲的上升沿或下降沿到来时读取所述寄存器内的切换信息，当当前切换信息为第一信息时，控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第二信息，当当前切换信息为第二信息时，控制所述第二开关模块导通并控制所述第一开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第一信息。

在其中一个实施例中，所述第一信息为“0”，所述第二信息为“1”。

在其中一个实施例中，所述控制器为复杂可编程逻辑控制器。

一种电源切换控制方法，应用于电源切换控制电路，所述电源切换控制电路用于控制第一电源和第二电源的切换，所述电源切换控制电路包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块用于连接在所述第一电源和用电设备之间以控制所述第一电源和所述用电设备连接的通断，所述第二开关模块用于连接在所述第二电源和所述用电设备之间以控制所述第二电源和所述用电设备连接的通断，所述电源切换方法包括：

通过所述第一开关模块从所述第一电源取电并通过所述第二开关模块从所述第二电源取电；

检测并判断所述第一电源和所述第二电源是否在线；

当所述第一电源和所述第二电源均在线时，则控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通，所述切换的时间间隔小于从所述第一电源和所述第二电源获取信号的信号延时，当所述第一电源在线而所述第二电源掉电时，则控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，当所述第一电源掉电而所述第二电源在线时，则控制所述第一开关模块关断并控制所述第二开关模块导通。

通过控制器执行上述电源切换控制方法时，控制器可直接从第一电源或第二电源取电，控制器取电后便可执行第一电源和第二电源的切换，如此可以省略为控制器单独供电的电源，有利于提高电路的集成度。为了保证控制器取电的稳定性，当第一电源和第二电源均在线时，进入第一种工作模式，控制第一电源和第二电源轮流切换供电，轮流切换供电可节省电能，且控制切换时间小于第一电源和第二电源到控制器的信号延，即使当前供电电源突然断电，在控制器断电之前，控制器已经切换至另一电源，保证了控制器的用电正常。当第一电源和第二电源中的其中一个掉电而另一个在线时，进入第二种工作模式，仅接入在线电源并关断掉电电源，使在线电源持续供电。因此，第一电源和第二电源中，只要有一个电源在线，便可一次接入一个在线电源，保证了用电设备的稳定。

在一实施例中，所述电源切换控制电路还包括时钟发生器和寄存器，所述时钟发生器用于生成时钟脉冲，所述寄存器内存储切换信息，所述切换信息包括第一信息或第二信息，所述当所述第一电源和所述第二电源均在线，则控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通的步骤包括：

当所述第一电源和所述第二电源均在线时，实时检测所述时钟脉冲的上升沿或下降沿，并在所述时钟脉冲的上升沿或下降沿到来时读取所述寄存器内的切换信息，当当前切换信息为第一信息时，控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第二信息，当当前切换信息为第二信息时，控制所述第二开关模块导通并控制所述第一开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第一信息。

