CN115629661A - 一种电源切换电路、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电源切换电路、电子设备,涉及电路技术领域。该电源切换电路包括:第一电源信号输入端;第二电源信号输入端;第一开关子电路,用于控制所述第一电源信号输入端输入的信号从输出子电路输出;第二开关子电路,用于控制所述第二电源信号输入端输入的信号从输出子电路输出;比较子电路,用于控制所述第一晶体管导通或截止,或用于控制所述第二晶体管导通或截止;所述输出子电路,用于输出所述第一开关子电路传输的电信号或输出所述第二开关子电路传输的电信号。本申请实施例提供的电源切换电路,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,电源切换电路内的能量损耗较少。
Description
技术领域
本申请涉及电路领域,尤其涉及一种电源切换电路、电子设备。
背景技术
随着科技的发展,电子设备的种类及产量也越来越多,如笔记本电脑、无线分享器、掌上电脑、数字相机以及移动电话等,受到电子设备产品重量、尺寸及锂电池容量的限制,锂电池不可能满足长时间持续供电需求,故多数的电子产品中普遍应用双电源设计。
相关技术中双电源切换电路较为复杂,或者能量损耗较高。
发明内容
本申请的实施例提供一种电源切换电路、电子设备,该电源切换电路较为简单并且导通电阻低,能量损耗少。
本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请实施例提供了一种电源切换电路,该电源切换电路包括:
第一电源信号输入端;
第二电源信号输入端;
第一开关子电路,耦接于所述第一电源信号输入端,包括第一晶体管,所述第一开关子电路用于控制所述第一电源信号输入端输入的信号从输出子电路输出;
第二开关子电路,耦接于第二电源信号输入端,包括第二晶体管,所述第二开关子电路用于控制所述第二电源信号输入端输入的信号从输出子电路输出;
比较子电路,分别耦接于所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第一电源信号输入端和所述第二电源信号输入端,用于控制所述第一晶体管导通或截止,或用于控制所述第二晶体管导通或截止;
所述输出子电路,耦接于所述第一开关电路和所述第二开关电路,用于输出所述第一开关子电路传输的电信号或输出所述第二开关子电路传输的电信号。
可选的,所述第一晶体管包括P型场效应晶体管,所述第二晶体管包括P型场效应晶体管。
可选的,所述第一开关子电路包括所述第一晶体管和第一电阻;
所述第一晶体管的漏极耦接于所述第一电源信号输入端;
所述第一晶体管的源极耦接于所述输出子电路;
所述第一晶体管的栅极耦接于所述比较子电路;
所述第一电阻的第一端耦接于所述第一晶体管的栅极,所述第一电阻的第二端耦接于所述第二电源信号输入端。
可选的,所述第二开关子电路包括:第二晶体管,第二电阻,第三电阻和第三电容;
所述第二晶体管的漏极耦接于所述输出子电路;
所述第二晶体管的源极耦接于所述第二电源信号输入端;
所述第二晶体管的栅极耦接于所述第三电阻的第一端;
所述第三电阻的第二端耦接于所述比较子电路;
所述第二电阻的第一端耦接于所述第二晶体管的栅极,所述第二电阻的第二端耦接于所述第二电源信号输入端;
所述第三电容的第一端耦接于所述第二晶体管的栅极,所述第三电容的第二端耦接于所述第二电源信号输入端。
可选的,所述第二开关电路还包括:第一电容和第二电容;
所述第一电容的第一端耦接于所述第二电源信号输入端,所述第一电容的第二端接地;
所述第二电容的第一端耦接于所述第二电源信号输入端,所述第二电容的第二端接地。
可选的,所述输出子电路包括后级稳压模块,所述后级稳压模块用于稳定所述第一开关子电路传输的电信号或稳定所述第二开关子电路传输的电信号。
可选的,所述比较子电路包括:第一电压比较器和第二电压比较器;
所述第一电压比较器用于根据所述第一电源信号输入端输入的信号输出第一控制信号,所述第一控制信号用于控制所述第一开关电路的导通或截止;
所述第二电压比较器用于根据所述第二电源信号输入端输入的信号输出第二控制信号,所述第二控制信号用于控制所述第二开关电路的导通或截止。
可选的,所述比较子电路还包括:第四电阻,第六电阻,第八电阻,第九电阻;
所述第一电压比较器的第一输入端耦接于所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端耦接于所述第一电源信号输入端;
