CN206293968U

CN206293968U - 电池供电与外部供电的自动切换电路

Info

Publication number: CN206293968U
Application number: CN201621411796.0U
Authority: CN
Inventors: 潘宁; 田俊成; 金晶龙
Original assignee: Tianjin Lishen Special Power Supply Technology Co Ltd
Current assignee: Tianjin Lantian Special Power Technology Co ltd
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2017-06-30
Anticipated expiration: 2026-12-22

Abstract

本实用新型涉及一种电池供电与外部供电的自动切换电路,包括电池供电回路和外部供电回路，其特征是：所述电池供电回路和外部供电回路共地，电池供电回路和外部供电回路的正极分别串联有MOS管再接到负载端，外部供电回路通过逻辑控制电路判断是否接入，逻辑控制电路控制电池供电回路和外部供电回路MOS管的通断，实现电池供电回路和外部供电回路自动切换。有益效果:本实用新型适用于需要外部供电或锂电池供电自动切换的供电系统，连接负载的外部供电或电池供电两种电源，当外部供电存在时电池组供电回路关断，反之锂电池组供电回路接通，外部供电的优先级高于锂电池组供电的优先级。在产品调试阶段，保护锂电池组，节省电量。

Description

电池供电与外部供电的自动切换电路

技术领域

本实用新型属于供电电路，尤其涉及一种电池供电与外部供电的自动切换电路。

背景技术

目前，生产过程中很多检测调试设备都采用锂电池组供电，由于锂电池组容量有限，所以在调试阶段不能长时间使用，以保证正式实验阶段锂电池组有足够电量。为了保证实验阶段锂电池组正常供电，目前工厂是将锂电池组直接和外供电并联。当锂电池组电压降低后，会导致外部稳压源进行反向充电而损坏电路，同时也消耗电池电量。当前一直采用人工手动切换锂电池组和外部供电方式。不但增加工作量，若切换不及时仍会造成电路损坏。专利文献205544567U公开了一种外部供电和电池供电的自动切换电路，其特征在于：包括前后电连接的自动切换模块和稳压模块；所述自动切换模块,由外部电源、锂电池、电阻(R101)、二极管A(D101)、二极管B(D102)、场效应管(Q101)组成,各元件之间相互电连接；外部电源由插座(J1)接入，经过二极管A(D101)后到输出端(output)；电阻(R101)一端与二极管A(D101)正极连接，另一端接地；锂电池由插座(J2)接入，经过二极管B(D102)后到场效应管(Q101)，继而到输出端(output)；锂电池的另一端接地；所述稳压模块，由稳压芯片(U2)、法拉电容(C101)、滤波电容A(C102)和滤波电容B(C103)组成,各元件之间相互电连接；其中法拉电容(C101)和滤波电容A(C102)、滤波电容B(C103)之间并联，起到滤波作用；稳压芯片(U2)的Vin端与输出端(output)连接,稳压芯片(U2)的Vout端将稳压后的直流电源输出到VDD端；稳压芯片(U2)的Vss端接地。

专利文献103023134B公开了一种车载GPS终端备用电池切换保护电路，包括充电芯片、电子开关、第一电压检测芯片、逻辑电路和第二电压检测芯片，外部5V电源分三路输入，第一路输入到第一电压检测芯片，用于检测输入电压，并由第一电压检测芯片将检测结果输入到逻辑电路；第二路直接输入到电子开关；第三路输入充电芯片，并经过充电芯片连接的电池输入到电子开关，由电子开关控制输出电池电压；所述第二电压检测芯片与电子开关输出端连接，用于检测输出的电池电压，并将检测结果发送给逻辑电路，所述逻辑电路用于根据第一电压检测芯片检测外部供电的电压和第二电压检测芯片输入的电池电压产生判断信号控制电子开关，用于外部5V电源供电和电池供电的切换和电池保护。上述两种切换方式只适用于单串电池和外部5V切换的小功率信号供电电路。不能适用于大型高电压、大电流的电池组与外部供电的切换。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种电池供电与外部供电的自动切换电路,产品在调试阶段，实现使用外部电源供电时关闭锂电池组输出，当外部电源撤离后又可以自动无缝切换到锂电池组供电，保证被供电的主机连续供电。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种电池供电与外部供电的自动切换电路,包括电池供电回路和外部供电回路，其特征是：所述电池供电回路和外部供电回路共地，电池供电回路和外部供电回路的正极分别串联有MOS管再接到负载端，外部供电回路通过逻辑控制电路判断是否接入，逻辑控制电路控制电池供电回路和外部供电回路的MOS管的通断，实现电池供电回路和外部供电回路自动切换。