附图说明

图1为本申请一实施例中电源切换控制电路的框架图；

图2为本申请另一实施例中电源切换控制电路的结构图；

图3为本申请又一实施例中电源切换控制电路的连接图；

图4为本申请一实施例中电源切换控制电路的工作流程图；

图5为本申请一实施例中电源切换控制方法的步骤流程图；

图6为本申请一实施例中电源切换控制方法中电源轮流切换的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，电源切换控制电路100包括第一开关模块110、第二开关模块120、第一电源在位检测模块130、第四电源在位检测模块140和控制模块150。其中，第一开关模块110的输入端用于连接至第一电源210，第一开关模块110的输出端用于与用电设备300连接，通过控制第一开关模块110的通断而控制第一电源210与用电设备300连接的通断；第二开关模块120的输入端用于连接至第二电源220，第二开关模块120的输出端用于与用电设备300连接，通过控制第二开关模块120的通断而控制第二电源220和用电设备300连接的通断。第一电源在位检测模块130用于与第一电源210连接以检测第一电源210是否在线，第二电源在位检测模块140与第二电源220连接以检测第二电源220是否在线，若电源能够被用于正常供电，未出现故障或掉电，则判断为在线。控制器150与第一开关模块110的输出端和第二开关模块120的输出端连接，当第一开关模块110和第二开关模块120中的任一者导通便可从被接通的电源取电，控制器150只有上电才能工作，同时，控制器150还分别与第一电源在位检测模块130、第二电源在位检测模块140、第一开关模块110和第二开关模块120连接，用于分别获取第一电源在位检测模块130和第二电源在位检测模块140的检测结果并根据检测结果判断第一电源210和第二电源220是否在线，控制第一开关模块110和第二开关模块120执行动作，具体为：当第一电源210和第二电源220同时在线时，控制第一开关模块110和第二开关模块120轮流切换导通，从而控制第一电源210和第二电源220轮流切换供电，且轮流切换的时间间隔小于第一电源210和第二电源220到控制器150的信号延时；当第一电源210在线和第二电源220掉电时，控制第一开关模块110导通并控制第二开关模块120关断，从而仅接入第一电源210进行供电；当第一电源210掉电而第二电源220在线时，则控制第一开关模块110关断并控制第二开关模块120导通，从而仅接入第二电源220进行供电。

在本申请中，通过控制器对第一开关模块和第二开关模块进行控制，从而实现第一电源和第二电源的切换。控制器需上电才能工作，常用的电源切换控制电路中，控制器配备专门的电源以持续为控制器供电，保证控制器处于稳定工作状态，如增加为控制器供电的第三电源。而本申请中，并未为控制器配置专门的电源，控制器直接从用于为用电设备供电的第一电源或第二电源取电，从而省略一处电源，简化电路设计，当第一电源和第二电源中的至少一路电源被接通时，便可在为用电设备供电的同时也为控制器供电。在本申请中，当第一电源和第二电源同时在线时，进入第一种工作模式，控制器控制第一电源和第二电源轮流切换供电，一方面，相对于控制第一电源和第二电源同时供电，一次仅接入一个电源，可以节省电能，另一方面，由于控制器是从被接通的电源中取电，若是持续使用第一电源或第二电源作为供电电源，一旦当前供电电源掉电，控制器随即失电，从当前供电电源掉电到控制器失电的失电延时极短，而控制器检测到当前供电电源掉电并作出切换指示需要一定的响应时间，该响应时间往往大于上述失电延时，因此，若持续使用一个电源供电，一旦当前供电电源掉电，控制器在作出响应前便也随即失电，从而使整个电路停止工作，在本申请中，控制第一电源和第二电源轮流切换供电，轮流切换的速度极快，设置切换时间间隔小于上述失电延时，即使当前供电电源突然掉电，由于切换速度极快，控制器可在失电之前便完成轮流切换的动作，切换至另一个电源，从而保证控制器和供电设备均不受当前供电电源突然掉电的影响，提高供电系统的稳定性和可靠性。当控制器检测到第一电源和第二电源中的其中一个掉电而另一个在线时，则会停止第一种工作模式，进入第二种工作模式，只接通在线的电源进行供电，而关断掉电的电源。当掉电的电源恢复在线状态，则控制电路又由第二种工作模式转为第一种工作模式。

在一实施例中，如图2所示，第一电源210和第二电源220均包括正极和负极，用电设备300包括电输入端和电输出端，第一开关模块110具体连接于第一电源210的负极与用电设备300的电输出端之间，第二开关模块120具体连接于第二电源220的负极与用电设备300的电输出端之间，此时，控制器300的电输入端用于连接至第一电源210的正极和第二电源220的正极，控制器300的电输出端则与第一开关模块110和第二开关模块120的输出端连接。在本实施例中，在第一电源210的负极与用电设备300之间接入第一开关模块110，在第二电源220的负极与用电设备300之间接入第二开关模块120，第一电源210的正极可连接至用电设备300的电输入端，第二电源220的正极可连接至用电设备300的电输入端，通过开关模块控制电源负极与用电设备之间连接的通断，能有效防止电流的倒灌。在一实施例中，用电设备的电输出端通常接地，因此，第一开关模块110的输出端和第二开关模块120的输出端也接地便可，通过第一开关模块110可以控制第一电源210的负极与用电设备300的电输出端是否接通，通过第二开关模块120可以控制第二电源220的负极与用电设备300的电输出端是否接通，当第一电源210的正极和第二电源220的正极均与用电设备300的电输入端连接时，只有电源的负极与用电设备的电输出端接通，才能接通相应电源与用电设备的供电通路。在本实施例中，用电设备的电输出端接地，因此，只有电源的负极接通地，才能接通相应电源与用电设备的供电通路。

