CN113572256A - 一种低压降双电源供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低压降双电源供电电路，所述电路包括：第一光耦MOS继电器；第二光耦MOS继电器；第一控制模块；第二控制模块；其中所述第一光耦MOS继电器的第四脚连接主电源，并且所述第一光耦MOS继电器的第三脚连接输出端，所述第二光耦MOS继电器的第四脚连接备用电源，且所述第二光耦MOS继电器的第三脚连接所述输出端，所述第一控制模块连接所述第一光耦MOS继电器，所述第二控制模块连接所述第二光耦MOS继电器。所述供电电路采用光耦MOS继电器作为开关，由于所述光耦MOS继电器的导通电阻极低，从而使得经过所述光耦MOS继电器的电流可以实现极低的压降导通，从而可以提高电源的转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及供电电路技术领域，特别涉及一种低压降双电源供电电路。
背景技术
在现有的技术中，大多采用两个二极管分别串在两路电源的正极线上进行双电源供电，或者采用机械继电器的开闭来分别投切两路电源。然而现有的二极管方案中，二极管会在电源回路产生压降，影响电源的工作效率，机械继电器的方案存在响应速度慢、开关触点容易老化的问题，在切换过程中容易出现断电的风险、以及可靠性低和寿命短的问题。
发明内容
本发明其中一个发明目的在于提供一种低压降双电源供电电路，所述供电电路采用光耦MOS继电器作为开关，由于所述光耦MOS继电器的导通电阻极低，从而使得经过所述光耦MOS继电器的电流可以实现极低的压降导通，从而可以提高电源的转换效率。
本发明另一个发明目的在于提供一种低压降双电源供电电路，所述供电电路中的光耦MOS继电器相比于传统的继电器具有高响应速度的优势，且无电气寿命限制，不会产生电弧，从而可以大幅提高供电电路的可靠性。
本发明另一个发明目的在于提供一种低压降双电源供电电路，所述供电电路通过两个切换开关执行主电源和备用电源的切换，其中主电源或备用电源掉电后先关闭相连的切换开关，从而可以避免主备电源切换时的电流倒灌，保障电源输出的连贯性。
本发明另一个发明目的在于提供一种低压降双电源供电电路，所述供电电路的控制模块采用二极管、三极管和电阻等成本极低的元件，从而可以实现低成本，高效率的电源切换。
为了实现至少一个上述发明目的，本发明进一步提供一种低压降双电源供电电路，所述电路包括：
第一光耦MOS继电器；
第二光耦MOS继电器；
第一控制模块；
第二控制模块；
其中所述第一光耦MOS继电器的第四脚连接主电源，并且所述第一光耦MOS继电器的第三脚连接输出端，所述第二光耦MOS继电器的第四脚连接备用电源，且所述第二光耦MOS继电器的第三脚连接所述输出端，所述第一控制模块连接所述第一光耦MOS继电器，所述第二控制模块连接所述第二光耦MOS继电器。
根据本发明其中一个较佳实施例，所述第一控制模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，其中第一三极管的集电极连接所述第一光耦MOS继电器的第二脚，且所述第一三极管的发射极接地。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第一三极管的基极分别连接所述第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻串联连接，且所述第二电阻一端连接主电源，所述第三电阻一端接地，用于控制所述基极电压大小，从而控制和所述集电极相连的第一光耦MOS继电器的第二脚电压大小。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第一光耦MOS继电器的第二脚还连接所述第一电阻一端，其中所述第一电阻和所述第二电阻并联连接，所述第一电阻另一端还接主电源。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第一光耦MOS继电器的第二脚还连接第一二极管的负极，所述第一二极管正极连接所述第二控制模块，用于钳位第二控制模块的第二三极管的开启电压。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第二控制模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二三极管，其中所述第二三极管的集电极连接所述第二光耦MOS继电器的第二脚，且所述第二三极管的发射极接地。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第二二极管的基极分别连接第四电阻一端和第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接第五电阻一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第二二极管用于控制主备电源输出。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第五电阻的另一端连接备用电源，且所述第五电阻和第六电阻并联连接，所述第六电阻分别连接第二光耦MOS继电器第二脚和备用电源。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第一光耦MOS继电器和第二光耦MOS继电器的型号为AQY272A。