所述逻辑控制电路通过第五场效应管的源极连接电池供电回路的正极，其漏级与第六二极管的负级和第八电阻一端连接，其栅极依次与第六二极管的正极、第八二极管的负极、第八电阻R8及第九电阻连接；第六场效应管的源极连接外部供电回路的正极，其漏极与第五二极管的负极和第七电阻一端连接，其栅极与第五二极管的正极、第七电阻、第十电阻连接；第八场效应管的漏极与第十电阻连接，其源极接地，其栅极与第十一电阻、第十三电阻及第九二极管正极连接；第十三电阻和第九二极管的负极接地构成逻辑控制电路。

所述第十一电阻接U1的负极；B2焊盘接电池组正，B5焊盘、U1的负极、第八二极管的正极接外部供电正,B4焊盘接电池组负和外部供电负，形成两种电源共地,并构成供电切换回路。

所述电池供电回路和外部供电回路以二选一的形式向负载供电；外部供电回路的优先级高于电池供电回路的优先级。

有益效果:与现有技术相比，本实用新型适用于需要外部供电或锂电池供电自动切换的供电系统，连接负载的外部供电或电池供电两种电源，当外部供电存在时电池组供电回路关断，反之锂电池组供电回路接通，外部供电的优先级高于锂电池组供电的优先级。在产品调试阶段，保护锂电池组，节省电量。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

图中：Q5、Q6-PMOS管，Q8-NMOS管，D5、D6、D8、D9–嵌位二极管，D10-单端稳压二极管，R7、R8、R9、R10、R11、R13-电阻，D7-双端稳压管二极管，B1、B2、B4、B5-焊盘。A---电池供电回路；B--外部供电回路

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式详述如下：

详见附图，本实施例提供了一种电池供电与外部供电的自动切换电路,包括电池供电回路A和外部供电回路B，所述电池供电回路和外部供电回路共地，电池供电回路和外部供电回路的正极分别串联有MOS管再接到负载端，外部供电回路通过逻辑控制电路判断是否接入，逻辑控制电路控制电池供电回路和外部供电回路的MOS管的通断，实现电池供电回路和外部供电回路自动切换。所述电池供电回路和外部供电回路以二选一的形式向负载供电；外部供电回路的优先级高于电池供电回路的优先级。

所述逻辑控制电路通过第五场效应管Q5的源极连接电池供电回路的正极，其漏级与第六二极管D6的负级和第八电阻R8一端连接，其栅极依次与第六二极管D6的正极、第八二极管D8的负极、第八电阻R8及第九电阻R9连接；第六场效应管Q6的源极连接外部供电回路的正极，其漏极与第五二极管D5的负极和第七电阻R7一端连接，其栅极与第五二极管D5的正极、第七电阻R7、第十电阻R10连接；第八场效应管Q8的漏极与第十电阻连接，其源极接地，其栅极与第十一电阻R11、第十三电阻R13及第九二极管D9正极连接；第十三电阻R13和第九二极管的负极接地构成逻辑控制电路。所述第十一电阻接U1的负极；B2焊盘接电池组正，B5焊盘、U1的负极、第八二极管的正极接外部供电正,B4焊盘接电池组负和外部供电负，形成两种电源共地,并构成供电切换回路。Q8为NMOS管，Q5、Q6为PMOS管。D5、D6、D8、D9为嵌位二极管；D10为单端稳压二极管；D7为双端稳压管二极管。

本实施例逻辑控制电路具体连接是，通过MOS管Q5的源极(S)连接电池组正极，漏级(D)连接保险丝F1的1pin、D6负级，R8的1pin，栅极(G)连接D8负极、R9的1pin、D6正极和R82pin；MOS管Q6的源极(S)连接外部供电正，漏极(D)连接保险管F1的1pin、D5的负极，R7的1Ppin，栅极(G)连接二极管D5的正极、R7的2pin、R10的1pin；MOS管Q8的漏极(D)连接R10的2pin，源极(S)接地，栅极连接R11的2pin、R13的1pin、D9的正极。R13的2pin和D9的负极接地，R11的1pin接U1的负；焊盘B2接电池组正，B5、U1的负极，D8的正极接外部供电正。B4接电池组负和外部供电负；首先外部供电回路和电池组供电回路共地接到B4焊盘。然后外部供电的正极连接B5，电池组的正极连接B2。最后被供电负载正极连接B1，负极连接B4。

工作原理

当外部供电存在时Q5驱动端Vgs小于Vgs(th)Q5处于关闭状态，电池组供电回路关断。同时，R11和R13分压使Q8导通，R7和R10分压使得Q6导通，外部供电接通输出。

在锂电池组功率回路和外部供电回路中串联开关器件比如MOS管或者继电器。然后将两路并联输出。同时设计MOS管驱动电路判断是否有外部供电接入，如果确认外部供电入则关闭锂电池组回路中的MOS管，同时打开外部供电回路中的MOS管，使得负载取电仅通过外部供电回路。当外部供电未接入或者撤离时，则立即打开锂电池组回路中的MOS管保证整个系统不断电，即定义了外部供电和锂电池组供电优先级，同时整个电路，功率，逻辑以及驱动电路全部采用硬件电路搭建，具有稳定可靠、响应速度快的特点。

外部供电不存在或者撤离时，Q8的驱动电压为0V，Q8关断Q6也关断，外部供电回路被切断，Q5驱动端Vgs大于Vgs(th)电池组供电回路接通，无缝切换到电池组输出，使得主机系统不断电，保持正常运行。

可以在产品调试阶段节省锂电池组电量，保护锂电池组管理电路不受冲击，实现外部供电和锂电池组供电无缝切换。电路全部采用硬件搭建，结构简单，可靠稳定。

上述参照实施例对该一种电池供电与外部供电的自动切换电路进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种电池供电与外部供电的自动切换电路,包括电池供电回路和外部供电回路，其特征是：所述电池供电回路和外部供电回路共地，电池供电回路和外部供电回路的正极分别串联有MOS管再接到负载端，外部供电回路通过逻辑控制电路判断是否接入，逻辑控制电路控制电池供电回路和外部供电回路的MOS管的通断，实现电池供电回路和外部供电回路自动切换。

2.根据权利要求1所述的电池供电与外部供电的自动切换电路，其特征是：所述逻辑控制电路通过第五场效应管的源极连接电池供电回路的正极，其漏级与第六二极管的负级和第八电阻一端连接，其栅极依次与第六二极管的正极、第八二极管的负极、第八电阻R8及第九电阻连接；第六场效应管的源极连接外部供电回路的正极，其漏极与第五二极管的负极和第七电阻一端连接，其栅极与第五二极管的正极、第七电阻、第十电阻连接；第八场效应管的漏极与第十电阻连接，其源极接地，其栅极与第十一电阻、第十三电阻及第九二极管正极连接；第十三电阻和第九二极管的负极接地构成逻辑控制电路。

3.根据权利要求2所述的电池供电与外部供电的自动切换电路，其特征是：所述第十一电阻接U1的负极；B2焊盘接电池组正，B5焊盘、U1的负极、第八二极管的正极接外部供电正,B4焊盘接电池组负和外部供电负，形成两种电源共地,并构成供电切换回路。

4.根据权利要求1所述的电池供电与外部供电的自动切换电路，其特征是：所述电池供电回路和外部供电回路以二选一的形式向负载供电；外部供电回路的优先级高于电池供电回路的优先级。