在一实施例中，如图3所示，第一电源在位检测模块130包括第一光耦U1，第一光耦U1包括第一发光电路和第一受光电路，第一发光电路通过第一电阻R1连接于第一电源210的正极与负极之间，第一受光电路的输入端通过第二电阻R2接地第一电压VCC1，第一受光电路的输出端接地，第二电阻R2与第一受光电路的连接端作为第一电源在位检测模块130的输出端与控制器150连接。在本实施例中，若第一电源210在线，第一光耦U1导通，第二电阻R2与第一光耦U1的连接端A作为第一电源在位检测电路130的输出端输出低电平；若第一电源210掉电，则第一光耦U1断开，第二电阻R2与第一光耦U1的连接端A作为第一电源在位检测电路130的输出端输出高电平，因此，控制器150与第一电源在位检测电路130的输出端连接以获取连接端A的输出电平，若输出电平为高电平，则判断第一电源210掉电，若输出电平为低电平，则判断第一电源210掉电。在一实施例中，第一发光电路包括第一光敏二极管，第一受光电路包括第一光敏三极管。

在一实施例中，第二电源在位检测模块140与第一电源在位检测模块130的结构相同，第二光耦U2包括第二发光电路和第二受光电路，第二发光电路通过第三电阻R3连接于第二电源220的正极与负极之间，第二受光电路的输入端通过第四电阻R4接地第二电压VCC2，第二电压VCC2和第一电压VCC1可为同一电压，第二受光电路的输出端接地，第四电阻R4与第二受光电路的连接端作为第二电源在位检测模块140的输出端与控制器150连接。在本实施例中，若第二电源220在线，第二光耦U2导通，第四电阻R4与第二光耦U2的连接端B作为第二电源在位检测电路140的输出端输出低电平；若第二电源220掉电，则第二光耦U2断开，第四电阻R4与第二光耦U2的连接端B作为第二电源在位检测电路140的输出端输出高电平，因此，控制器150与第二电源在位检测电路140的输出端连接以获取连接端B的输出电平，若输出电平为高电平，则判断第二电源220掉电，若输出电平为低电平，则判断第二电源220掉电。在一实施例中，第二发光电路包括第二光敏二极管，第二受光电路包括第二光敏三极管。

在一实施例中，如图3所示，第一开关模块110包括第五电阻R5、第六电阻R6、第一开关管Q1和第二开关管Q2，第五电阻R5和第六电阻R6串联于第一电源210的正极与地之间，第五电阻R5和第六电阻R6的连接端与第一开关管Q1的输入端连接，第一开关管Q1的输出端接地，第一开关管Q1的控制端作为第一开关模块110的控制端与控制器150连接，第二开关管Q2的输入端与第一电源210的负极连接，第二开关管Q2的输出端接地，第二开关管Q2的控制端与第五电阻R5和第六电阻R6的连接端相连。在本实施例中，针对用电设备的电输出端接地，电源负极与用电设备电输出端连接，因此，电源负极也接地。控制器150通过控制第一开关管Q1的通断而控制第二开关管Q2的通断，从而控制第一电源210的负极是否与用电设备300连接。具体过程为，当控制器150向第一开关管Q1的控制端发送高电平时，第一开关管Q1导通，一旦第一开关管Q1导通，第二开关管Q2的控制端通过导通的第一开关管Q1接地，第二开关管Q2关断，第一电源210的负极与用电设备300电输出端共地的连接被切断，第一电源210无法为用电设备300供电；当控制器150向第一开关管Q1的控制端发送低电平时，第一开关管Q1关断，第二开关管Q2的控制端获取第六电阻R6的分压，设第一电源的电压为V1，则第二开关管Q2控制端获取的电压为当V_g1大于第二开关管Q2的开启阈值电压时，第二开关管Q2导通，第一电源210的负极与用电设备300电输出端共地，第一电源210为用电设备300供电。

