CN110138074A - 一种用于电子设备的供电电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电子设备的供电电路及其控制方法，本发明利用切换电路根据供电电池的供电状态控制供电电池和备用电源分时从电源输出端输出电能，供电电池从电源输出端输出电能则备用电源不供电，供电电池停止从电源输出端输出电能则备用电源从电源输出端输出电能，克服现有技术中存在设备更换电池就会停止工作的技术问题，实现了电子设备更换供电电池时，备用电源为电子设备供电以保持电子设备不断电，电子设备可以继续工作。

Description

一种用于电子设备的供电电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及电子设备领域，尤其是一种用于电子设备的供电电路及其控制方法。

背景技术

现有技术中，设备需要供电才能进行工作。对于自带电池的设备，当自带电池的电能耗尽时，设备就会停止工作。而对于一些数据采集设备(如警察执行任务时的视频取证装备)而言，不能出现断电这种情况，若断电可能会导致之前采集的数据不连贯或丢失，影响数据采集设备的正常工作，因此，需要对这一技术做出改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种用于电子设备的供电电路及其控制方法，实现供电电池更换时，电子设备不断电。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种用于电子设备的供电电路，包括供电电池、备用电源、切换电路和电源输出端，所述供电电池与所述电子设备可拆卸连接，所述供电电池的输出端、所述备用电源的输出端分别与所述切换电路的输入端连接，所述切换电路的输出端与所述电源输出端连接，所述切换电路用于根据所述供电电池的供电状态控制所述供电电池和所述备用电源分时从所述电源输出端输出电能，所述供电电池从所述电源输出端输出电能则所述备用电源不供电，所述供电电池停止从所述电源输出端输出电能则所述备用电源从所述电源输出端输出电能。

进一步地，所述供电电路还包括充电电路，所述切换电路的输出端与所述充电电路的输入端连接，所述充电电路的输出端与所述备用电源的输入端连接以为所述备用电源充电。

进一步地，所述充电电路包括直流升压芯片和充电控制芯片，所述切换电路的输出端与所述直流升压芯片的电源输入端连接，所述直流升压芯片的电源输出端与所述充电控制芯片的输入端连接，所述充电控制芯片的输出端与所述备用电源的输入端连接。

进一步地，所述充电电路还包括使能电路，所述供电电池的输出端与所述使能电路的输入端连接，所述使能电路的输出端与所述直流升压芯片的使能端连接。

进一步地，所述使能电路包括第一电阻和第二电阻，所述供电电池的输出端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述直流升压芯片的使能端均连接，所述第二电阻的另一端接地。

进一步地，所述备用电源为备用电池。

进一步地，所述切换电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述供电电池的输出端与所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的正输出端、所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端均连接，所述第一开关管的负输出端接地，所述第一开关管的正输出端分别与所述第二开关管的控制端、所述第二开关管的正输出端连接，所述第二开关管的负输出端与所述电源输出端连接，所述备用电源的输出端与所述第三开关管的负输出端连接，所述第三开关管的正输出端与所述第四开关管的正输出端连接，所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端接地，所述第四开关管的负输出端与所述第二开关管的负输出端连接。

进一步地，所述第一开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的基极为所述第一开关管的控制端，所述NPN三极管的发射极为所述第一开关管的负输出端，所述NPN三极管的集电极为所述第一开关管的正输出端。

进一步地，所述第二开关管、所述第三开关管或所述第四开关管为PMOS管，所述PMOS管的栅极为开关管的控制端，所述PMOS管的源极为开关管的负输出端，所述PMOS管的漏极为开关管的正输出端。

第二方面，本发明提供一种用于电子设备的供电电路的控制方法，应用于所述的用于电子设备的供电电路，包括：

根据供电电池的供电状态控制所述供电电池和备用电源分时从电源输出端输出电能；

所述供电电池从所述电源输出端输出电能则所述备用电源不供电，所述供电电池停止从所述电源输出端输出电能则所述备用电源从所述电源输出端输出电能。

本发明的有益效果是：

本发明利用切换电路根据供电电池的供电状态控制供电电池和备用电源分时从电源输出端输出电能，供电电池从电源输出端输出电能则备用电源不供电，供电电池停止从电源输出端输出电能则备用电源从电源输出端输出电能，克服现有技术中存在设备更换电池就会停止工作的技术问题，实现了电子设备更换供电电池时，备用电源为电子设备供电以保持电子设备不断电，电子设备可以继续工作。

附图说明

图1是本发明的一种用于电子设备的供电电路的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明的一种用于电子设备的供电电路的一种实施例的电路图。