所述第一电压比较器的第二输入端耦接于所述第六电阻的第一端,所述第六电阻的第二端耦接于所述第二电源信号输入端;所述第一电压比较器的第二输入端耦接于所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第二端接地;
所述第一电压比较器的输出端耦接于第一子开关电路;
所述第九电阻的第一端耦接于所述第一电压比较器第二端,所述第九电阻的第二端耦接于第一电压比较器的输出端。
可选的,所述比较子电路还包括:第五电阻,第七电阻,第四电容;
所述第二电压比较器的第一输入端耦接于所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端耦接于所述输出子电路;所述第二电压比较器的第一输入端耦接于所述第四电容的第一端,所述第四电容的第二端耦接于所述第二电源信号输入端;所述第二电压比较器的第一输入端耦接于所述第七电阻的第一端,所述第七电阻的第二端接地;
所述第二电压比较器的第二输入端耦接于所述第十电阻的第一端,所述第十电阻的第二端耦接于所述第一电源信号输入端;
所述第二电压比较器的输出端耦接于第二子开关电路。
第二方面,本申请实施例提供了一种电子设备,其特征在于,包括第一方面任一所述的电源切换电路。
本申请实施例提供的电源切换电路,通过第一晶体管控制所述第一电源信号输入端的导通或截止;通过第二晶体管控制所述第二电源信号输入端的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,能量损耗较少;在第二电源信号输入端的电压大于第一电源信号输入端的电压的情况下,晶体管不会漏电。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电源切换电路的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种开关子电路的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种开关子电路的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种比较子电路的示意图;
图5为本申请实施例提供的一种比较子电路的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种输出子电路的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种P型场效应晶体管的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的一种集成电压比较器的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的一种电源切换电路的示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,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。
在本申请的实施例中,采用“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,仅为了清楚描述本申请实施例的技术方案,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本申请的实施例中,“多个”的含义是两个或两个以上,“至少一个”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的实施例中,术语“耦接”可以是指两个组件直接电连接,也可以是指两个组件之间经由一个或多个其他组件电连接。
需要说明的是,本申请实施例中获取各种数据相关过程,都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下,并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。
本申请实施例提供了一种电源切换电路,参考图1,该电源切换电路包括:
第一电源信号输入端101;第二电源信号输入端102;
第一开关子电路103,耦接于第一电源信号输入端101,包括第一晶体管V1,第一开关子电路103用于控制第一电源信号输入端101输入的信号从输出子电路106输出;