根据本发明另一个较佳实施例，所述第一光耦MOS继电器和第二光耦MOS继电器的第二脚分别具有一个发光二极管，第一光耦MOS继电器第二脚二极管的负极连接所述第一二极管的负极，且所述第一光耦MOS继电器第二脚二极管的负极还连接第一三极管的集电极。
附图说明
图1显示的是本发明一种低压降双电源供电电路的结构示意图。
图2显示的是本发明一种低压降双电源供电电路总功能架构示意图。
主电源-Vmain，备用电源-Vback，输出端-Vout，第一光耦MOS继电器-U1，第一电阻-R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第一三极管-Q1，第二光耦MOS继电器-U2，第四电阻-R4，第五电阻R5，第六电阻R6，第二三极管-Q2，第一二极管-D1，第二二极管-D2。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
请结合图1和图2，,本发明公开了一种低压降双电源供电电路，所述供电电路采用双切换开关机制，其中双切换开关采用光耦MOS继电器，利用光耦MOS继电器的低导通阻值可以提高电源的转换效率，并且光耦MOS继电器性能稳定可靠，结合两个控制模块可以实现主备电源的高效稳定切换，从而提高供电系统的稳定性。
具体的，所述供电电路包括：第一光耦MOS继电器；第二光耦MOS继电器；第一控制模块；第二控制模块；其中所述第一光耦MOS继电器包括第四脚、第三脚和第二脚，其中所述第四脚连接主电源，所述第三脚连接输出端，所述第二脚连接所述第一控制模块，所述第一开关控制所述第一光耦MOS继电器第二脚的电压大小，从而控制所述第一光耦MOS继电器导通状态，以控制所述主电源的供电状态。
所述第二光耦MOS继电器包括第四脚、第二脚和第三脚，其中所述第二光耦MOS继电器第四脚连接备用电源，所述第二光耦MOS继电器的第三脚接地，所述第二光耦MOS继电器的第二脚连接所述第二控制模块，所述第二控制模块可以控制所述第二光耦MOS继电器第二脚的电压大小从，从而控制所述第二光耦MOS继电器的导通状态，以控制所述备用电源的供电状态。
值得一提的是，所述第一控制模块主要由第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管组成，其中所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管用于控制所述第一光耦MOS继电器第二脚电压，从而控制所述光耦MOS继电器的截止和导通。其中所述第一电阻一端连接所述第一光耦MOS继电器第二脚，所述第一电阻另一端连接输入电源和第二电阻一端，所述第一电阻和第二电阻并联连接。所述第二电阻另一端连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的基极还连接第三电阻一端，所述第三电阻另一端接地。所述第一三极管的集电极连接所述第一光耦MOS继电器第二脚，且所述第一三极管的发射极接地。
所述第一三极管的集电极和第一光耦MOS继电器第二脚连接第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接所述第二控制模块。
所述第二控制模块包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二三极管和第二二极管，其中所述第四电阻一端连接所述第二三极管的基极，所述第四电阻的另一端接地，所述第二三极管的集电极连接所述第二光耦MOS继电器第二脚，所述第二三极管的发射极接地。所述第五电阻一端连接所述第一二极管和第二二极管的正极，所述第五电阻的另一端分别连接备用电源和第六电阻一端，所述第六电阻的另一端连接所述第二光耦MOS继电器第二脚。
为了更好地说明本发明电路的技术效果，本发明进一步提供该电路在主电源和备用电源分别处于掉电或正常运行时，本发明电路的所实现的电源导通状况：
当所述主电源和备用电源都正常运行时，即主电源和备用电源同时供电，所述第一三极管由于基极正常电压，使得所述第一三极管的集电极电压拉低至接地电压0V，由于第一二极管的负极和所述第一三极管的集电极相连，使得所述第一二极管的正极钳位电压到0.7V，经过所述第二二极管管后，第二三极管的基极电压变为0V，从而使得所述第二三极管不导通，因此所述第二三极管无法将所述第二光耦MOS继电器第二脚拉低至接地电压0V，从而使得所述第二光耦MOS继电器处于不导通状态。但是由于所述第一光耦MOS继电器第二脚拉低到接地电压0V，使得所述第一光耦MOS继电器处于导通状态。也就是说，当主电源和备用电源同时供电的状态时，通过本发明设计的供电电路使得只有主电源供电，备用电源不供电，同时保证了主电源不会倒灌到备用电源。
当所述主电源处于掉电状态时，即主电源不供电，所述第一三极管基极电压为0，对应的所述第一三极管处于不导通状态，且所述第一光耦MOS继电器的第二脚还连接第一二极管负极，而第一二极管正极连接备用电源从而使所述第一光耦MOS继电器的第二脚无法被拉低到接地电压0V而不导通，从而所述第一光耦MOS继电器作为主电源的切换开关处于关闭状态。同理，所述第二光耦MOS继电器因为第二二极管的正极连接备用电源，负极连接第二三极管的基极使得所述第二三极管基极处于有电状态，所述第二三极管处于导通状态，使得连接所述第二三极管集电极的第二光耦MOS继电器的第二脚被拉低到接地电压0V而导通，所述第二光耦MOS继电器作为所述备用电源的切换电源处于打开状态。也就是说，通过所述第一控制模块、第二控制模块和第一二极管的作用下，主电源和备用电源可以实现无缝切换，且可以有效地避免主电源掉电时，备用电源对主电源的电流倒灌现象，在保证电源无缝切换的基础上同时提高双供电电源的稳定性。其中所述第一光耦MOS继电器和第二光耦MOS继电器优选型号为AQY272A。