在一实施例中，如图3所示，第二开关模块120与第一开关模块110的结构相同，第二开关模块120包括第七电阻R7、第八电阻R8、第三开关管Q3和第四开关管Q4，第七电阻R7和第八电阻R8串联于第二电源220的正极与地之间，第七电阻R7和第八电阻R8的连接端与第三开关管Q3的输入端连接，第三开关管Q3的输出端接地，第三开关管Q3的控制端作为第二开关模块120的控制端与控制器150连接，第四开关管Q4的输入端与第二电源220的负极连接，第四开关管Q4的输出端接地，第四开关管Q4的控制端与第七电阻R7和第八电阻R8的连接端相连。第二开关模块120与第一开关模块的工作原理相同，控制器150通过控制第三开关管Q3的通断而控制第四开关管Q4的通断，从而控制第二电源220的负极是否与用电设备300连接。具体过程为，当控制器150向第三开关管Q3的控制端发送高电平时，第三开关管Q3导通，一旦第三开关管Q3导通，第四开关管Q4的控制端通过导通的第三开关管Q3接地，第四开关管Q4关断，第二电源220的负极与用电设备300电输出端共地的连接被切断，第二电源220无法为用电设备300供电；当控制器150向第三开关管Q3的控制端发送低电平时，第三开关管Q3关断，第四开关管Q4的控制端获取第八电阻R8的分压，设第二电源的电压为V2，则第四开关管Q4控制端获取的电压为当V_g2大于第四开关管Q4的开启阈值电压时，第四开关管Q4导通，第二电源220的负极与用电设备300电输出端共地，第二电源220为用电设备300供电。

在一实施例中，第一开关管Q1和第三开关管Q3均为NPN型三极管，第二开关管Q2和第四开关管Q4均为P沟道金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，MOSFET)，简称PMOS管。采用MOSFET作为开关管，相比于传统技术中使用二极管等内阻较大的器件作为开关管，可大大降低开关管的压降损耗，无需安装散热器，减少设备的散热源，无需安装散热器，节省承载电路的PCB板的面积。

在一实施例中，控制器150包括时钟发生器和寄存器，时钟发生器用于生成时钟脉冲，寄存器内存储切换信息，切换信息包括第一信息或第二信息，第一信息表示接通第一开关模块并关断第二开关模块，第二信息表示关断第一开关模块并接通第二开关模块，当控制器150通过第一电源在位检测模块130和第二电源在位检测模块140检测到第一电源210和第二电源220均在线时，进入第一种工作模式，即实时检测时钟脉冲的上升沿或下降沿，并在时钟脉冲的上升沿或下降沿到来时读取寄存器内的切换信息，当读取到的切换信息为第一信息时，控制第一开关模块110导通并控制第二开关模块120关断，仅接入第一电源210，同时将寄存器内的第一信息更改为第二信息，当读取到的切换信息为第二信息时，控制第二开关模块120导通并控制第一开关模块110关断，仅接入第二电源220，同时将寄存器内的第二信息更改为第一信息，由此实现第一电源210和第二电源220的轮流切换。

在一实施例中，用“0”表示第一信息，用“1”表示第二信息，当时钟脉冲的上升沿(或下降沿)到来时，读取寄存器内的数值为“0”，则接入第一电源210，并将“0”改为“1”，等时钟脉冲下一个上升沿(或下降沿)到来时，读取寄存器内的数值为“1”，则接入第二电源220，并将“1”改为“0”，由此实现第一电源210和第二电源220的轮流切换。

