CN203368132U - 电源切换电路及双电源供电装置 - Google Patents

电源切换电路及双电源供电装置 Download PDF

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本实用新型公开了一种电源切换电路及具有该电源切换电路的双电源供电装置,所述电源切换电路包括电池电压输入接口、适配器电源输入接口、检测模块、开关模块和控制芯片,其中电池电压输入接口通过开关模块与所述控制芯片的电源输入端连接;适配器电源输入接口与所述控制芯片的电源输入端连接;所述检测模块的输入端与所述适配器电源输入接口连接,输出端与所述开关模块的控制端连接,所述检测模块根据适配器电源连接所述适配器电源输入接口的连接状态输出控制信号至所述开关模块的控制端,所述开关模块根据所述控制信号接通或断开。本实用新型提高了电路的稳定性。

Description

电源切换电路及双电源供电装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电子产品技术领域,特别涉及一种电源切换电路及双电源供电装置。
背景技术
[0002] 众所周知,随着电子产品的发展,越来越多的电子产品均采用双电源(外接电源和内部电池)进行供电。现有技术中双电源供电电路中一般采用波动开关实现电源切換,但是由于波动开关为机械式开关,容易产生接触不良的现象;或者在切换的过程中,由于切换时电流过大容易烧坏波动开关。因此,现有技术中双电源供电电路的稳定性较差。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的主要目的在于提供ー种电源切换电路,旨在提高电路的稳定性。
[0004] 为了实现上述目的,本实用新型提供ー种电源切換电路,所述电源切換电路包括电池电压输入接ロ、适配器电源输入接ロ、检测模块、开关模块和控制芯片,其中电池电压输入接ロ通过开关模块与所述控制芯片的电源输入端连接;适配器电源输入接ロ与所述控制芯片的电源输入端连接;所述检测模块的输入端与所述适配器电源输入接ロ连接,输出端与所述开关模块的控制端连接,所述检测模块根据适配器电源连接所述适配器电源输入接ロ的连接状态输出控制信号至所述开关模块的控制端,所述开关模块根据所述控制信号接通或断开。
[0005] 优选地,所述检测模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管和第二三极管,其中第一三极管的基极通过第一电阻与所述适配器电源输入接ロ连接,发射极接地。集电极与第二三极管的基极连接;第二电阻的一端与所述控制芯片的一信号输出引脚连接,另一端通过第三电阻与所述第一三极管的集电极连接;第四电阻的一端与所述第一三极管的基极连接,另一端接地;第二三极管的基极通过第五电阻接地,发射极接地,集电极为所述检测模块的输出端。
[0006] 优选地,所述开关模块包括第一场效应管、第二场效应管、第六电阻、第七电阻、第一二极管和第二ニ极管,其中所述第一场效应管的源极与所述电池电压输入接ロ连接,漏极与第二场效应管的漏极连接,栅极为所述开关模块的控制端;所述第二场效应管的源极与所述控制芯片的电源输入端连接,栅极与所述第一场效应管的栅极连接;第一二极管的阳极通过第六电阻与所述第一场效应管的源极连接,阴极与所述第一场效应管的栅极连接;第ニニ极管的阳极通过第七电阻与第二场效应管的源极连接,阴极与所述第一ニ极管的阴极连接。
[0007] 优选地,所述电源切換电路还包括肖特基整流ニ极管、第三ニ极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻和选择开关,其中肖特基整流ニ极管的第一阳极与所述适配器电源输入接ロ连接,第二阳极与所述电池电压输入接ロ连接,公共阴极通过选择开关与第八电阻的第一端连接;第三ニ极管的阳极通过第九电阻与第八电阻的第一端连接,阴极与第二电阻和第三电阻的公共端连接;第八电阻的第二端与所述控制芯片的开关机检测引脚连接;第十电阻的一端与所述第八电阻和第九电阻的公共端连接,另一端接地。
[0008] 优选地,所述选择开关为ー按键,所述按键的两端分别与所述肖特基整流ニ极管的公共阴极和第八电阻的第一端连接。
[0009] 优选地,所述电源切換电路还包括第四ニ极管,所述第四ニ极管的阳极与所述适配器电源输入接ロ连接,阴极与所述第二场效应管的源极连接。
[0010] 优选地,所述电源切換电路还包括稳压模块,所述稳压模块串联在所述第四ニ极管和第二场效应管的公共连接端与控制芯片的电压输入端之间。
[0011] 优选地,所述电源切換电路还包括第一电容,所述第一电容的正极与所述第二场效应管的源极连接,负极接地。
