CN112636449B - 一种多路电源供电电路及供电装置 - Google Patents

一种多路电源供电电路及供电装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种路电源供电电路及供电装置，通过多路电源供电电路包括USB输入电源供电电路、适配器电源供电电路、POE电源供电电路、电路输出端；其中，USB输入电源供电电路包括USB输入电源和第一二极管；适配器电源供电电路包括适配器电源、第二二极管和降压模块；POE电源供电电路包括POE电源和开关模块；开关模块用于在适配器电源和POE电源同时供电时处于断开状态，以切断POE电源供电电路；实现了POE电源供电与适配器电源供电以及USB输入电源供电之间的合理管理，同时也有效隔离各电源的相互影响。

Description

一种多路电源供电电路及供电装置
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，更具体地说，涉及一种多路电源供电电路及供电装置。
背景技术
为增加基站的供电便利性，通常有以太网(Power Over Ethernet，POE)供电、适配器供电、通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)供电等方式。而在实际应用场合中，可能需要同时支持POE供电、适配器供电和USB供电。现有技术中的三路电源供电是各自转换为低电平，三路电源转换产生的输出电压再进行合路。但现有方案未考虑到多路同时供电时的优先级问题，即无法实现优先选择某一路电路进行供电。
因此，如何实现POE电源供电与适配器电源供电以及USB输入电源供电的合理管理是亟需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于现有多路电源供电方案无法实现多路供电方式之间的优先级管理，针对该技术问题，提供一种多路电源供电电路及供电装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种多路电源供电电路，包括：通行串口总线USB输入电源供电电路、适配器电源供电电路、以太网POE电源供电电路、电路输出端；
其中，所述USB输入电源供电电路包括USB输入电源和第一二极管；所述USB输入电源的输入端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电路输出端连接；
其中，所述适配器电源供电电路包括适配器电源、第二二极管和降压模块；所述适配器电源的输入端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述降压模块的输入端连接，所述降压模块的输出端与所述电路输出端连接；
其中，所述POE电源供电电路包括POE电源和开关模块；所述POE电源的输入端与所述开关模块的第一端连接，所述开关模块的第二端与所述适配器电源的输入端连接，所述开关模块的第三端与所述降压模块的输入端连接；所述开关模块用于在所述适配器电源和所述POE电源同时供电时处于断开状态，以切断所述POE电源供电电路。
可选的，所述降压模块包括：降压式变换电路子模块和电感和第三二极管；
所述适配器电源的输入端与所述降压式变换电路子模块的输入端连接，所述降压式变换电路子模块的输出端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述电路输出端连接。
可选的，所述开关模块包括：PMOS管；所述PMOS管的源极与所述POE电源的输入端连接，所述PMOS管的栅极与所述适配器电源的输入端连接，所述PMOS管的漏极与所述降压模块的输入端连接。
可选的，还包括：第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端均与所述PMOS管的栅极连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述适配器电源的输入端连接。
可选的，还包括：电容；所述电容的第一端与所述PMOS管的栅极连接，所述电容的第二端接地。
可选的，还包括：第三电阻；所述第三电阻的第一端与所述USB输入电源的输入端连接，所述第三电阻的第二端接地。
可选的，还包括：第四电阻；所述第四电阻的第一端与所述适配器电源的输入端连接，所述第四电阻的第二端接地。
可选的，还包括：第五电阻；所述第五电阻的第一端与所述POE电源的输入端连接，所述第五电阻的第二端接地。
可选的，所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的阻值、所述第五电阻的阻值均为100千欧姆。
进一步地，本发明还提供了一种供电装置，包括如上所述的多路电源供电电路。
