CN206323210U - 电源切换电路 - Google Patents

电源切换电路 Download PDF

Info

Publication number
CN206323210U
CN206323210U CN201621491268.0U CN201621491268U CN206323210U CN 206323210 U CN206323210 U CN 206323210U CN 201621491268 U CN201621491268 U CN 201621491268U CN 206323210 U CN206323210 U CN 206323210U
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
circuit
voltage comparator
transistor
feeder ear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201621491268.0U
Other languages
English (en)
Inventor
石飞
王甲
傅代军
陈立军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Beiling Co Ltd
Original Assignee
Shanghai Beiling Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Beiling Co Ltd filed Critical Shanghai Beiling Co Ltd
Priority to CN201621491268.0U priority Critical patent/CN206323210U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206323210U publication Critical patent/CN206323210U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种电源切换电路，包括常用供电端、备用供电端、电源输出端、控制电路和切换开关电路；控制电路包括第一电压比较器、第二电压比较器、控制逻辑电路、第五晶体管和第六晶体管；所述切换开关电路包括第一开关管和第二开关管；控制逻辑电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，如果所述第一输入端为高电平，则所述第一输出端为高电平且所述第二输出端为低电平；否则如果所述第二输入端为高电平，则所述第一输出端为高电平且所述第二输出端为低电平，否则所述第一输出端为低电平且所述第二输出端为高电平。本实用新型无论备用供电端的电压值是否大于常用供电端的电压，均可实现备用供电端到常用供电端的合理切换。