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。

实施例1

参考图1，图1是本发明的一种用于电子设备的供电电路的一种实施例的结构示意图；一种用于电子设备的供电电路，供电电路包括设置在电子设备内部的供电电池BAT1、备用电源、切换电路和电源输出端C，本实施例中，备用电源为备用电池BAT2，以备用电池BAT2为例进行说明，其余可以提供电能的电路也可以作为备用电源。其中，供电电池BAT1与电子设备可拆卸连接，供电电池BAT1的输出端、备用电池BAT2的输出端分别与切换电路的输入端A和B连接，切换电路的输出端与电源输出端C连接，切换电路用于根据供电电池BAT1的供电状态控制供电电池BAT1和备用电池BAT2分时从电源输出端C输出电能，供电电池BAT1从电源输出端C输出电能则备用电池BAT2不供电，供电电池BAT1停止从电源输出端C输出电能(如供电电池BAT1的电能耗尽或者供电电池BAT1被拔出)则备用电池BAT2从电源输出端C输出电能。电子设备的整机系统即除了供电电路以外的其他功能电路，其他功能电路从电源输出端C取电以完成本身的工作。

利用上述的供电电路，备用电池不仅可以作为备用电源，而且实现了电子设备更换供电电池时，备用电源为电子设备供电以保持电子设备不断电，电子设备可以继续工作，备用电源的电能可以支撑用户完成供电电池更换，克服现有技术中存在设备更换电池就会停止工作的技术问题，避免断电导致数据丢失或者不连续。其中，备用电池也可以设置成与电子设备之间可拆卸连接，以实现备用电池更换，保障备用电池的电能充足。备用电池和供电电池可以采用锂电池来实现。

进一步地，供电电路还包括充电电路，切换电路的输出端与充电电路的输入端连接，充电电路的输出端与备用电源的输入端连接以为备用电源充电。参考图1，本实施例中，充电电路包括直流升压芯片(芯片即IC)和充电控制芯片，切换电路的输出端也即电源输出端C与直流升压芯片的电源输入端连接，直流升压芯片的电源输出端与充电控制芯片的输入端连接，充电控制芯片的输出端与备用电源的输入端连接，以备用电池BAT2为例，则备用电源的输入端即为备用电源的输出端。充电电路还包括使能电路，供电电池BAT1的输出端与使能电路的输入端连接，使能电路的输出端与直流升压芯片的使能端EN连接。参考图2，图2是本发明的一种用于电子设备的供电电路的一种实施例的电路图，直流升压芯片采用MP3414A型号的升压转换芯片U100来实现，使能电路包括第一电阻R101和第二电阻R103，供电电池BAT1的输出端与第一电阻R101的一端连接，第一电阻R101的另一端与第二电阻R103的一端、升压转换芯片U100的使能端EN均连接，第二电阻R103的另一端接地。而充电控制芯片采用BL4054型号的锂电池充电芯片U101来实现。则充电电路的工作过程为：供电电池BAT1经过第一电阻R101、第二电阻R103分压后使能升压转换芯片U100工作，U100升压后提供5V给到锂电池充电芯片U101，则锂电池充电芯片U101可以给备用电池BAT2充电。

进一步地，参考图2，切换电路包括第一开关管Q100、第二开关管Q101、第三开关管Q102和第四开关管Q103，供电电池BAT1的输出端与第一开关管Q100的控制端、第二开关管Q101的正输出端、第三开关管Q102的控制端、第四开关管Q103的控制端均连接，第一开关管Q100的负输出端接地，第一开关管Q100的正输出端分别与第二开关管Q101的控制端、第二开关管Q101的正输出端连接，第二开关管Q101的负输出端与电源输出端C连接，备用电池BAT2的输出端与第三开关管Q102的负输出端连接，第三开关管Q102的正输出端与第四开关管Q103的正输出端连接，第三开关管Q102的控制端、第四开关管Q103的控制端接地，第四开关管Q103的负输出端与第二开关管Q101的负输出端连接。本实施例中，第一开关管Q100为NPN三极管，NPN三极管的基极为第一开关管Q100的控制端，NPN三极管的发射极为第一开关管Q100的负输出端，NPN三极管的集电极为第一开关管Q100的正输出端。而第二开关管Q101、第三开关管Q102或第四开关管Q103为PMOS管，PMOS管的栅极为开关管的控制端，PMOS管的源极为开关管的负输出端，PMOS管的漏极为开关管的正输出端。

当供电电池BAT1装在电子设备里时，供电电池BAT1经过电阻R102给第一开关管Q100提供正偏压，使第一开关管Q100工作导通而拉低第二开关管Q101的G极，则第二开关管Q101被打开，供电电池BAT1经过第二开关管Q101、电源输出端C给电子设备的整机系统供电。第三开关管Q102与第四开关管Q103因供电电池BAT1的装入，它们的G极得到高电平而截止关断，则备用电池BAT2无法给整机系统供电。