第二开关子电路104,耦接于第二电源信号输入端102,包括第二晶体管V2,第二开关子电路104用于控制第二电源信号输入端102输入的信号从输出子电路106输出;
比较子电路105,分别耦接于第一晶体管V1、第二晶体管V2、第一电源信号输入101和第二电源信号输入端102,用于控制第一晶体管V1导通或截止,或用于控制第二晶体管V2导通或截止;
输出子电路106,耦接于第一开关电路103和第二开关电路104,用于输出第一开关子电路103传输的电信号或输出第二开关子电路104传输的电信号。
本申请实施例提供的电源切换电路应用于电子设备,本申请对电子设备类型不做具体限定,示例的,电子设备包括但不限于笔记本电脑、无线分享器、掌上电脑、数字相机、无线通信设备和移动电话。
电子设备包括电池电源,示例的,电池电源可以是锂离子电池电源。但电子设备受到产品重量、尺寸及锂离子电池电源容量的限制,电池电源不可能满足长时间持续供电需求,故需要电子设备外存在外部电源,电源切换电路被配置为切换内部电池电源和外部电源。
外部电源的电压范围可以是8.4V~12V,示例的,外部电源的电压可以是8.4V,9V,9.5V,10V,10.5V,11V,11.5V,12V;内部电池电源的电压范围可以是10.8V~16.8V,示例的,内部电池电源的电压可以是10.8V,11.8V,12.8V,13.8V,14.8V,15.8V,16.8V。
下面以第一电源信号输入端101为外部电源,第二电源信号输入端102为内部电池电源为例。
电源信号输入端输入的信号是电流,第一电源信号输入端101或第二电源信号输入端102作为电源为电子设备内负载供电。
第一电源信号输入端101耦接于第一开关子电路103,第一开关子电路103用于控制第一电源信号输入端101输入的信号从输出子电路106输出。
第一开关子电路103包括第一晶体管V1,第一开关子电路103控制第一电源信号输入端101输入的信号从输出子电路106输出至少包括以下情况:
第一,第一晶体管V1在导通的情况下,第一开关子电路103控制第一电源信号输入端101输入的信号从输出子电路106输出;
第二,第一晶体管V1在截止的情况下,第一电源信号输入端101作为外接电源没有信号输入,即不接入外接电源的情况。
第二电源信号输入端102耦接于第二开关子电路104,第二开关子电路104用于控制第二电源信号输入端102输入的信号从输出子电路106输出。
第二开关子电路104包括第二晶体管V2,第一开关子电路104控制第二电源信号输入端102输入的信号从输出子电路106输出至少包括以下情况:
第一,第二晶体管V2在导通的情况下,第二开关子电路104控制第二电源信号输入端102输入的信号从输出子电路106输出;
第二,第二晶体管V2在截止的情况下,第二开关子电路104控制第二电源信号输入端102输入的信号截止。
其中,第一晶体管V1是P型晶体管,以第一电平信号的电压小于第二电平信号的电压为例,在第一晶体管V1的栅极输入第一电平信号的情况下,第一晶体管V1导通;在第一晶体管V1的栅极输入第二电平信号的情况下,第一晶体管V1截止。
类似的,第二晶体管V2是P型晶体管,在第二晶体管V2的栅极输入第一电平信号的情况下,第二晶体管V2导通;在第二晶体管V2的栅极输入第二电平信号的情况下,第二晶体管V2截止。
以下说明以第一晶体管V1和第二晶体管V2均为P型晶体管为例。
另外,比较子电路105包括第一电压比较器D1和第二电压比较器D2。
其中,第一电压比较器D1用于输出第一控制信号,第一控制信号用于控制第一晶体管V1的导通或截止,第一控制信号包括第一电平信号和第二电平信号,当第一电压比较器D1输出的第一控制信号是第一电平信号时,第一晶体管V1导通;当第一电压比较器D1输出的第一控制信号是第二电平信号时,第一晶体管V1截止。
第二电压比较器D2用于输出第二控制信号,第二控制信号用于控制第二晶体管V2的导通或截止,第二控制信号包括第一电平信号和第二电平信号,当第二电压比较器D2输出的第二控制信号是第一电平信号时,第二晶体管V2导通;当第二电压比较器D2输出的第二控制信号是第二电平信号时,第二晶体管V2截止。
需要说明的是,第一电压比较器D1和第二电压比较器D2可以是独立的两个电压比较器,或者,参照图8,第一电压比较器D1和第二电压比较器D2可以集成在一个电子元件上。
第一电压比较器D1的电源可以是内部电池电源,第一电压比较器D1接地;第二电压比较器D2的电源可以是内部电池电源,第二电压比较器D2接地。