在一实施例中，控制器150为复杂可编程逻辑控制器(CPLD)，采用CPLD作为控制器，控制方便，稳定性好，且实时性高。

在一实施例中，控制器包括第一至第四接口，第一接口GPIO1与第一电源在位检测模块130连接以获取第一电源在位检测模块130的检测结果，第二接口GPIO2与第一开关模块110连接以控制第一开关模块110的导通和关断，第三结构GPIO3与第二电源在位检测模块140连接以获取所述第二电源在位检测模块140的检测结果，第四接口GPIO4与第二开关模块120连接以控制第二开关模块120的导通和关断。

在一具体的实施例中，以上述介绍的第一开关模块110、第二开关模块120、第一电源在位检测模块130、第二电源在位检测模块140和控制器150为例介绍该控制电路的工作过程，将该控制电路接入电源和用电设备之间，如图4所示，当控制器150的第一接口GPIO1和第三接口GPIO3均接收到低电平时，说明第一电源210和第二电源220均在线，此时，控制器150实时检测时钟脉冲的上升沿，当上升沿到来时，读取寄存器内的数值并判断寄存器内的数值是否为“0”，当读取的数值为“0”，则控制器150由第二接口GPIO2输出低电平，并有第四接口GPIO4输出高电平，从而接入第一电源210并关断第二电源220，同时更改寄存器内的数值为“1”，当读取的数值为“1”，则控制器150由第二接口GPIO2输出高电平，并有第四接口GPIO4输出低电平，从而接入第二电源220并关断第一电源210，同时更改寄存器内的数值为“0”，如此循环，以进入第一电源210和第二电源220轮流切换的第一工作模式；当控制器150中的第一接口GPIO1接收到低电平，第三接口GPIO3接收到高电平，则说明第一电源210在线而第二电源220掉电，此时，控制器150的第二引脚GPIO2输出低电平并保持不变，第四引脚GPIO4输出高电平并保持不变，从而接入第一电源210并关断第二电源220，进入第二种工作模式；当控制器150中的第一接口GPIO1接收到高电平，第三接口GPIO3接收到低电平，则说明第一电源210掉电而第二电源220在线，此时，控制器150的第二引脚GPIO2输出高电平并保持不变，第四引脚GPIO4输出低电平并保持不变，从而接入第二电源220并关断第一电源210，进入第二种工作模式。因此，通过上述控制电路，可根据第一电源和第二电源的状态控制第一电源和第二电源的切换，提高了供电系统的稳定性和可靠性。在一实施例中，在实际使第一电源210掉电，而控制器150的第一接口GPIO1未接收到高电平信号时，或者实际使第二电源220掉电，而控制器150的三接口GPIO3未接收到高电平信号时，判断该控制电路故障。

本申请还涉及一种电源切换控制方法，应用于电源切换控制电路，电源切换控制电路可参考图1所示，电源切换电路包括第一开关模块110和第二开关模块120，第一开关模块110用于连接于第一电源210和用电设备300之间以控制第一电源210和用电设备300连接的通断，第二开关模块120用于连接于第二电源220和用电设备300之间以控制第二电源210和用电设备300连接的通断，如图5所示，该控制方法包括：

步骤S100：通过所述第一开关模块从所述第一电源取电并通过所述第二开关模块从所述第二电源取电。

在一实施例中，当使用控制器执行上述控制方法时，控制器需要取电后才能正常运行。在本实施例中，控制器具体是从第一电源和第二电源中被接通的其中一个电源取电。直接从第一电源和第二电源取电，可以省略为控制器专门供电的电源，有利于提高控制电路的集成度。

步骤S200：检测并判断所述第一电源和所述第二电源是否在线，当所述第一电源和所述第二电源均在线时，则控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通，所述切换的时间间隔小于从所述第一电源和所述第二电源获取信号的信号延时，当所述第一电源在线而所述第二电源掉电时，则控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，当所述第一电源掉电而所述第二电源在线时，则控制所述第一开关模块关断并控制所述第二开关模块导通。

