CN201623531U - 一种主备电源自动切换电路 - Google Patents

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韩大庆
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Abstract

本实用新型提供一种主备电源自动切换电路，包括：主电源、备用电池、第一稳压器和第二稳压器，还包括：第一PMOS管和第二PMOS管；主电源通过第一稳压器连接主路输出端；主电源通过第二稳压器连接辅路输出端；主电源连接第一PMOS管的栅极；备用电池连接第一PMOS管的源极，第一PMOS管的漏极连接主路输出端；备用电池连接第二PMOS管的源极，第二PMOS管的漏极连接辅路输出端；第二PMOS管的栅极连接控制单元，控制单元控制第二PMOS管的通断。由于PMOS管导通后的阻抗非常小，导通后的压降也非常小，并且不会受温度的影响。PMOS管作为切换开关，动作速度快，并且功耗小。

Description

一种主备电源自动切换电路
技术领域
本实用新型涉及电路控制技术领域，特别涉及一种主备电源自动切换电路。
背景技术
在电子产品中，尤其是通信电子产品中，一般的电源需要两路电压输出，一路为主控电路供电，称为主路供电；另一路为耗电大的外围电路供电，称为辅路供电。这些产品具有备用电池，当主电源发生故障时，由备用电池供电。在备用电池供电过程中，辅路供电需要在某个特定时间段内被关断，以降低设备功耗，防止电池放电过快或过放，影响电池寿命。
目前，当主电源发生故障时，由切换电路切换到备用电池供电。传统的主电源和备用电池的切换电路均是采用二极管来实现。
参见图1，该图为现有技术中主备电源自动切换电路的原理图。
当主电源正常工作时，主电源通过稳压器给负载供电。此时，稳压器输出的电压高于备用电池的电压，二极管截止。当主电源异常时，稳压器输出的电压低于二极管输出的电压，此时由备用电池通过二极管为负载供电。
由于二极管具有前向导通压降，且该压降受温度影响比较大，因此，经过二极管后输出的电压也会受此影响，使输出电压过低，而且二极管增加了设备的功耗。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种主备电源自动切换电路，该自动切换电路不受温度的影响，导通压降小。
本实用新型实施例提供一种主备电源自动切换电路，包括：主电源、备用电池、第一稳压器和第二稳压器，还包括：第一PMOS管和第二PMOS管；
所述主电源通过所述第一稳压器连接主路输出端；
所述主电源通过所述第二稳压器连接辅路输出端；
所述主电源连接所述第一PMOS管的栅极；
所述备用电池连接所述第一PMOS管的源极，所述第一PMOS管的漏极连接所述主路输出端；
所述备用电池连接所述第二PMOS管的源极，所述第二PMOS管的漏极连接所述辅路输出端；
所述第二PMOS管的栅极连接控制单元，控制单元监测到主电源故障时，控制第二PMOS管导通；控制单元还监测备用电池的电压，当备用电池的电压低于预定阈值时，控制单元控制第二PMOS管截止。
优选地，所述第一PMOS管的栅极通过第一电阻接地。
优选地，所述第二PMOS管的源极和栅极之间连有第二电阻。
优选地，所述主路输出端通过第一电容接地。
优选地，所述辅路输出端通过第二电容接地。
优选地，所述第一PMOS管的衬底和源极短接。
优选地，所述第二PMOS管的衬底和源极短接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型提供的主备电源自动切换电路利用PMOS管的开关特性来自动实现主备电源的切换。由于PMOS管导通后的阻抗非常小，导通后的压降也非常小，基本可以忽略不计，并且不会受温度的影响。该自动切换电路利用PMOS管作为切换开关，可以实现切换动作速度快，并且整体功耗小。
附图说明
图1是现有技术中主备电源自动切换电路的原理图；
图2是本实用新型提供的主备电源自动切换电路实施例一结构图；
图3是本实用新型提供的主备电源自动切换电路实施例二结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
参见图2，该图为本实用新型提供的主备电源自动切换电路实施例一结构图。
本实施例提供的主备电源自动切换电路，包括：主电源Vi1、备用电池Vi2、第一稳压器U1和第二稳压器U2，还包括：第一PMOS管Q1和第二PMOS管Q2。
所述主电源Vi1通过所述第一稳压器U1连接主路输出端Vo1。
所述主电源Vi1通过所述第二稳压器U2连接辅路输出端Vo2。