最后,输出子电路106用于输出第一开关子电路103传输的电信号或输出第二开关子电路104传输的电信号。
示例的,电信号为电流,输出子电路106连接负载107,输出子电路106用于输出第一开关子电路103传输的第一电流信号输入端101的输入信号;或者,输出子电路106用于输出第二开关子电路104传输的第一电流信号输入端102的输入信号。
本申请实施例提供的电源切换电路,包括但不限于以下几种工作状态:
第一状态,在第一电源信号输入端101和第二电源信号输入端102均未输入信号的情况下,第一电源信号输入端101输入信号,第一电压比较器D1输出第一电平信号,第二电压比较器D2输出第二电平信号;第一晶体管V1导通,第二晶体管V2截止;第一开关子电路103导通,第二开关子电路104截止;输出子电路106输出第一电源信号输入端101输入的信号。例如,电子设备连接外部电源的情况下开机。
第二状态,在第一电源信号输入端101和第二电源信号输入端102均未输入信号的情况下,第二电源信号输入端102输入信号,第一电压比较器D1输出第二电平信号,第二电压比较器D2输出第一电平信号;第一晶体管V1截止,第二晶体管V2导通;第一开关子电路103截止,第二开关子电路104导通;输出子电路106输出第二电源信号输入端102输入的信号。例如,电子设备仅连接内部电池电源的情况下开机。
第三状态,在第二电源信号输入端102输入信号的情况下,第一电源信号端101输入信号,第一电压比较器D1输出第一电平信号,第二电压比较器D2输出第二电平信号;第一晶体管V1导通,第二晶体管V2截止;第一开关子电路103导通,第二开关子电路104截止;输出子电路106切换为输出第一电源信号输入端101输入的信号。例如,电子设备连接外部电源的情况。
第四状态,在第一电源信号输入端102输入信号的情况下,第一电源信号端101停止输入信号,第一电压比较器D1输出第二电平信号,第二电压比较器D2输出第一电平信号;第一晶体管V1截止,第二晶体管V2导通;第一开关子电路103截止,第二开关子电路104导通;输出子电路106切换为输出第二电源信号输入端102输入的信号。例如,电子设备停止连接外部电源。
本申请实施例提供的电源切换电路,通过第一晶体管V1控制所述第一电源信号输入端101的导通或截止;通过第二晶体管V2控制所述第二电源信号输入端102的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,能量损耗较少;在电源的电压大于外部供电的电压的情况下,晶体管不会漏电。
图9示出了本发明实施例提供的一种具体的电源切换电路的示意图,其各个子电路具体参照下文介绍。
可选的,第一晶体管V1包括P型场效应晶体管,第二晶体管V2包括P型场效应晶体管。
P型场效应晶体管包括P型金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)。
本申请实施例对具体的P型场效应晶体管的型号不做具体限定,示例的,图7示出了一种具体的八脚场效应晶体管,其具有八个引脚,其中四个引脚为漏极,三个引脚为源极,一个引脚为栅极。
第一晶体管V1和第二晶体管V2使用P型场效应晶体管,P型场效应晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,电源切换电路的能量损耗较低;另外,P型场效应管集成工艺更简单,成本较低,且工作电源电压范围宽。
可选的,参照图2,第一开关子电路103包括第一晶体管V1和第一电阻R1;第一晶体管V1的漏极D耦接于第一电源信号输入端101;
第一晶体管V1的源极S耦接于输出子电路106;
第一晶体管V1的栅极G耦接于比较子电路105;
第一电阻R1的第一端耦接于第一晶体管V1的栅极,第一电阻R1的第二端耦接于第二电源信号输入端102。
第一晶体管V1的漏极D耦接于第一电源信号输入端101,第一晶体管V1的第二级S耦接于输出子电路106,当第一晶体管V1的栅极G接收到的第一控制信号为第一电平信号的情况下,第一晶体管V1导通,第一电源信号输入端101的输入信号从输出子电路106输出;当第一晶体管V1的栅极G接收到的第一控制信号为第二电平信号的情况下,第一晶体管V1截止,第一电源信号输入端101作为外接电源没有信号输入。
第一晶体管V1的栅极G通过第一电阻R1耦接于第二电源信号输入端102,用于提高第一晶体管V1的栅极G的电位,保证第一晶体管V1的栅极G在第一电平信号下导通,并且第一晶体管V1的栅极G在第二电平信号下截止。