而当供电电池BAT1快没电时，用户准备更换供电电池BAT1的时候，取下供电电池BAT1，此时第一开关管Q100由于无法得到正偏压而截止，第二开关管Q101的G极处于高电平也同时关断，则供电电池BAT1无法经过第二开关管Q101给整机系统供电。而第三开关管Q102、第四开关管Q103的G极因没有得到供电电池BAT1送过来的高电平而处于低电平，则第三开关管Q102和第四开关管Q103被打开，备用电池BAT2通过第三开关管Q102和第四开关管Q103给整机系统供电。直到用户更换完供电电池BAT1后，电子设备返回到由供电电池BAT1供电的工作状态。

实施例2

基于实施例1提供实施例2，实施例2提供一种用于电子设备的供电电路的控制方法，应用于所述的用于电子设备的供电电路(参考图1和图2)，包括：

根据供电电池BAT1的供电状态控制供电电池BAT1和备用电源(以备用电池BAT2为例)分时从电源输出端C输出电能；

供电电池BAT1从电源输出端C输出电能则备用电池BAT2不供电，供电电池BAT1停止从电源输出端C输出电能则备用电池BAT2从电源输出端C输出电能。

供电电池BAT1停止从电源输出端C输出电能，例如供电电池BAT1的电能耗尽或者供电电池BAT1被拔出，备用电池BAT2不仅可以作为备用电源，而且当需要更换供电电池BAT1时，供电电池BAT1被拔出，由备用电池BAT2继续为电子设备供电，电子设备不断电，确保电子设备的数据不丢失或连续，具有重大意义。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种用于电子设备的供电电路，其特征在于，包括供电电池、备用电源、切换电路和电源输出端，所述供电电池与所述电子设备可拆卸连接，所述供电电池的输出端、所述备用电源的输出端分别与所述切换电路的输入端连接，所述切换电路的输出端与所述电源输出端连接，所述切换电路用于根据所述供电电池的供电状态控制所述供电电池和所述备用电源分时从所述电源输出端输出电能，所述供电电池从所述电源输出端输出电能则所述备用电源不供电，所述供电电池停止从所述电源输出端输出电能则所述备用电源从所述电源输出端输出电能。

2.根据权利要求1所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述供电电路还包括充电电路，所述切换电路的输出端与所述充电电路的输入端连接，所述充电电路的输出端与所述备用电源的输入端连接以为所述备用电源充电。

3.根据权利要求2所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述充电电路包括直流升压芯片和充电控制芯片，所述切换电路的输出端与所述直流升压芯片的电源输入端连接，所述直流升压芯片的电源输出端与所述充电控制芯片的输入端连接，所述充电控制芯片的输出端与所述备用电源的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述充电电路还包括使能电路，所述供电电池的输出端与所述使能电路的输入端连接，所述使能电路的输出端与所述直流升压芯片的使能端连接。

5.根据权利要求4所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述使能电路包括第一电阻和第二电阻，所述供电电池的输出端与所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端、所述直流升压芯片的使能端均连接，所述第二电阻的另一端接地。

6.根据权利要求1所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述备用电源为备用电池。

7.根据权利要求1至6任一项所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述切换电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，所述供电电池的输出端与所述第一开关管的控制端、所述第二开关管的正输出端、所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端均连接，所述第一开关管的负输出端接地，所述第一开关管的正输出端分别与所述第二开关管的控制端、所述第二开关管的正输出端连接，所述第二开关管的负输出端与所述电源输出端连接，所述备用电源的输出端与所述第三开关管的负输出端连接，所述第三开关管的正输出端与所述第四开关管的正输出端连接，所述第三开关管的控制端、所述第四开关管的控制端接地，所述第四开关管的负输出端与所述第二开关管的负输出端连接。

8.根据权利要求7所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述第一开关管为NPN三极管，所述NPN三极管的基极为所述第一开关管的控制端，所述NPN三极管的发射极为所述第一开关管的负输出端，所述NPN三极管的集电极为所述第一开关管的正输出端。

9.根据权利要求7所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，所述第二开关管、所述第三开关管或所述第四开关管为PMOS管，所述PMOS管的栅极为开关管的控制端，所述PMOS管的源极为开关管的负输出端，所述PMOS管的漏极为开关管的正输出端。

10.一种用于电子设备的供电电路的控制方法，应用于权利要求1至9任一项所述的用于电子设备的供电电路，其特征在于，包括：

根据供电电池的供电状态控制所述供电电池和备用电源分时从电源输出端输出电能；

所述供电电池从所述电源输出端输出电能则所述备用电源不供电，所述供电电池停止从所述电源输出端输出电能则所述备用电源从所述电源输出端输出电能。