在本实施例中，具体是根据第一电源210和第二电源220的供电状态进行切换，当第一电源210和第二电源220均在线时，进入第一种工作模式，控制第一电源210和第二电源220轮流切换供电，相比于两电源同时供电，可节省电能；同时，控制轮流切换的时间间隔，利用信号延时效应，使在当前供电电源突然断电后并在执行上述控制方法的控制器失电前，完成切换工作，接入另一在线电源，保证了控制器和用电设备的稳定。当第一电源210和第二电源220中的其中一个掉电而另一个在线时，进入第二种工作模式，仅接入在线电源并关断掉电电源，通过在线电源持续供电。因此，通过上述切换控制方法，第一供电电源210和第二供电电源220中只需其中一个电源在线，便可保证用电设备的稳定。

在一实施例中，电源切换控制电路还包括时钟时钟发生器和寄存器，时钟发生器用于生成时钟脉冲，寄存器内存储切换信息，切换信息包括第一信息或第二信息。如图6所示，当第一电源和第二电源均在线，则控制第一开关模块和第二开关模块轮流切换导通的步骤包括：当第一电源和第二电源均在线时，实时检测时钟脉冲的上升沿或下降沿，并在时钟脉冲的上升沿或下降沿到来时读取寄存器内的切换信息，当当前切换信息为第一信息时，控制第一开关模块导通并控制第二开关模块关断，同时更改寄存器内的切换信息为第二信息，当当前切换信息为第二信息时，控制第二开关模块导通并控制第一开关模块关断，同时更改寄存器内的切换信息为第一信息。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电源切换控制电路，用于控制第一电源和第二电源的切换，其特征在于，包括：

第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块用于连接在所述第一电源和用电设备之间以控制所述第一电源和所述用电设备连接的通断，所述第二开关模块用于连接在所述第二电源和所述用电设备之间以控制所述第二电源和所述用电设备连接的通断；

第一电源在位检测模块和第二电源在位检测模块，所述第一电源在位检测模块用于与所述第一电源连接以检测所述第一电源是否在线，所述第二电源在位检测模块用于与所述第二电源连接以检测所述第二电源是否在线；

控制器，与所述第一开关模块的输出端和所述第二开关模块的输出端连接以取电，且分别与所述第一电源在位检测模块、所述第二电源在位检测模块、所述第一开关模块和所述第二开关模块连接，用于分别获取所述第一电源在位检测模块和所述第二电源在位检测模块的检测结果并根据所述检测结果判断所述第一电源和所述第二电源是否在线，当所述第一电源和所述第二电源均在线时，控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通，且所述轮流切换的时间间隔小于第一电源和第二电源到所述控制器的信号延时，当所述第一电源在线而所述第二电源掉电时，控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，当所述第一电源掉电而所述第二电源在线时，控制所述第一开关模块关断并控制所述第二开关模块导通。

2.如权利要求1所述的电源切换控制电路，其特征在于，所述第一开关模块连接于所述第一电源的负极和所述用电设备的电输出端之间，所述第二开关模块连接于所述第二电源的负极和所述用电设备的电输出端之间。

3.如权利要求1所述的电源切换控制电路，其特征在于，

所述第一电源在位检测模块包括第一光耦，所述第一光耦包括第一发光电路和第一受光电路，所述第一发光电路通过第一电阻与所述第一电源连接，所述第一受光电路的输入端通过第二电阻接入第一电压，所述第一受光电路的输出端接地，所述第二电阻与所述第一受光电路的连接端与所述控制器相连；

所述第二电源在位检测模块包括第二光耦，所述第二光耦包括第二发光电路和第二受光电路，所述第二发光电路通过第三电阻与所述第二电源连接，所述第二受光电路的输入端通过第四电阻接入第二电压，所述第二受光电路的输出端接地，所述第四电阻与所述第二受光电路的连接端与所述控制器相连。

4.如权利要求1所述的电源切换控制电路，其特征在于，

所述第一开关模块包括第五电阻、第六电阻、第一开关管和第二开关管，所述第五电阻的一端用于接所述第一电源的正极，另一端与所述第六电阻连接，所述第六电阻未与所述第五电阻相连的一端接地，所述第一开关管的输入端与所述第五电阻和所述第六电阻的连接端相连，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的控制端与所述控制器相连，所述第二开关管的输入端用于与所述第一电源的负极相连，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的控制端与所述第五电阻和所述第六电阻的连接端相连，所述控制所述第一开关模块导通和关断具体为控制所述第二开关管导通和关断；

所述第二开关模块包括第七电阻、第八电阻、第三开关管和第四开关管，所述第七电阻的一端用于接所述第二电源的正极，另一端与所述第八电阻连接，所述第八电阻未与所述第七电阻相连的一端接地，所述第三开关管的输入端与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端相连，所述第三开关管的输出端接地，所述第三开关管的控制端与所述控制器相连，所述第四开关管的输入端与所述第二电源的负极相连，所述第四开关管的输出端接地，所述第四开关管的控制端与所述第七电阻和所述第八电阻的连接端相连，所述控制所述第二开关模块导通和关断具体为控制所述第四开关管导通和关断。

5.如权利要求4所述的电源切换控制电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第三开关管均为NPN型三极管，所述第二开关管和所述第四开关管均为PMOS管。

6.如权利要求1所述的电源切换控制电路，其特征在于，所述控制器包括时钟发生器和寄存器，所述时钟发生器用于生成时钟脉冲，所述寄存器内存储切换信息，所述切换信息包括第一信息或第二信息，所述控制器用于当所述第一电源和所述第二电源均在线时，实时检测所述时钟脉冲的上升沿或下降沿，并在所述时钟脉冲的上升沿或下降沿到来时读取所述寄存器内的切换信息，当当前切换信息为第一信息时，控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第二信息，当当前切换信息为第二信息时，控制所述第二开关模块导通并控制所述第一开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第一信息。

7.如权利要求5所述的电源切换控制电路，其特征在于，所述第一信息为“0”，所述第二信息为“1”。

8.如权利要求1所述的电源切换控制电路，其特征在于，所述控制器为复杂可编程逻辑控制器。

9.一种电源切换控制方法，应用于电源切换控制电路，所述电源切换控制电路用于控制第一电源和第二电源的切换，其特征在于，所述电源切换控制电路包括第一开关模块和第二开关模块，所述第一开关模块用于连接在所述第一电源和用电设备之间以控制所述第一电源和所述用电设备连接的通断，所述第二开关模块用于连接在所述第二电源和所述用电设备之间以控制所述第二电源和所述用电设备连接的通断，所述电源切换方法包括：

通过所述第一开关模块从所述第一电源取电并通过所述第二开关模块从所述第二电源取电；

检测并判断所述第一电源和所述第二电源是否在线，当所述第一电源和所述第二电源均在线时，则控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通，所述切换的时间间隔小于从所述第一电源和所述第二电源获取信号的信号延时，当所述第一电源在线而所述第二电源掉电时，则控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，当所述第一电源掉电而所述第二电源在线时，则控制所述第一开关模块关断并控制所述第二开关模块导通。

10.如权利要求9所述的电源切换控制方法，其特征在于，所述电源切换控制电路还包括时钟发生器和寄存器，所述时钟发生器用于生成时钟脉冲，所述寄存器内存储切换信息，所述切换信息包括第一信息或第二信息，所述当所述第一电源和所述第二电源均在线，则控制所述第一开关模块和所述第二开关模块轮流切换导通的步骤包括：

当所述第一电源和所述第二电源均在线时，实时检测所述时钟脉冲的上升沿或下降沿，并在所述时钟脉冲的上升沿或下降沿到来时读取所述寄存器内的切换信息，当当前切换信息为第一信息时，控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第二信息，当当前切换信息为第二信息时，控制所述第二开关模块导通并控制所述第一开关模块关断，同时更改所述寄存器内的切换信息为第一信息。