本发明另外的一个优势是，由于本发明采用的双控制模块只有电阻和三极管，并添加两个二极管，元件成本极低，相比于其他电子元件，所述双切换电路的控制成本极低，适合大规模使用。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明，本发明的目的已经完整并有效地实现，本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述电路包括：
第一光耦MOS继电器；
第二光耦MOS继电器；
第一控制模块；
第二控制模块；
其中所述第一光耦MOS继电器的第四脚连接主电源，并且所述第一光耦MOS继电器的第三脚连接输出端，所述第二光耦MOS继电器的第四脚连接备用电源，且所述第二光耦MOS继电器的第三脚连接所述输出端，所述第一控制模块连接所述第一光耦MOS继电器，所述第二控制模块连接所述第二光耦MOS继电器。
2.根据权利要求1所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第一控制模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻和第一三极管，其中第一三极管的集电极连接所述第一光耦MOS继电器的第二脚，且所述第一三极管的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第一三极管的基极分别连接所述第二电阻和第三电阻，所述第二电阻和第三电阻串联连接，且所述第二电阻一端连接主电源，所述第三电阻一端接地，用于控制所述基极电压大小，从而控制和所述集电极相连的第一光耦MOS继电器的第二脚电压大小。
4.根据权利要求2所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第一光耦MOS继电器的第二脚还连接所述第一电阻一端，其中所述第一电阻和所述第二电阻并联连接，所述第一电阻另一端还接主电源。
5.根据权利要求2所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第一光耦MOS继电器的第二脚还连接第一二极管的负极，所述第一二极管正极连接所述第二控制模块，用于钳位第二控制模块的第二三极管的开启电压。
6.根据权利要求1所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第二控制模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二三极管，其中所述第二三极管的集电极连接所述第二光耦MOS继电器的第二脚，且所述第二三极管的发射极接地。
7.根据权利要求6所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第二二极管的基极分别连接第四电阻一端和第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接第五电阻一端，所述第四电阻的另一端接地，所述第二二极管用于控制主备电源输出。
8.根据权利要求6所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第五电阻的另一端连接备用电源，且所述第五电阻和第六电阻并联连接，所述第六电阻分别连接第二光耦MOS继电器第二脚和备用电源。
9.根据权利要求5所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第一光耦MOS继电器和第二光耦MOS继电器的的第二脚分别具有一个发光二极管，第一光耦MOS继电器第二脚二极管的负极连接所述第一二极管的负极，且所述第一光耦MOS继电器第二脚二极管的负极还连接第一三极管的集电极。
10.根据权利要求1所述的一种低压降双电源供电电路，其特征在于，所述第一光耦MOS继电器和第二光耦MOS继电器的型号为AQY272A。
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| US20060067091A1 (en) * | 2004-09-27 | 2006-03-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Switching power supply |
| CN111463894A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-07-28 | 湖南三一智能控制设备有限公司 | 电源切换电路 |
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- 2021-07-30 CN CN202110875916.1A patent/CN113572256A/zh active Pending
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