有益效果
本发明提供一种路电源供电电路及供电装置，针对现有多路电源供电方案无法实现多路供电方式之间的优先级管理的缺陷，通过多路电源供电电路包括通行串口总线USB输入电源供电电路、适配器电源供电电路、以太网POE电源供电电路、电路输出端；其中，所述USB输入电源供电电路包括USB输入电源和第一二极管；所述USB输入电源的输入端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电路输出端连接；其中，所述适配器电源供电电路包括适配器电源、第二二极管和降压模块；所述适配器电源的输入端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述降压模块的输入端连接，所述降压模块的输出端与所述电路输出端连接；其中，所述POE电源供电电路包括POE电源和开关模块；所述POE电源的输入端与所述开关模块的第一端连接，所述开关模块的第二端与所述适配器电源的输入端连接，所述开关模块的第三端与所述降压模块的输入端连接；所述开关模块用于在所述适配器电源和所述POE电源同时供电时处于断开状态，以切断所述POE电源供电电路；可实现优先选择适配器电源对外供电输出，其次由以太网POE电源对外供电输出，最次由USB输入电源对外供电输出；从而实现了POE电源供电与适配器电源供电以及USB输入电源供电之间的合理管理，同时也有效隔离各电源的相互影响。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明第一实施例提供的多路电源供电电路的结构示意图；
图2为本发明第二实施例提供的多路电源供电电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
第一实施例
本实施例提供了一种多路电源供电电路，以解决现有多路电源供电方案无法实现多路供电方式之间的优先级管理，从而设置多路供电方式的优先级，可实现优先选择适配器电源对外供电输出，其次由以太网POE电源对外供电输出，最次由USB输入电源对外供电输出；从而实现了POE电源供电与适配器电源供电以及USB输入电源供电之间的合理管理，同时也有效隔离各电源的相互影响。
请参见图1，本实施提供的一种多路电源供电电路，包括：通行串口总线USB输入电源供电电路、适配器电源供电电路、以太网POE电源供电电路、电路输出端；其中，所述USB输入电源供电电路包括USB输入电源10和第一二极管11；所述USB输入电源10的输入端与所述第一二极管11的阳极连接，所述第一二极管11的阴极与所述电路输出端40连接；其中，所述适配器电源供电电路包括适配器电源20、第二二极管21和降压模块22；所述适配器电源20的输入端与所述第二二极管21的阳极连接，所述第二二极管21的阴极与所述降压模块22的输入端连接，所述降压模块22的输出端与所述电路输出端40连接；其中，所述POE电源供电电路包括POE电源30和开关模块31；所述POE电源30的输入端与所述开关模块31的第一端连接，所述开关模块的31第二端与所述适配器电源20的输入端连接，所述开关模块31的第三端与所述降压模块22的输入端连接；所述开关模块31用于在所述适配器电源20和所述POE电源30同时供电时处于断开状态，以切断所述POE电源供电电路。
对于上述多路电源供电电路，当POE电源、适配器电源和USB输入电源同时供电时，POE电源供电电路中的开关模块处于断开状态，从而切断了POE电源供电电路；同时，USB输入电源供电电路中的第一二极管处于反向截止状态，因此电路输出端的电源来自于适配器电源。此外，当POE电源和/或适配器电源供电时，USB输入电源供电电路中的第一二极管就会处于反向截止状态。则在本发明中，适配器电源的优先级最高，POE电源的优先级较高，而USB输入电源的优先级最低。从而实现了POE电源供电与适配器电源供电以及USB输入电源供电之间的合理管理，同时也有效隔离各电源的相互影响。
在一些实施例中，所述降压模块包括：降压式变换电路子模块和电感和第三二极管；所述适配器电源的输入端与所述降压式变换电路子模块的输入端连接，所述降压式变换电路子模块的输出端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述电路输出端连接。
在一些实施例中，所述开关模块包括：PMOS管；所述PMOS管的源极与所述POE电源的输入端连接，所述PMOS管的栅极与所述适配器电源的输入端连接，所述PMOS管的漏极与所述降压模块的输入端连接。
在一些实施例中，所述多路电源供电电路还包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端均与所述PMOS管的栅极连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述适配器电源的输入端连接。
在一些实施例中，所述多路电源供电电路还包括电容；所述电容的第一端与所述PMOS管的栅极连接，所述电容的第二端接地。
在一些实施例中，所述多路电源供电电路还包括第三电阻；所述第三电阻的第一端与所述USB输入电源的输入端连接，所述第三电阻的第二端接地。
在一些实施例中，所述多路电源供电电路还包括第四电阻；所述第四电阻的第一端与所述适配器电源的输入端连接，所述第四电阻的第二端接地。
在一些实施例中，所述多路电源供电电路还包括第五电阻；所述第五电阻的第一端与所述POE电源的输入端连接，所述第五电阻的第二端接地。
在一些实施例中，所述多路电源供电电路还包括所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的阻值、所述第五电阻的阻值均为100千欧姆。
第二实施例
本实施例提供一种具体的多路电源供电电路的电路连接示意图，如图2所示，多路电源供电电路包括：USB输入电源供电电路、适配器电源供电电路、POE电源供电电路、电路输出端。
其中，USB输入电源供电电路包括USB输入电源的输入端、下拉电阻R100、二极管VD1；USB输入电源的输入端和二极管VD1的阳极均与下拉电阻R100的一端连接，下拉电阻R100的另一端接地，二极管VD1的阴极与电路输出端连接。
其中，适配器电源供电电路包括适配器电源的输入端、下拉电阻R100、二极管VD1、电容C27、BUCK降压模块、功率电感L5、二极管VD5；适配器电源的输入端和二极管VD1的阳极均与下拉电阻R100的一端连接，下拉电阻R100的另一端接地，二极管VD1的阴极和BUCK降压模块的IN端均与电容C27的一端连接，电容C27的另一端接地，BUCK降压模块的LX端与功率电感L5的一端连接，功率电感L5的另一端与二极管VD5的阳极连接，二极管VD5的阴极与电源输出端连接。
其中，POE电源供电电路包括POE电源的输入端、下拉电阻R100、PMOS管、电容C29、电阻R5、电阻R32；POE电源的输入端和PMOS管的源极均与下拉电阻R100的一端连接，下拉电阻R100的另一端接地，电容C29的一端、电阻R5的一端、电阻R32的一端均与PMOS管的栅极连接，电容C29的另一端和电阻R5的另一端均接地，电阻R32的另一端与适配器电源供电电路中二极管VD1的阴极连接。
下面对本实施例中多路电源供电电路的工作情况分析如下：
1)USB输入电源、适配器电源、POE电源三者同时供电：
当同时存在USB_5V、DC_12V和POE_12V电源输入，此时PMOS管VT2的控制为高电平，PMOS管VT2截止，则POE电源供电电路断开。DC_12V电源的电压为12V，DC_12V电源经过C27稳压滤波后接入BUCK降压模块的IN端，而BUCK降压模块的LX端连接功率电感L5，经过功率电感L5后输出DC_IN_5V5电源，其电压为5.5V，DC_IN_5V5电源经过二极管VD5后输出VDD_5V电源，其电压约为5V。同时USB_5V电源经过二极管VD1后由于二极管存在一定压降，则输出电源的电压不足5V，此时二极管VD1处于反向截止状态，则USB输入电源供电电路断开。因此，VDD_5V的电源来自于DC_12V电源。
对于适配器电源和POE电源二者同时供电、USB输入电源和适配器电源二者同时供电的情形与上述情况相类似，VDD_5V的电源均来自于DC_12V电源，在此不再赘述。
2)USB输入电源和POE电源二者同时供电：
当同时存在USB_5V和POE_12V电源输入，而此时DC_12V没有电源输入，即DC_12V为0V电压，故PMOS管VT2的控制极通过R5电阻下拉至GND，此时PMOS管VT2的控制为低电平，PMOS管VT2导通。POE_12V电源经过PMOS管VT2输出至BUCK降压模块的IN端。此时适配器电源供电电路中VD1处于反向截止状态，防止POE_12V电源向适配器供电。则POE_12V电源经过D8芯片与功率电感L5降压以及C30电容稳压后，经过二极管VD5输出VDD_5V电源，其电压约为5V。同时USB_5V电源经过二极管VD1后，由于二极管存在一定压降，则输出电源的电压不足5V，此时二极管VD1处于反向截止状态，则USB输入电源供电电路断开。因此，VDD_5V的电源来自于POE_12V电源。
本实施例提供的多路电源供电电路，实现了POE电源供电与适配器电源供电以及USB输入电源供电之间的合理管理，同时也有效隔离各电源的相互影响，提升工作安全性。
第三实施例
本实施例提供一种供电装置，所述供电装置包括上述各实施例中的多路电源供电电路。本实施例中的供电装置通过多路电源供电电路能为各种应用场景下的设备(如基站)提供5V的直流电。其中多路电源供电电路的具体结构如上所述，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等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操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或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”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、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他要素，或者是还包括为这种过程、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。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种多路电源供电电路，其特征在于，包括：通行串口总线USB输入电源供电电路、适配器电源供电电路、以太网POE电源供电电路、电路输出端；
其中，所述USB输入电源供电电路包括USB输入电源和第一二极管；所述USB输入电源的输入端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极与所述电路输出端连接；
其中，所述适配器电源供电电路包括适配器电源、第二二极管和降压模块；所述适配器电源的输入端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述降压模块的输入端连接，所述降压模块的输出端与所述电路输出端连接；
其中，所述POE电源供电电路包括POE电源和开关模块；所述POE电源的输入端与所述开关模块的第一端连接，所述开关模块的第二端与所述适配器电源的输入端连接，所述开关模块的第三端与所述降压模块的输入端连接；所述开关模块用于在所述适配器电源和所述POE电源同时供电时处于断开状态，以切断所述POE电源供电电路；
当所述POE电源、所述适配器电源和所述USB输入电源同时供电时，所述POE电源供电电路中的所述开关模块处于断开状态，从而切断所述POE电源供电电路；同时，所述USB输入电源供电电路中的所述第一二极管处于反向截止状态，此时所述电路输出端的电源来自于所述适配器电源。
2.如权利要求1所述多路电源供电电路，其特征在于，所述降压模块包括：降压式变换电路子模块和电感和第三二极管；
所述适配器电源的输入端与所述降压式变换电路子模块的输入端连接，所述降压式变换电路子模块的输出端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述电路输出端连接。
3.如权利要求1或2所述多路电源供电电路，其特征在于，所述开关模块包括：PMOS管；
所述PMOS管的源极与所述POE电源的输入端连接，所述PMOS管的栅极与所述适配器电源的输入端连接，所述PMOS管的漏极与所述降压模块的输入端连接。
4.如权利要求3所述多路电源供电电路，其特征在于，还包括：第一电阻和第二电阻；
所述第一电阻的第一端和所述第二电阻的第一端均与所述PMOS管的栅极连接，所述第一电阻的第二端接地，所述第二电阻的第二端与所述适配器电源的输入端连接。
5.如权利要求3所述多路电源供电电路，其特征在于，还包括：电容；
所述电容的第一端与所述PMOS管的栅极连接，所述电容的第二端接地。
6.如权利要求1所述多路电源供电电路，其特征在于，还包括：第三电阻；
所述第三电阻的第一端与所述USB输入电源的输入端连接，所述第三电阻的第二端接地。
7.如权利要求6所述多路电源供电电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值为100千欧姆。
8.如权利要求1所述多路电源供电电路，其特征在于，还包括：第四电阻；
所述第四电阻的第一端与所述适配器电源的输入端连接，所述第四电阻的第二端接地。
9.如权利要求8所述多路电源供电电路，其特征在于，所述第四电阻的阻值为100千欧姆。
10.如权利要求1所述多路电源供电电路，其特征在于，还包括：第五电阻；
所述第五电阻的第一端与所述POE电源的输入端连接，所述第五电阻的第二端接地。
11.如权利要求10所述多路电源供电电路，其特征在于，所述第五电阻的阻值为100千欧姆。
12.一种供电装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的多路电源供电电路。
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