[0012] 本实用新型还提供一种双电源供电装置,该双电源供电装置包括电源切換电路,所述电源切換电路包括电池电压输入接ロ、适配器电源输入接ロ、检测模块、开关模块和控制芯片,其中电池电压输入接ロ通过开关模块与所述控制芯片的电源输入端连接;适配器电源输入接ロ与所述控制芯片的电源输入端连接;所述检测模块的输入端与所述适配器电源输入接ロ连接,输出端与所述开关模块的控制端连接,井根据适配器电源连接的状态输出控制信号至所述开关模块的控制端,以控制所述电池电压输入接ロ与控制芯片的连接状态。
[0013] 本实用新型通过检测模块检测适配器电源与适配器电源输入接ロ的连接状态,并根据适配器电源的连接状态输出控制信号至开关模块以控制电池的供电状态,从而实现供电电源的切換。由于本实用新型采用电子开关元件进行供电电源的切換,因此可实现供电电源的无缝切換;此外相对于现有技木,由于减少了波动开关所产生的电路的不稳定因素,因此提闻了电路的稳定性。
附图说明
[0014] 图1为本实用新型电源切换电路一实施例的电路原理图;
[0015] 图2为本实用新型电源切换电路一实施例的功能框图。
[0016] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,參照附图做进ー步说明。具体实施方式
[0017] 应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0018] 本实用新型提供ー种电源切换电路。
[0019] 參照图1和图2,图1为本实用新型电源切换电路一实施例的电路原理图;图2为本实用新型电源切换电路一实施例的功能框图。本实施例提供的电源切换电路包括电池电压输入接ロ 10、适配器电源输入接ロ 20、检测模块30、开关模块40和控制芯片50,其中电池电压输入接ロ 10通过开关模块40与所述控制芯片50的电源输入端连接;适配器电源输入接ロ 20与所述控制芯片50的电源输入端连接;所述检测模块30的输入端与所述适配器电源输入接ロ 20连接,输出端与所述开关模块40的控制端连接,所述检测模块30根据适配器电源连接所述适配器电源输入接ロ 20的连接状态输出控制信号至所述开关模块40的控制端,所述开关模块40根据所述控制信号接通或断开。
[0020] 本实施例中,当检测模块30检测到适配器电源与适配器电源输入接ロ 20正常连接时,检测模块30将输出一高电平信号至开关模块40,开关模块40根据该高电平信号将控制电池电压输入接ロ 10与控制芯片50的电源输入端断开连接,即控制电池停止供电;当检测模块30检测到适配器电源与适配器电源输入接ロ 20断开连接时,检测模块30将输出一低电平信号至开关模块40,开关模块40根据该低电平信号将控制电池电压输入接ロ 10与控制芯片50的电源输入端正常连接,即控制电池供电。
[0021] 本实用新型通过检测模块30检测适配器电源与适配器电源输入接ロ 20的连接状态,井根据适配器电源的连接状态输出控制信号至开关模块40以控制电池的供电状态,从而实现供电电源的切換。由于本实用新型采用电子开关元件进行供电电源的切換,因此可实现供电电源的无缝切換;此外相对于现有技木,由于减少了波动开关所产生的电路的不稳定因素,因此提高了电路的稳定性。
[0022] 应当说明的是,本实施例中上述电池电压输入接ロ 10为与电池的正极连接的一接ロ,上述适配器电源输入接ロ 20为与适配器电源的正极连接的一接ロ。
[0023] 具体地,基于上述实施例,本实施例中,上述检测模块30包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一三极管Ql和第二三极管Q2,其中第一三极管Ql的基极通过第一电阻Rl与所述适配器电源输入接ロ 20连接,发射极接地。集电极与第二三极管Q2的基极连接;第二电阻R2的一端与所述控制芯片50的一信号输出引脚连接,另一端通过第三电阻R3与所述第一三极管Ql的集电极连接;第四电阻R4的一端与所述第一三极管Ql的基极连接,另一端接地;第二三极管Q2的基极通过第五电阻R5接地,发射极接地,集电极为所述检测模块30的输出端。
[0024] 上述开关模块40包括第一场效应管Q11、第二场效应管Q12、第六电阻R6、第七电阻R7、第一ニ极管Dl和第二ニ极管D2,其中所述第一场效应管Qll的源极与所述电池电压输入接ロ 10连接,漏极与第二场效应管Q12的漏极连接,栅极为所述开关模块40的控制端;所述第二场效应管Q12的源极与所述控制芯片50的电源输入端连接,栅极与所述第一场效应管Qll的栅极连接;第一二极管Dl的阳极通过第六电阻R6与所述第一场效应管Qll的源极连接,阴极与所述第一场效应管Qll的栅极连接;第ニニ极管D2的阳极通过第七电阻R7与第二场效应管Q12的源极连接,阴极与所述第一ニ极管Dl的阴极连接。
[0025] 上述电源切換电路还包括肖特基整流ニ极管D11、第三ニ极管D3、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻RlO和选择开关60,其中肖特基整流ニ极管Dll的第一阳极与所述适配器电源输入接ロ 20连接,第二阳极与所述电池电压输入接ロ 10连接,公共阴极通过选择开关60与第八电阻R8的第一端连接;第三ニ极管D3的阳极通过第九电阻R9与第八电阻R8的第一端连接,阴极与第二电阻R2和第三电阻R3的公共端连接;第八电阻R8的第二端与所述控制芯片50的开关机检测引脚连接;第十电阻RlO的一端与所述第八电阻R8和第九电阻R9的公共端连接,另一端接地。
[0026] 本实施例中,上述信号输出引脚为控制芯片50的一 I/O ロ,用于输出高低电平信号至第二电阻R2,以控制第二三极管Q2的导通和截止。上述开关机检测引脚用于接收外接电路的电平状态,井根据外接电路的电平状态控制控制芯片50的工作状态。
[0027] 以下将对上述电源切换电路的工作过程进行详细描述:[0028] 当适配器电源进行供电时,首先由适配器电源为控制芯片50提供工作电源,控制芯片50初始化后进入待机状态。此时若按下选择开关60时,适配器电源的电源电压将经过肖特基整流ニ极管D11、选择开关60、第八电阻R8输入一高电平信号至控制芯片50的开关机检测引脚,控制芯片50将进入开机状态,并输出一高电平信号至第二电阻R2 ;当松开选择开关时,控制芯片50的开关机检测引脚的电压将通过第十电阻RlO拉低为低电平。此时若再次按下选择开关60时,控制芯片50将再次接收到高电平信号,并使得控制芯片50进入待机状态。
[0029] 当电池进行供电时,控制芯片50的电源输入端无输入电压,控制芯片50进入关机状态,此时第一场效应管Qll和第二场效应管Q12的栅极为高电平,第一场效应管Qll和第ニ场效应管Q12处于截止状态。若选择开关60被按下吋,电池的电压将经过肖特基整流ニ极管D11、选择开关60、第九电阻R9、第三ニ极管D3、第三电阻R3输出一高电平信号至第二三极管Q2的基极,使得第二三极管Q2导通,导致第一场效应管Qll和第二场效应管Q12导通;电池的电压将通过第一场效应管Qll和第二场效应管Q12输出至控制芯片50的电源输入端,控制芯片50将完成初始化,并检测到开关机检测引脚的电压为高电平,从而进入开机状态,此时控制芯片50将输出一高电平信号至第二电阻R2,使得第二三极管Q2保持导通状态。此时若再次按下选择开关60时,控制芯片50将再次接收到高电平信号,控制芯片50将输出一低电平信号至第二电阻R2,使得第二三极管Q2截止,从而使得第一场效应管Qll和第二场效应管Q12截止,以切断电池供电回路,控制芯片50将被切断电源,进入关机状态。
[0030] 在当电池供电模式下,若适配器电源与适配器电源接ロ连接,则第一三极管Ql导通,从而拉低第一三极管Ql集电极的电位,使得第二三极管Q2截止,导致第一场效应管Ql I和第二场效应管Q12均截止,进而切断电池供电回路,由适配器电源进行供电。
[0031] 当适配器电源与适配器电源接ロ断开连接时,控制芯片50输出至第二电阻R2的高电平将通过第三电阻R3输出至第二三极管Q2的基板,使得第二三极管Q2导通,导致第一场效应管Qll和第二场效应管Q12均导通,从而由电池进行供电。
[0032] 应当说明的是,上述选择开关60为ー按键,所述按键的两端分别与所述肖特基整流ニ极管Dll的公共阴极和第八电阻R8的第一端连接。本实施例中,当按键按下吋,肖特基整流ニ极管Dll的公共阴极与第八电阻R8的第一端连通,当按键松开时,肖特基整流ニ极管Dll的公共阴极与第八电阻R8的第一端未连通。
[0033] 进ー步地,基于上述实施例,本实施例中,上述电源切換电路还包括第四ニ极管D4,所述第四ニ极管D4的阳极与所述适配器电源输入接ロ 20连接,阴极与所述第二场效应管Q12的源极连接。
[0034] 本实施例中由于设置第四ニ极管D4,可防止在适配器电源未插入适配器电源输入接ロ 20时适配器电源输入接ロ 20带电,因此提高了电路的安全性,同时有效防止因适配器电源输入接ロ 20短路导致损坏电池。
[0035] 进ー步地,基于上述实施例,本实施例中,上述电源切換电路还包括稳压模块70,所述稳压模块70串联在所述第四ニ极管D4和第二场效应管Q12的公共连接端与控制芯片50的电压输入端之间。
[0036] 本实施例中,通过设置稳压模块70对电池的电压和适配器电源的电压进行稳压后输出至控制芯片50,为控制芯片50进行供电,因此提高了控制芯片50工作的稳定性。
[0037] 进ー步地,基于上述实施例,本实施例中,上述电源切換电路还包括第一电容Cl,所述第一电容Cl的正极与所述第二场效应管Q12的源极连接,负极接地。
[0038] 本实施例中,设置第一电容Cl在进行电源切換前,由供电电源为第一电容Cl进行充电,在进行电源切换时,由第一电容Cl放电为控制芯片50进行供电,从而实现电源的无缝切換。
[0039] 本实用新型还提供一种双电源供电装置,该双电源供电装置包括电源切換电路,该电源切换电路的结构可參照上述实施例,在此不再赘述。理所应当地,由于本实施例的双电源供电装置采用了上述电源切換电路的技术方案,因此该双电源供电装置具有上述电源切换电路所有的有益效果。
[0040] 以上仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.ー种电源切換电路,其特征在干,包括电池电压输入接ロ、适配器电源输入接ロ、检测模块、开关模块和控制芯片, 其中电池电压输入接ロ通过开关模块与所述控制芯片的电源输入端连接;适配器电源输入接ロ与所述控制芯片的电源输入端连接;所述检测模块的输入端与所述适配器电源输入接ロ连接,输出端与所述开关模块的控制端连接,所述检测模块根据适配器电源连接所述适配器电源输入接ロ的连接状态输出控制信号至所述开关模块的控制端,所述开关模块根据所述控制信号接通或断开。
2.如权利要求1所述的电源切换电路,其特征在于,所述检测模块包括第一电阻、第ニ电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一三极管和第二三极管,其中第一三极管的基极通过第一电阻与所述适配器电源输入接ロ连接,发射极接地,集电极与第二三极管的基极连接;第二电阻的一端与所述控制芯片的一信号输出引脚连接,另一端通过第三电阻与所述第一三极管的集电极连接;第四电阻的一端与所述第一三极管的基极连接,另一端接地;第二三极管的基极通过第五电阻接地,发射极接地,集电极为所述检测模块的输出端。
3.如权利要求2所述的电源切换电路,其特征在于,所述开关模块包括第一场效应管、第二场效应管、第六电阻、第七电阻、第一ニ极管和第二ニ极管,其中所述第一场效应管的源极与所述电池电压输入接ロ连接,漏极与第二场效应管的漏极连接,栅极为所述开关模块的控制端;所述第二场效应管的源极与所述控制芯片的电源输入端连接,栅极与所述第一场效应管的栅极连接;第一二极管的阳极通过第六电阻与所述第一场效应管的源极连接,阴极与所述第一场效应管的栅极连接;第ニニ极管的阳极通过第七电阻与第二场效应管的源极连接,阴极与所述第一ニ极管的阴极连接。
4.如权利要求3所述的电源切换电路,其特征在于,所述电源切换电路还包括肖特基整流ニ极管、第三ニ极管、第八电阻、第九电阻、第十电阻和选择开关,其中肖特基整流ニ极管的第一阳极与所述适配器电源输入接ロ连接,第二阳极与所述电池电压输入接ロ连接,公共阴极通过选择开关与第八电阻的第一端连接;第三ニ极管的阳极通过第九电阻与第八电阻的第一端连接,阴极与第二电阻和第三电阻的公共端连接;第八电阻的第二端与所述控制芯片的开关机检测引脚连接;第十电阻的一端与所述第八电阻和第九电阻的公共端连接,另一端接地。
5.如权利要求4所述的电源切換电路,其特征在于,所述选择开关为一按键,所述按键的两端分别与所述肖特基整流ニ极管的公共阴极和第八电阻的第一端连接。
6.如权利要求4所述的电源切换电路,其特征在于,所述电源切換电路还包括第四ニ极管,所述第四ニ极管的阳极与所述适配器电源输入接ロ连接,阴极与所述第二场效应管的源极连接。
7.如权利要求6所述的电源切换电路,其特征在于,所述电源切換电路还包括稳压模块,所述稳压模块串联在所述第四ニ极管和第二场效应管的公共连接端与控制芯片的电压输入端之间。
8.如权利要求6所述的电源切换电路,其特征在于,所述电源切換电路还包括第一电容,所述第一电容的正极与所述第二场效应管的源极连接,负极接地。
9.一种双电源供电装置,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的电源切換电路。
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CN104022647A (zh) * 2014-06-25 2014-09-03 上海协霖电子有限公司 一种电源自切换的稳压电路
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