所述主电源Vi1连接所述第一PMOS管Q1的栅极G。
所述备用电池Vi2连接所述第一PMOS管Q1的源极S，所述第一PMOS管Q2的漏极D连接所述主路输出端Vo1。
所述备用电池Vi2连接所述第二PMOS管的源极S，所述第二PMOS管的漏极D连接所述辅路输出端Vo2。
所述第二PMOS管Q2的栅极G连接控制单元201，控制单元201控制所述第二PMOS管Q2的通断。
下面结合附图详细介绍本实施例提供的主备电源自动切换电路的工作原理。
首先是，主电源Vi1正常时：
当主电源Vi1正常供电时，第一PMOS管Q1的栅极G为高电平，此时第一PMOS管Q1截止，备用电池Vi2不能通过第一PMOS管Q1为主路供电。控制单元201监测到主电源Vi1正常时，控制第二PMOS管Q2截止，具体，可以供给第二PMOS管Q2的栅极G高电平。备用电池Vi2不能通过第二PMOS管Q2为辅路供电。此时，主电源Vi1的一路通过第一稳压器U1将电压稳定到一个固定值，由第一稳压器U1输出给主路输出端Vo1；主电源Vi1的另一路通过第二稳压器U2将电压稳定要另一个固定值，由第二稳压器U2输出给辅路输出端Vo2。
下面介绍主电源Vi1故障时：
当主电源Vi1故障时，第一PMOS管Q1的栅极G为低电平，此时第一PMOS管Q1导通，备用电池Vi2通过第一PMOS管Q1连接主路输出端Vo1，为主路供电。控制单元201监测到主电源Vi1故障时，控制第二PMOS管Q2导通，具体可以供给第二PMOS管Q2的栅极G低电平。备用电池Vi2通过第二PMOS管Q2为辅路供电。
需要说明的是，控制单元201还监测备用电池Vi2的电压，当备用电池Vi2的电压低于预定阈值时，控制单元201控制第二PMOS管Q2截止，从而备用电池Vi2停止为辅路供电。
本实施例提供的主备电源自动切换电路利用PMOS管的开关特性来自动实现主备电源的切换。由于PMOS管导通后的阻抗非常小，导通后的压降也非常小，基本可以忽略不计，并且不会受温度的影响。因此，利用PMOS来实现主备电源的自动切换不会出现利用二极管切换带来的问题。PMOS管作为切换开关，动作速度快，并且功耗小。
参见图3，该图为本实用新型提供的主备电源自动切换电路实施例二结构图。
本实施例提供的主备电源自动切换电路还包括第一电阻R1，所述第一PMOS管Q1的栅极G通过第一电阻R1接地。
所述第二PMOS管Q2的源极S和栅极G之间连有第二电阻R2。
所述主路输出端Vo1通过第一电容C1接地。
所述辅路输出端Vo2通过第二电容C2接地。
第一电容C1和第二电容C2是输出电容，用于在主备电源切换时滤除电路的噪声。第一电容C1和第二电容C2的容值可以根据负载的耗电情况具体确定，选取的原则是负载电流越大，容值也相应越大。
所述第一PMOS管Q1的衬底和源极S短接。
所述第二PMOS管Q2的衬底和源极S短接。
本实施例提供的主备电源自动切换电路实现了低功耗、快速切换的优点，而且结构简单方便实用。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种主备电源自动切换电路，包括：主电源、备用电池、第一稳压器和第二稳压器，其特征在于，还包括：第一PMOS管和第二PMOS管；
所述主电源通过所述第一稳压器连接主路输出端；
所述主电源通过所述第二稳压器连接辅路输出端；
所述主电源连接所述第一PMOS管的栅极；
所述备用电池连接所述第一PMOS管的源极，所述第一PMOS管的漏极连接所述主路输出端；
所述备用电池连接所述第二PMOS管的源极，所述第二PMOS管的漏极连接所述辅路输出端；
所述第二PMOS管的栅极连接控制单元，控制单元监测到主电源故障时，控制第二PMOS管导通；控制单元还监测备用电池的电压，当备用电池的电压低于预定阈值时，控制单元控制第二PMOS管截止。
2.根据权利要求1所述的主备电源自动切换电路，其特征在于，所述第一PMOS管的栅极通过第一电阻接地。
3.根据权利要求1所述的主备电源自动切换电路，其特征在于，所述第二PMOS管的源极和栅极之间连有第二电阻。
4.根据权利要求1所述的主备电源自动切换电路，其特征在于，所述主路输出端通过第一电容接地。
5.根据权利要求1所述的主备电源自动切换电路，其特征在于，所述辅路输出端通过第二电容接地。
6.根据权利要求1所述的主备电源自动切换电路，其特征在于，所述第一PMOS管的衬底和源极短接。
7.根据权利要求1所述的主备电源自动切换电路，其特征在于，所述第二PMOS管的衬底和源极短接。
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