Description

电源切换电路
技术领域
本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种电源切换电路。
背景技术
在给芯片供电时，如MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)芯片，为了保障芯片所在系统的可靠运行，MCU芯片通常需多路电源供电，例如，一路通过市电变压整流后的常用供电端供电，另一路为备用供电端，备用供电端通常直接采用电池进行供电。但在实际使用中，当市电可以供电时，电池是不供电的；而当市电掉电时，又需要及时的将供电切换到电池供电的那一路，这就需要MCU芯片中具备一套电源切换电路。
现有技术中，电源切换电路一般采用哪路电压高即切换到哪一路，比如变压器供电这一路的电压为3.6V(伏特)，电池供电的电压为3.3V，当变压器供电掉电时，则可自动切换到3.3V电池的这一路，而当变压器电压恢复时，超过了3.3V时，则系统自动切回到这一路，这就是哪路电压高就切换到哪一端的原理。从技术发展来看，3.3V的工作电源是大趋势，在实际应用中，常用供电端越来越多的会采用3.3V工作电压，而备用供电端的电池比较常用的是3.6V工作电压，如果继续沿用哪路电压高哪路供电的工作方式，会导致电池经常处于供电状态，不符合实际需要。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中芯片的电源切换电路在备用电池的电压高于常用供电端的电压时无法由备用供电端切换到常用供电端的缺陷，提供一种无论备用供电端的电压值是否大于常用供电端的电压，均可实现备用供电端到常用供电端合理切换的电源切换电路。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种电源切换电路，包括常用供电端、备用供电端和电源输出端，其特点在于，所述电源切换电路还包括控制电路和切换开关电路；所述控制电路包括第一电压比较器、第二电压比较器、控制逻辑电路、第五晶体管和第六晶体管；所述切换开关电路包括第一开关管和第二开关管；
所述控制逻辑电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，如果所述第一输入端为高电平，则所述第一输出端为高电平且所述第二输出端为低电平；否则如果所述第二输入端为高电平，则所述第一输出端为高电平且所述第二输出端为低电平，否则所述第一输出端为低电平且所述第二输出端为高电平；
所述第一电压比较器的同相输入端接入所述常用供电端，所述第一电压比较器的反相输入端接入一参考电压，所述第一电压比较器的输出端接至所述第一输入端；所述第二电压比较器的同相输入端接入所述常用供电端，所述第二电压比较器的反向输入端接入所述备用供电端，所述第二电压比较器的输出端接至所述第二输入端；所述第一输出端接至所述第五晶体管的栅极，所述第二输出端接至所述第六晶体管的栅极，所述第五晶体管的源极接地，所述第六晶体管的源极接地；
所述第一开关管的源极接入所述常用供电端，所述第一开关管的栅极与所述第五晶体管的漏极连接，所述第二开关管的源极接入所述备用供电端，所述第二开关管的栅极与所述第六晶体管的漏极连接，所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的漏极接至所述电源输出端。
本方案中，当常用供电端的电压高于参考电压时，第一电压比较器的输出端输出高电平，控制逻辑电路无论第二输入端的电压是否为高电平，只要检测到其第一输入端为高电平就会驱动其第一输出端为高电平，第二输出端为低电平，此时第五晶体管导通，第六晶体管关闭，进而控制第一开关管导通，第二开关管关闭，从而实现电源输出端由常用供电端进行供电。同样地，当常用供电端供电异常时，第一电压比较器的输出端为低电平，此时第二电压比较器的反向输入端接入的备用供电端的电压高于其同相输入端接入的常用供电端的电压，所以第二电压比较器的输出端为高电平，此时控制逻辑电路检测到第一输入端为低电平，第二输入端为高电平，其驱动第一输出端为低电平，第二输出端为高电平，此时第六晶体管导通，第五晶体管关闭，从而实现电源输出端由备用供电端进行供电。
本方案实现了无论备用供电端的电压是否高于常用供电端，只要常用供电端的电压高于参考电压，电源输出端就由常用供电端供电。解决了现有技术中芯片的电源切换电路在备用供电端的电压高于常用供电端的电压时无法由备用供电端切换到常用供电端的问题。
较佳地，所述电源切换电路还包括供电电路，所述供电电路包括第一二极管、第二二极管、第三电阻和第四电阻，所述第一二级管的阳极接入所述常用供电端，所述第二二级管的阳极接入所述备用供电端，所述第三电阻的一端接至所述第五晶体管的漏极，所述第四电阻的一端接至所述第六晶体管的漏极，所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端、所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第一电压比较器的电源端以及所述第二电压比较器的电源端连接。
本方案中，常用供电端和备用供电端分别通过一个二极管后连接到一起，实现了常用供电端和备用供电端哪一路电压高就由哪一路为控制电路提供工作电源，该工作电源能够用于为参考电压、第一电压比较器以及第二电压比较器供电，同时也为第五晶体管和第六晶体管的漏极分别通过第三电阻和第四电阻提供上拉功能。
较佳地，所述电源切换电路还包括第一分压电路，所述常用供电端经所述第一分压电路分压后接至所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的同相输入端。
本方案中，常用供电端输入的电压经分压电路进行分压处理后再送至第一电压比较器的同相输入端和第二电压比较器的同相输入端，而不是直接送至第一电压比较器的同相输入端和第二电压比较器的同相输入端，以更好的匹配电路的实际需求。
较佳地，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接入所述常用供电端，所述第二电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端以及所述第二电阻的另一端接至所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的同相输入端。
较佳地，所述电源切换电路还包括第二分压电路，所述备用供电端经所述第二分压电路分压后接至所述第二电压比较器的反相输入端。
较佳地，所述备用供电端为电池供电端，所述电源切换电路还包括第三二极管，所述第三二极管串接于所述电池供电端和所述第二开关管之间，所述第三二极管的阳极接至所述电池供电端。
本方案中，电池供电时通过第三二极管能够防止后续电路对电池反向供电，造成电池的损坏。
较佳地，所述第一开关管和所述第二开关管为PMOS(P型金属-氧化物-半导体)管，所述第五晶体管和所述第六晶体管为NMOS(N型金属-氧化物-半导体)管。
较佳地，所述第一开关管包括两个共栅级和共源极的PMOS管。
较佳地，所述第二开关管包括两个共栅级和共源极的PMOS管。
本方案中，开关管采用两个背靠背的PMOS管，能够满足实际应用时对衬底电压的要求。
较佳地，所述第一电压比较器和所述第二电压比较器均为迟滞电压比较器。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的电源切换电路通过控制电路和切换开关电路实现了无论备用供电端的电压是否高于常用供电端，只要常用供电端的电压高于参考电压，电源输出端就由常用供电端供电；解决了现有技术中芯片的电源切换电路在备用供电端的电压高于常用供电端的电压时无法由备用供电端切换到常用供电端的问题。本实用新型提供的电源切换电路能够使得不论何种电压值的备用供电端均可实现常用供电端掉电后，电源自动切换到备用供电端，而当常用供电端可以供电时，备用供电端自动断开的效果。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施例的电源切换电路的电路图。
具体实施方式
下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
如图1所示，一种电源切换电路，包括常用供电端1、备用供电端2和电源输出端VDD、第三二极管D3、控制电路3、供电电路4、切换开关电路5、第一分压电路6和第二分压电路7。