第一电阻R1的电阻值可以根据实际电路需求设置,示例的,第一电阻R1的电阻值可以是4.7KΩ。
本申请实施例提供的电源切换电路,通过第一晶体管V1控制所述第一电源信号输入端101的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,能量损耗较少;在第二电源信号输入端102的电压大于第一电源信号输入端101的电压的情况下,晶体管不会漏电。
可选的,参照图3,第二开关子电路104包括:第二晶体管V2,第二电阻R2,第三电阻R3和第三电容C3;
第二晶体管V2的漏极D耦接于输出子电路106;
第二晶体管V2的源极S耦接于第二电源信号输入端102;
第二晶体管V2的栅极G耦接于第三电阻R3的第一端;
第三电阻R3的第二端耦接于比较子电路105;
第二电阻R2的第一端耦接于第二晶体管V2的栅极,第二电阻R2的第二端耦接于第二电源信号输入端102;
第三电容C3的第一端耦接于第二晶体管V2的栅极,第三电容C3的第二端耦接于第二电源信号输入端102。
第二晶体管V2的漏极D耦接于输出子电路106,第一晶体管V1的第二级S耦接于第二电源信号输入端102,当第二晶体管V2的栅极G接收到的第二控制信号为第一电平信号的情况下,第二晶体管V2导通,第二电源信号输入端102的输入信号从输出子电路106输出;当第二晶体管V2的栅极G接收到的第二控制信号为第二电平信号的情况下,第二晶体管V2截止,第二电源信号输入端102的输入信号截断。
第三电阻R3用于第二控制信号的输入延缓,第二电阻R2和第三电容C3用于延缓提高第一晶体管V1的栅极G的电位,保障第二晶体管V2导通的平缓,进而保障电路的稳定。
第二电阻R2的电阻值,第三电阻R3的电阻值和第三电容C3的电阻值,可以根据实际电路需求设置,示例的,第二电阻R2的电阻值可以是1KΩ,第三电阻R3的电阻值可以是4.7KΩ,第三电容C3的电容值可以是0.1μF。
本申请实施例提供的电源切换电路,通过第二晶体管V2控制所述第二电源信号输入端102的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,能量损耗较少;在电源的电压大于外部供电的电压的情况下,晶体管不会漏电。
可选的,参照图3,第二开关电路104还包括:第一电容C1和第二电容C2;
第一电容C1的第一端耦接于第二电源信号输入端102,第一电容C1的第二端接地;
第二电容C2的第一端耦接于第二电源信号输入端102,第二电容C2的第二端接地。
第一电容C1和第二电容C2用于第二电源信号输入端102的储能,在第二电源信号输入端102的电压变化时,保障电压的稳定。
第一电容C1的电容值和第二电容C2的电容值,可以根据实际电路需求设置,示例的,第一电容C1的电容值可以是10μF,第二电容C2的电容值可以是10μF。
可选的,参照图6,输出子电路106包括后级稳压模块201,后级稳压模块201用于稳定第一开关子电路103传输的电信号或稳定第二开关子电路104传输的电信号。
图6中未示出后级稳压电路的具体电路,具体电路可以参照现有技术,不影响本申请的核心发明点。
经过后级稳压电路201可以输出电压稳定的信号,避免电源切换过程中电子设备内负载107因电压变化受损。
可选的,比较子电路包括:第一电压比较器D1和第二电压比较器D2;
第一电压比较器D1用于根据第一电源信号输入端101输入的信号输出第一控制信号,第一控制信号用于控制第一开关电路103的导通或截止;第二电压比较器D2用于根据第二电源信号输入端102输入的信号输出第二控制信号,第二控制信号用于控制第二开关电路104的导通或截止。
第一电压比较器D1用于输出第一控制信号,第一控制信号用于控制第一晶体管V1的导通或截止,第一控制信号包括第一电平信号和第二电平信号,当第一电压比较器D1输出的第一控制信号是第一电平信号时,第一晶体管V1导通;当第一电压比较器D1输出的第一控制信号是第二电平信号时,第一晶体管V1截止。
第二电压比较器D2用于输出第二控制信号,第二控制信号用于控制第二晶体管V2的导通或截止,第二控制信号包括第一电平信号和第二电平信号,当第二电压比较器D2输出的第二控制信号是第二电平信号时,第二晶体管V2导通;当第二电压比较器D2输出的第二控制信号是第二电平信号时,第二晶体管V2截止。
第一开关子电路103通过第一电压比较器D1控制,第二开关子电路104通过第二电压比较器D2控制,针对不同的电源信号端采用不同的电压比较器控制,电源切换电路中电源切换控制更加精准。
可选的,比较子电路105还包括:第四电阻R4,第六电阻R6,第八电阻R8,第九电阻R9;
第一电压比较器D1的第一输入端IN1-耦接于第四电阻R4的第一端,第四电阻R4的第二端耦接于第一电源信号输入端101;
第一电压比较器D1的第二输入端IN1+耦接于第六电阻R6的第一端,第六电阻R6的第二端耦接于第二电源信号输入端102;第一电压比较器D1的第二输入端IN1+耦接于第八电阻R8的第一端,第八电阻R8的第二端接地;
第一电压比较器D1的输出端OUT耦接于第一子开关电路103;
第九电阻R9第一端耦接于第一电压比较器D1第二端,第九电阻R9的第二端耦接于第一电压比较器D1的输出端。
第一电压比较器D1的第一输入端IN1-通过第四电阻R4耦接于第一电源信号输入端101,第一电源信号输入端101的输入电压经第四电阻R4的分压后会降压,本申请中降压最低到8.4V。在第一电源信号输入端101输入信号的情况下,第一电压比较器D1的第一输入端IN1-接收到的电压值为8.4V~12V;在第一电源信号输入端101未输入信号的情况下,第一电压比较器D1的第一输入端IN1-接收到的电压值为0V。
第二电源信号输入端102通过第六电阻R6和第八电阻R8接地,第六电阻R6和第八电阻R8分压,以第六电阻R6和第八电阻R6的电阻值相等为例,第六电阻R6分压为第二电源信号输入端102输入信号电压的一半。第一电压比较器D1的第二输入端IN1+接入第六电阻R6和第八电阻R8之间,第二输入端IN1+接收到的电压值为第六电阻R6的分压。第一电压比较器D1的第二输入端IN1+接收到的电压值为5.5V~8.4V。
第一电压比较器D1的第二输入端IN1+和输出端OUT之间通过第九电阻R9连接,第九电阻R9作为滞回电路,或称为迟滞电路,带有滞回电路的电压比较器被称为滞回比较器,滞回比较器的抗干扰性能较好,在第二输入端IN1+的电压变化时,第九电阻R9可以延缓第一电压比较器D1对第二输入端IN1+电压变化的反应,避免第二输入端IN+在阈值8.4V附近产生微小变化时引起输出端OUT输出信号的多次跃变。
第一电压比较器D1的工作状态包括但不限于以下情况:
第一,在第一电源信号输入端101输入信号的情况下,第一电压比较器D1的第一输入端IN1-接收到的电压值为8.4V~12V,第一电压比较器D1的第二输入端IN1+接收到的电压值为5.5V~8.4V,第一输入端IN1-的电压值大于第二输入端IN+的电压值,第一电压比较器D1的输出端OUT输出第一电平信号,进而第一晶体管V1导通。
第二,在第一电源信号输入端101没有输入信号的情况下,第一电压比较器D1的第一输入端IN1-接收到的电压值为0V,第一电压比较器D1的第二输入端IN1+接收到的电压值为5.5V~8.4V,第一输入端IN1-的电压值小于第二输入端IN1+的电压值,第一电压比较器D1的输出端OUT输出第二电平信号,进而第一晶体管V1截止。
第四电阻R4的电阻值,第六电阻R6的电阻值,第八电阻R8的电阻值和第九电阻R9的电阻值,可以根据实际电路需求设置,示例的,第四电阻R4的电阻值可以是1kΩ,第六电阻R6的电阻值可以是10kΩ,第八电阻R8的电阻值可以是10kΩ,第九电阻R9的电阻值可以是20kΩ。
本申请实施例提供的电源切换电路,通过第一电压比较器D1控制第一晶体管V1的导通或截止,通过第一晶体管V1控制所述第一电源信号输入端101的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管导通电阻较低,能量损耗较少;在第二电源信号输入端102的电压大于第一电源信号输入端101的电压的情况下,晶体管不会漏电。
可选的,参照图5,比较子电路105还包括:第五电阻R5,第七电阻R7,第十电阻R10,第四电容C4;
第二电压比较器D2的第一输入端IN2-耦接于第五电阻R5的第一端,第五电阻R5的第二端耦接于输出子电路106;第二电压比较器D2的第一输入端IN2-耦接于第四电容C4的第一端,第四电容C4的第二端耦接于第二电源信号输入端102;第二电压比较器D2的第一输入端IN2-耦接于第七电阻R7的第一端,第七电阻R7的第二端接地;
第二电压比较器D2的第二输入端IN2+耦接于第十电阻R10的第一端,第十电阻R10的第二端耦接于第一电源信号输入端101;
第二电压比较器D2的输出端OUT耦接于第二子开关电路104。
示例的,输出子电路106的输出信号可以是经过后级稳压电路201后的输出信号,输出信号更加稳定,示例的,输出信号的电压稳定在12V。
输出子电路106通过第五电阻R5和第七电阻R7接地,第五电阻R5和第七电阻R7分压,第七电阻R7分压范围可以是4V~5.5V,示例的,第七电阻R7的分压可以是4V,4.2V,4.4V,4.6V,4.8V,5V,5.2V,5.4V,5.5V,以下取第七电阻R7分压值为5V。一般情况下,分压不会到达5.5V避免到达临界阈值,避免引起输出端OUT在第二输入端IN2+微小变化时跃变。
第五电阻R5和第七电阻R7之间通过第四电容C4耦接于第二电源信号输入端102,用于第七电阻R7分压的进一步稳压。
第二电压比较器D2的第一输入端IN1-接入第五电阻R5和第七电阻R7之间,第一输入端IN1-接收到的电压值为第七电阻R7的分压。第二电压比较器D2的第一输入端IN2-接收到的电压值为稳定的5V。
第二电压比较器D2的第二输入端IN2+通过第四电阻R4耦接于第一电源信号输入端101,第一电源信号输入端101的输入电压经第四电阻R4的分压后会降压,本申请中降压最低到8.4V。在第一电源信号输入端101输入信号的情况下,第二电压比较器D2的第二输入端IN2+接收到的电压值为8.4V~12V;在第一电源信号输入端101未输入信号的情况下,第二电压比较器D2的第二输入端IN2+接收到的电压值为0V。
第二电压比较器D2的工作状态包括但不限于以下情况:
第一,在第一电源信号输入端101输入信号的情况下,第二电压比较器D2的第一输入端IN2-接收到的电压值为5V,第二电压比较器D2的第二输入端IN2+接收到的电压值为8.4V~12V,第一输入端IN3-的电压值小于第二输入端IN2+的电压值,第一电压比较器D1的输出端OUT输出第二电平信号,进而第二晶体管V2截止。
第二,在第一电源信号输入端101没有输入信号的情况下,第二电压比较器D2的第一输入端IN2-接收到的电压值为5V,第二电压比较器D2的第二输入端IN2+接收到的电压值为0V,第一输入端IN3-的电压值大于第二输入端IN2+的电压值,第二电压比较器D2的输出端OUT输出第一电平信号,进而第二晶体管V2导通。
第五电阻R5的电阻值,第七电阻R7的电阻值第十电阻R10的电阻值,和第四电容C4的电容值,可以根据实际电路需求设置,示例的,第五电阻R5的电阻值可以是8.49kΩ,第七电阻R7的电阻值可以是4.7kΩ,第十电阻R10的电阻值可以是1kΩ,第四电容C4的电容值可以是0.01μF。
本申请实施例提供的电源切换电路,通过第二电压比较器D2控制第二晶体管V2的导通或截止,通过第二晶体管V2控制所述第二电源信号输入端102的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,能量损耗较少;在第二电源信号输入端102的电压大于第一电源信号输入端101的电压的情况下,晶体管不会漏电。
本申请实施例提供了一种电子设备,包括前文所述的电源切换电路。
本申请对电子设备类型不做具体限定,示例的,电子设备包括但不限于笔记本电脑、无线分享器、掌上电脑、数字相机、无线通信设备和移动电话。
本申请实施例提供的电子设备,通过第二晶体管V2控制所述第二电源信号输入端102的导通或截止,相较于传统的二极管控制,晶体管在导通时源极和漏极间的电阻较低,能量损耗较少;在第二电源信号输入端102的电压大于第一电源信号输入端101的电压的情况下,晶体管不会漏电。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电源切换电路,其特征在于,包括:
第一电源信号输入端;
第二电源信号输入端;
第一开关子电路,耦接于所述第一电源信号输入端,包括第一晶体管,所述第一开关子电路用于控制所述第一电源信号输入端输入的信号从输出子电路输出;
第二开关子电路,耦接于所述第二电源信号输入端,包括第二晶体管,所述第二开关子电路用于控制所述第二电源信号输入端输入的信号从输出子电路输出;
比较子电路,分别耦接于所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第一电源信号输入端和所述第二电源信号输入端,用于控制所述第一晶体管导通或截止,或用于控制所述第二晶体管导通或截止;
所述输出子电路,耦接于所述第一开关电路和所述第二开关电路,用于输出所述第一开关子电路传输的电信号或输出所述第二开关子电路传输的电信号。
2.根据权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述第一晶体管包括P型场效应晶体管,所述第二晶体管包括P型场效应晶体管。
3.根据权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述第一开关子电路包括所述第一晶体管和第一电阻;
所述第一晶体管的漏极耦接于所述第一电源信号输入端;
所述第一晶体管的源极耦接于所述输出子电路;
所述第一晶体管的栅极耦接于所述比较子电路;
所述第一电阻的第一端耦接于所述第一晶体管的栅极,所述第一电阻的第二端耦接于所述第二电源信号输入端。
4.根据权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述第二开关子电路包括:第二晶体管,第二电阻,第三电阻和第三电容;
所述第二晶体管的漏极耦接于所述输出子电路;
所述第二晶体管的源极耦接于所述第二电源信号输入端;
所述第二晶体管的栅极耦接于所述第三电阻的第一端;
所述第三电阻的第二端耦接于所述比较子电路;
所述第二电阻的第一端耦接于所述第二晶体管的栅极,所述第二电阻的第二端耦接于所述第二电源信号输入端;
所述第三电容的第一端耦接于所述第二晶体管的栅极,所述第三电容的第二端耦接于所述第二电源信号输入端。
5.根据权利要求4所述的电源切换电路,其特征在于,所述第二开关电路还包括:第一电容和第二电容;
所述第一电容的第一端耦接于所述第二电源信号输入端,所述第一电容的第二端接地;
所述第二电容的第一端耦接于所述第二电源信号输入端,所述第二电容的第二端接地。
6.根据权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述输出子电路包括后级稳压模块,所述后级稳压模块用于稳定所述第一开关子电路传输的电信号或稳定所述第二开关子电路传输的电信号。
7.根据权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述比较子电路包括:第一电压比较器和第二电压比较器;
所述第一电压比较器用于根据所述第一电源信号输入端输入的信号输出第一控制信号,所述第一控制信号用于控制所述第一开关电路的导通或截止;
所述第二电压比较器用于根据所述第二电源信号输入端输入的信号输出第二控制信号,所述第二控制信号用于控制所述第二开关电路的导通或截止。
8.根据权利要求7所述的电源切换电路,其特征在于,所述比较子电路还包括:第四电阻,第六电阻,第八电阻,第九电阻;
所述第一电压比较器的第一输入端耦接于所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端耦接于所述第一电源信号输入端;
所述第一电压比较器的第二输入端耦接于所述第六电阻的第一端,所述第六电阻的第二端耦接于所述第二电源信号输入端;所述第一电压比较器的第二输入端耦接于所述第八电阻的第一端,所述第八电阻的第二端接地;
所述第一电压比较器的输出端耦接于第一子开关电路;
所述第九电阻的第一端耦接于所述第一电压比较器第二端,所述第九电阻的第二端耦接于第一电压比较器的输出端。
9.根据权利要求7所述的电源切换电路,其特征在于,所述比较子电路还包括:第五电阻,第七电阻,第十电阻,第四电容;
所述第二电压比较器的第一输入端耦接于所述第五电阻的第一端,所述第五电阻的第二端耦接于所述输出子电路;所述第二电压比较器的第一输入端耦接于所述第四电容的第一端,所述第四电容的第二端耦接于所述第二电源信号输入端;所述第二电压比较器的第一输入端耦接于所述第七电阻的第一端,所述第七电阻的第二端接地;
所述第二电压比较器的第二输入端耦接于所述第十电阻的第一端,所述第十电阻的第二端耦接于所述第一电源信号输入端;
所述第二电压比较器的输出端耦接于第二子开关电路。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-9任一所述的电路。
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| CN202211278066.8A CN115629661A (zh) | 2022-10-18 | 2022-10-18 | 一种电源切换电路、电子设备 |
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|---|---|
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