其中，控制电路3包括第一电压比较器CMP1、第二电压比较器CMP2、控制逻辑电路301、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6。供电电路4包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三电阻Ra和第四电阻Rb。切换开关电路5包括第一开关管501和第二开关管502，第一开关管501包括两个共栅级和共源极的PMOS管Q1、Q2，第二开关管502包括两个共栅级和共源极的PMOS管Q3、Q4。本实施例中第一电压比较器CMP1、第二电压比较器CMP2均为迟滞电压比较器，第五晶体管Q5和第六晶体管Q6均为NMOS管。
本实施例中，备用供电端2为电池供电端，提供电压信号VBAT，第三二极管D3串接于电池供电端和第二开关管502之间，第三二极管D3的阳极接至电池供电端。第二二级管D2的阳极接至第三二极管D3的阴极，第三电阻Ra的一端接至第五晶体管Q5的漏极，第四电阻Rb的一端接至第六晶体管Q6的漏极，第三电阻Ra的另一端、第四电阻Rb的另一端、第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极、第一电压比较器CMP1的电源端以及第二电压比较器CMP2的电源端连接。
本实施例中，控制逻辑电路301包括第一输入端3011、第二输入端3012、第一输出端OUTA和第二输出端OUTB，如果第一输入端3011为高电平，则第一输出端OUTA为高电平且第二输出端OUTB为低电平；否则如果第二输入端3012为高电平，则第一输出端OUTA为高电平且第二输出端OUTB为低电平，否则第一输出端OUTA为低电平且第二输出端OUTB为高电平。
本实施例中，第一分压电路6包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的一端接入常用供电端1提供的电压信号VSYS，第二电阻R2的一端接地，第一电阻R1的另一端以及第二电阻R2的另一端接至第一电压比较器CMP1的同相输入端和第二电压比较器CMP2的同相输入端。第一电压较器CMP1的反相输入端接入一参考电压VREF，第一电压比较器CMP1的输出端输出信号Cmp1_out接至第一输入端3011。第二电压较器CMP2的反相输入端接入第二分压电路7的输出端，第二分压电路7的输入端接至第三二极管D3的阴极；第二电压比较器CMP2的输出端输出信号Cmp2_out接至第二输入端3012；第一输出端OUTA接至第五晶体管Q5的栅极，第二输出端3012接至第六晶体管Q6的栅极，第五晶体管Q5的源极接地，第六晶体管Q6的源极接地。
本实施例中，第一开关管501的源极接入常用供电端1，第一开关管501的栅极与第五晶体管Q5的漏极连接，第二开关管502的源极接至第三二极管D3的阴极，第二开关管502的栅极与第六晶体管Q6的漏极连接，第一开关管501的漏极、第二开关管502的漏极接至电源输出端VDD。
本实施例中，在第一输出端OUTA输出高电平而第二输出端OUTB输出低电平时，第五晶体管Q5导通，进而控制PMOS管Q1和Q2导通，第六晶体管Q6关闭，进而控制PMOS管Q3和Q4关闭，从而实现电源输出端VDD由常用供电端1提供的电压信号VSYS供电的功能。同样的第二输出端OUTB输出高电平而第一输出端OUTA输出低电平时，第六晶体管Q6导通，进而控制PMOS管Q3和Q4导通，第五晶体管Q5关闭，进而控制PMOS管Q1和Q2关闭，从而实现电源输出端VDD由备用供电端2输出的电压信号VBAT供电的功能。
本实施例提供的电源切换电路，不论电池供电端为何种电压值，均可实现常用供电端掉电后，电源自动切换到电池供电；而当常用供电端可以供电时，电池供电端能够自动断开，切换到常用供电端进行供电。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源切换电路，包括常用供电端、备用供电端和电源输出端，其特征在于，所述电源切换电路还包括控制电路和切换开关电路；所述控制电路包括第一电压比较器、第二电压比较器、控制逻辑电路、第五晶体管和第六晶体管；所述切换开关电路包括第一开关管和第二开关管；
所述控制逻辑电路包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，如果所述第一输入端为高电平，则所述第一输出端为高电平且所述第二输出端为低电平；否则如果所述第二输入端为高电平，则所述第一输出端为高电平且所述第二输出端为低电平，否则所述第一输出端为低电平且所述第二输出端为高电平；
所述第一电压比较器的同相输入端接入所述常用供电端，所述第一电压比较器的反相输入端接入一参考电压，所述第一电压比较器的输出端接至所述第一输入端；所述第二电压比较器的同相输入端接入所述常用供电端，所述第二电压比较器的反向输入端接入所述备用供电端，所述第二电压比较器的输出端接至所述第二输入端；所述第一输出端接至所述第五晶体管的栅极，所述第二输出端接至所述第六晶体管的栅极，所述第五晶体管的源极接地，所述第六晶体管的源极接地；
所述第一开关管的源极接入所述常用供电端，所述第一开关管的栅极与所述第五晶体管的漏极连接，所述第二开关管的源极接入所述备用供电端，所述第二开关管的栅极与所述第六晶体管的漏极连接，所述第一开关管的漏极、所述第二开关管的漏极接至所述电源输出端。
2.如权利要求1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供电电路，所述供电电路包括第一二极管、第二二极管、第三电阻和第四电阻，所述第一二级管的阳极接入所述常用供电端，所述第二二级管的阳极接入所述备用供电端，所述第三电阻的一端接至所述第五晶体管的漏极，所述第四电阻的一端接至所述第六晶体管的漏极，所述第三电阻的另一端、所述第四电阻的另一端、所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极、所述第一电压比较器的电源端以及所述第二电压比较器的电源端连接。
3.如权利要求1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第一分压电路，所述常用供电端经所述第一分压电路分压后接至所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的同相输入端。
4.如权利要求3所述的电源切换电路，其特征在于，所述第一分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接入所述常用供电端，所述第二电阻的一端接地，所述第一电阻的另一端以及所述第二电阻的另一端接至所述第一电压比较器的同相输入端和所述第二电压比较器的同相输入端。
5.如权利要求1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第二分压电路，所述备用供电端经所述第二分压电路分压后接至所述第二电压比较器的反相输入端。
6.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，所述备用供电端为电池供电端，所述电源切换电路还包括第三二极管，所述第三二极管串接于所述电池供电端和所述第二开关管之间，所述第三二极管的阳极接至所述电池供电端。
7.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为PMOS管，所述第五晶体管和所述第六晶体管为NMOS管。
8.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，所述第一开关管包括两个共栅级和共源极的PMOS管。
9.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，所述第二开关管包括两个共栅级和共源极的PMOS管。
10.如权利要求1至9任一项所述的电源切换电路，其特征在于，所述第一电压比较器和所述第二电压比较器均为迟滞电压比较器。
CN201621491268.0U 2016-12-30 2016-12-30 电源切换电路 Active CN206323210U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621491268.0U CN206323210U (zh) 2016-12-30 2016-12-30 电源切换电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621491268.0U CN206323210U (zh) 2016-12-30 2016-12-30 电源切换电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206323210U true CN206323210U (zh) 2017-07-11

Family

ID=59261416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621491268.0U Active CN206323210U (zh) 2016-12-30 2016-12-30 电源切换电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206323210U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108183549A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 上海贝岭股份有限公司 主电源和备用电源的自动切换电路
CN110021992A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 厦门雅迅网络股份有限公司 一种主备电源切换电路及方法
CN110333769A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 广东浪潮大数据研究有限公司 一种存储卡上基于超级电容的供电切换电路及系统
CN113224834A (zh) * 2021-05-28 2021-08-06 河北工业大学 一种auv用主备电源切换电路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110021992A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 厦门雅迅网络股份有限公司 一种主备电源切换电路及方法
CN110021992B (zh) * 2018-01-10 2022-02-18 厦门雅迅网络股份有限公司 一种主备电源切换电路及方法
CN108183549A (zh) * 2018-01-17 2018-06-19 上海贝岭股份有限公司 主电源和备用电源的自动切换电路
CN110333769A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 广东浪潮大数据研究有限公司 一种存储卡上基于超级电容的供电切换电路及系统
CN113224834A (zh) * 2021-05-28 2021-08-06 河北工业大学 一种auv用主备电源切换电路
CN113224834B (zh) * 2021-05-28 2024-04-09 河北工业大学 一种auv用主备电源切换电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206323210U (zh) 电源切换电路
CN103326458B (zh) 一种外部电源和电池供电的电源切换电路
CN102255345B (zh) 双电池供电电路
CN205355935U (zh) 一种双电源自动切换供电及防止电源反接的电路
CN203313144U (zh) 一种防逆流电路
CN102761239B (zh) 开关电源控制器的恒定电流高压启动电路
CN204316176U (zh) 一种双电源供电的管理系统
CN104158516B (zh) 电压比较器
CN203911743U (zh) 一种电子设备及其电容放电电路
CN201589807U (zh) 一种复位电路的电压检测电路
CN205509626U (zh) 一种双电源供电装置
CN205509647U (zh) 一种开关控制装置
CN207732504U (zh) 电源自动切换电路及智能电表微控制芯片
CN206272903U (zh) 一种具输出短路保护功能的led线性恒流电路
CN108808845A (zh) 一种超低损耗双路电源切换防倒灌电路
CN201690250U (zh) 双电池供电装置
CN104348251A (zh) 外部电源与锂电池供电的切换电路
CN107465257B (zh) 一种主电源与备用电源自动切换电路
CN202094845U (zh) 一种电源管理装置
CN209375240U (zh) 一种超低损耗两路电源切换防倒灌电路
CN208571700U (zh) 一种超低损耗双路电源切换防倒灌电路
CN204089330U (zh) 一种自适应的电源电池双路供电装置
CN103107577B (zh) 电池管理电路及终端
CN206559074U (zh) 一种供电电路及移动终端
CN109831020A (zh) 一种超低损耗两路电源切换防倒灌电路

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant