CN211958856U - 一种电源切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源切换电路，包括第一电源输入端、第二电源输入端、电源切换模块、第一电源监测模块、第二电源监测模块、储能模块、电压转换模块和电源输出端；第一电源输入端用于连接第一供电电源，第二电源输入端用于连接第二供电电源，电源输出端用于连接受电设备的电源输入端。采用本实用新型的技术方案能够自动切换供电电源，缩短用电线路的断电时间，提高供电稳定性。

Description

一种电源切换电路

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，特别是涉及一种电源切换电路。

背景技术

一般通信设备都以单一电源供电为主，稳定度要求较高的通信设备需有两路电源供电以作为电源保护，两路电源互为备用，当其中一路电源因故断开，不能继续供电时，另一路电源作为备用电源接入用电线路，为通信设备继续提供电力，从而避免单一电源断电造成通信设备无法正常工作。

为保证供电质量，当第一供电电源断电，用电线路失去电能供应时，应在尽可能短的时间内将第一供电电源与用电线路断开，并将作为备用的第二供电电源接入用电线路，继续为通信设备提供电能，但是，现有技术提供的供电电源切换方法大都需要消耗较长时间才能完成，导致用电线路的断电时间较长，并且容易在切换供电电源时出现供电电压不稳定的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电源切换电路，能够自动切换供电电源，缩短用电线路的断电时间，提高供电稳定性。

为了实现以上目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：提供一种电源切换电路，第一电源输入端、第二电源输入端、电源切换模块、第一电源监测模块、第二电源监测模块、储能模块、电压转换模块和电源输出端；

所述第一电源输入端用于连接第一供电电源，所述第二电源输入端用于连接第二供电电源，所述电源输出端用于连接受电设备的电源输入端；

所述电源切换模块的第一输入端与所述第一电源输入端连接，所述电源切换模块的第二输入端与所述第二电源输入端连接，所述电源切换模块的第三输入端与所述第一电源监测模块的输出端端连接，所述电源切换模块的第四输入端与所述第二电源监测模块的输出端端连接，所述电源切换模块的输出端与所述电压转换模块的输入端连接；所述电压转换模块的输出端与所述电源输出端连接；

所述第一电源监测模块的第一输入端与所述第一电源输入端连接，所述第一电源监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第一电源监测模块的第三输入端与所述电源切换模块的输出端连接；所述第二电源监测模块的第一输入端与所述第二电源输入端连接，所述第二电源监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接；

所述储能模块的第一端与所述电源切换模块的输出端连接，所述储能模块的第二端接地。

作为优选方案，所述电路还包括Dying gasp监测模块和电压检测端；

所述Dying gasp监测模块的第一输入端与所述电源切换模块的输出端连接，所述Dying gasp监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述 Dying gasp监测模块的输出端与所述电压检测端连接；

所述电压检测端用于连接所述受电设备的电压检测输入端。

作为优选方案，所述电源切换模块包括第一电阻至第八电阻、第一开关管至第七开关管、第一二极管和第二二极管；其中，

第一电阻的第一端与所述电源切换模块的第一输入端连接，第一电阻的第二端与第三开关管的第一端连接，第一电阻的第二端还与第四开关管的控制端连接，第二电阻的第一端与第一电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第一开关管的控制端连接，第二电阻的第二端还与第四开关管的第一端连接，第一开关管的第一端与第一电阻的第一端连接，第一开关管的第二端与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与所述电源切换模块的输出端连接，第三电阻的第一端与第三开关管的控制端连接，第三电阻的第二端接地，第三开关管的第二端接地，第四开关管的第二端接地；

第二开关管的第一端与所述电源切换模块的第四输入端连接，第二开关管的第二端与第三开关管的控制端连接，第二开关管的控制端与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与所述电源切换模块的第三输入端连接；

第五电阻的第一端与第四电阻的第二端连接，第五电阻的第二端与第五开关管的控制端连接，第五电阻的第二端还与第六电阻的第一端连接，第六电阻的第二端接地，第五开关管的第一端接地，第五开关管的第二端与第六开关管的控制端连接，第六开关管的第一端接地，第六开关管的第二端与第七开关管的控制端连接，第七开关管第一端与所述电源切换模块的第二输入端连接，第七开关管第二端与第二二极管的阳极连接，第二二极管的阴极与所述电源切换模块的输出端连接，第七电阻的第一端与第六开关管的控制端连接，第七电阻的第二端与第七开关管第一端连接，第八电阻的第一端与第七开关管的控制端连接，第八电阻的第二端与第七开关管第一端连接。

作为优选方案，所述第一电源监测模块包括第九电阻至第十五电阻、第一比较器、第二比较器、第一电容和第二电容；其中，

第九电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第一输入端连接，第九电阻的第二端与第十电阻的第一端连接，第十电阻的第二端接地；第十一电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第一输入端连接，第十一电阻的第二端与第十二电阻的第一端连接，第十二电阻的第二端接地；第十三电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端连接，第十三电阻的第二端与第十四电阻的第一端连接，第十四电阻的第二端接地；

第一比较器的反相输入端与第九电阻的第二端连接，第一比较器的同相输入端与第十三电阻的第二端连接，第一比较器的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端连接，第一比较器的第二端接地，第一比较器的输出端与所述第一电源监测模块的输出端连接；

第二比较器的反相输入端与第十三电阻的第二端连接，第二比较器的同相输入端与第十一电阻的第二端连接，第二比较器的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端连接，第二比较器的第二端接地，第二比较器的输出端与所述第一电源监测模块的输出端连接；

第一电容的第一端与第一比较器的第一端连接，第一电容的第二端接地；第二电容的第一端与第二比较器的第一端连接，第二电容的第二端接地；

第十五电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第三输入端连接，第十五电阻的第二端与第一比较器的输出端连接，第十五电阻的第二端还与第二比较器的输出端连接。

作为优选方案，所述第二电源监测模块包括第十六电阻至第二十二电阻、第三比较器、第四比较器、第三电容和第四电容；其中，

第十六电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第一输入端连接，第十六电阻的第二端与第十七电阻的第一端连接，第十七电阻的第二端接地；第十八电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第一输入端连接，第十八电阻的第二端与第十九电阻的第一端连接，第十九电阻的第二端接地；第二十电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第二十电阻的第二端与第二十一电阻的第一端连接，第二十一电阻的第二端接地；

第三比较器的反相输入端与第十六电阻的第二端连接，第三比较器的同相输入端与第二十电阻的第二端连接，第三比较器的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第三比较器的第二端接地，第三比较器的输出端与所述第二电源监测模块的输出端连接；

第四比较器的反相输入端与第二十电阻的第二端连接，第四比较器的同相输入端与第十八电阻的第二端连接，第四比较器的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第四比较器的第二端接地，第四比较器的输出端与所述第二电源监测模块的输出端连接；

第三电容的第一端与第三比较器的第一端连接，第三电容的第二端接地；第四电容的第一端与第四比较器的第一端连接，第四电容的第二端接地；

第二十二电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第二十二电阻的第二端与第三比较器的输出端连接，第二十二电阻的第二端还与第四比较器的输出端连接。

作为优选方案，所述储能模块包括第五电容；其中，

第五电容的第一端与所述储能模块的第一端连接，第五电容的第二端与所述储能模块的第二端连接。

作为优选方案，所述Dying gasp监测模块包括第二十三电阻至第二十七电阻、第五比较器和第六电容；其中，

第二十三电阻的第一端与所述Dying gasp监测模块的第一输入端连接，第二十三电阻的第二端与第二十四电阻的第一端连接，第二十四电阻的第二端接地；第二十五电阻的第一端与所述Dying gasp监测模块的第二输入端连接，第二十五电阻的第二端与第二十六电阻的第一端连接，第二十六电阻的第二端接地；

第五比较器的反相输入端与第二十三电阻的第二端连接，第五比较器的同相输入端与第二十五电阻的第二端连接，第五比较器的第一端与所述Dying gasp监测模块的第二输入端连接，第五比较器的第二端接地，第五比较器的输出端与所述Dying gasp监测模块的输出端连接；

第六电容的第一端与第五比较器的第一端连接，第六电容的第二端接地；

第二十七电阻的第一端与第五比较器的输出端连接，第二十七电阻的第二端接地。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供了一种电源切换电路，包括第一电源输入端、第二电源输入端、电源切换模块、第一电源监测模块、第二电源监测模块、储能模块、电压转换模块和电源输出端；其中，第一电源输入端用于连接第一供电电源，第二电源输入端用于连接第二供电电源，电源输出端用于连接受电设备的电源输入端；电源切换模块的第一输入端与第一电源输入端连接，电源切换模块的第二输入端与第二电源输入端连接，电源切换模块的第三输入端与第一电源监测模块的输出端端连接，电源切换模块的第四输入端与第二电源监测模块的输出端端连接，电源切换模块的输出端与电压转换模块的输入端连接；电压转换模块的输出端与电源输出端连接；第一电源监测模块的第一输入端与第一电源输入端连接，第一电源监测模块的第二输入端与电压转换模块的输出端连接，第一电源监测模块的第三输入端与电源切换模块的输出端连接；第二电源监测模块的第一输入端与第二电源输入端连接，第二电源监测模块的第二输入端与电压转换模块的输出端连接；储能模块的第一端与电源切换模块的输出端连接，储能模块的第二端接地；该电源切换电路能够自动切换供电电源，缩短用电线路的断电时间，并提高供电稳定性。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种电源切换电路的一个优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的一种电源切换电路的另一个优选实施例的结构示意图；

图3是本实用新型提供的一种电源切换电路的电源切换模块的一个优选实施例的电路图；

图4是本实用新型提供的一种电源切换电路的第一电源监测模块的一个优选实施例的电路图；

图5是本实用新型提供的一种电源切换电路的第二电源监测模块的一个优选实施例的电路图；

图6是本实用新型提供的一种电源切换电路的储能模块及Dying gasp监测模块的一个优选实施例的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种电源切换电路，参见图1所示，是本实用新型提供的一种电源切换电路的一个优选实施例的结构示意图，所述电源切换电路包括第一电源输入端、第二电源输入端、电源切换模块、第一电源监测模块、第二电源监测模块、储能模块、电压转换模块和电源输出端；

所述第一电源输入端用于连接第一供电电源，所述第二电源输入端用于连接第二供电电源，所述电源输出端用于连接受电设备的电源输入端；

所述电源切换模块的第一输入端与所述第一电源输入端连接，所述电源切换模块的第二输入端与所述第二电源输入端连接，所述电源切换模块的第三输入端与所述第一电源监测模块的输出端端连接，所述电源切换模块的第四输入端与所述第二电源监测模块的输出端端连接，所述电源切换模块的输出端与所述电压转换模块的输入端连接；所述电压转换模块的输出端与所述电源输出端连接；

所述第一电源监测模块的第一输入端与所述第一电源输入端连接，所述第一电源监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第一电源监测模块的第三输入端与所述电源切换模块的输出端连接；所述第二电源监测模块的第一输入端与所述第二电源输入端连接，所述第二电源监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接；

所述储能模块的第一端与所述电源切换模块的输出端连接，所述储能模块的第二端接地。

具体的，该电源切换电路通过第一电源输入端连接第一供电电源，以获取第一供电电压V1H，通过第二电源输入端连接第二供电电源，以获取第二供电电压 V2H，通过电源输出端连接受电设备的电源输入端，以为受电设备提供供电电压 VL。

当第一电源输入端连接第一供电电源V1H或/且第二电源输入端连接第二供电电源V2H时，通过电源切换模块选择其中一个供电电源，将相应获得的供电电压VH传输到电压转换模块以进行电压转换，相应获得转换后的供电电压VL，并通过电源输出端将转换后的供电电压VL传输到受电设备，以为受电设备供电。

同时，由于供电电压VH能够通过储能模块进行储能，可以在第一供电电源 V1H和第二供电电源V2H都断开时释放储存的电能，使得受电设备在无供电电源供电的情况下仍然能够正常工作一定时间。

其中，电源切换模块具体选择哪一个供电电源受第一电源监测模块的输出电压V1H_M和第二电源监测模块的输出电压V2H_M的控制，第一供电电源V1H 为第一电源监测模块提供参考电压V1H，第二供电电源V2H为第二电源监测模块提供参考电压V2H，转换后的供电电压VL为第一电源监测模块和第二电源监测模块提供参考电压VL；例如，假设第一供电电源V1H的优先级高于第二供电电源V2H，只要当第一电源监测模块检测到第一供电电源V1H接入成功时，无论第二电源监测模块是否检测到第二供电电源V2H接入成功，都控制电源切换模块断开第二供电电源V2H的供电通路，连通第一供电电源V1H的供电通路，由第一供电电源V1H作为供电电源VH；当第一电源监测模块检测到第一供电电源V1H接入失败且第二电源监测模块检测到第二供电电源V2H接入成功时，控制电源切换模块断开第一供电电源V1H的供电通路，连通第二供电电源V2H的供电通路，由第二供电电源V2H作为供电电源VH；当第一电源监测模块检测到第一供电电源V1H接入失败且第二电源监测模块检测到第二供电电源V2H接入失败时，控制电源切换模块连通第一供电电源V1H的供电通路且连通第二供电电源V2H的供电通路，此时，由于储能模块释放电能，因此，该电源切换电路可以维持一段时间等待供电电源接入。

需要说明的是，第一供电电源可以为本地电源，第二供电电源可以为本地电源或者远端PoE电源，第一供电电源和第二供电电源的供电电压可以相等，也可以不相等，本实用新型实施例对供电电源不作具体限定。

本实用新型实施例所提供的一种电源切换电路，通过第一电源监测模块对第一供电电源进行监测，通过第二电源监测模块对第二供电电源进行监测，并且根据第一电源监测模块和第二电源监测模块的监测结果对电源切换模块进行控制，以通过电源切换模块选择一个供电电源为受电设备供电，并通过储能模块在有供电电源时储能，在供电电源断开时释能，从而能够自动切换供电电源，缩短用电线路的断电时间，并提高供电稳定性。

参见图2所示，是本实用新型提供的一种电源切换电路的另一个优选实施例的结构示意图，在另一个优选实施例中，所述电源切换电路还包括Dying gasp监测模块和电压检测端；

所述Dying gasp监测模块的第一输入端与所述电源切换模块的输出端连接，所述Dying gasp监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述 Dying gasp监测模块的输出端与所述电压检测端连接；

所述电压检测端用于连接所述受电设备的电压检测输入端。

具体的，结合上述实施例，在实际的供电过程中，当第一电源监测模块检测到第一供电电源V1H接入失败且第二电源监测模块检测到第二供电电源V2H接入失败时，供电电源VH开始下降，当Dying gasp监测模块检测到供电电源VH 下降到预先设置的门限值时，通过电压检测端向受电设备的电压检测输入端发送告警信号，使得受电设备能够快速检测到掉电信号，从而触发Dying gasp。

结合图3所示，是本实用新型提供的一种电源切换电路的电源切换模块的一个优选实施例的电路图，作为上述方案的改进，所述电源切换模块包括第一电阻 R1至第八电阻R8、第一开关管Q1至第七开关管Q7、第一二极管D1和第二二极管D2；其中，

第一电阻R1的第一端与所述电源切换模块的第一输入端V1H连接，第一电阻R1的第二端与第三开关管Q3的第一端连接，第一电阻R1的第二端还与第四开关管Q4的控制端连接，第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第一开关管Q1的控制端连接，第二电阻R2的第二端还与第四开关管Q4的第一端连接，第一开关管Q1的第一端与第一电阻R1的第一端连接，第一开关管Q1的第二端与第一二极管D1的阳极连接，第一二极管D1 的阴极与所述电源切换模块的输出端VH连接，第三电阻R3的第一端与第三开关管Q3的控制端连接，第三电阻R3的第二端接地，第三开关管Q3的第二端接地，第四开关管Q4的第二端接地；

第二开关管Q2的第一端与所述电源切换模块的第四输入端V2H_M连接，第二开关管Q2的第二端与第三开关管Q3的控制端连接，第二开关管Q2的控制端与第四电阻R4的第一端连接，第四电阻R4的第二端与所述电源切换模块的第三输入端V1H_M连接；

第五电阻R5的第一端与第四电阻R4的第二端连接，第五电阻R5的第二端与第五开关管Q5的控制端连接，第五电阻R5的第二端还与第六电阻R6的第一端连接，第六电阻R6的第二端接地，第五开关管Q5的第一端接地，第五开关管Q5的第二端与第六开关管Q6的控制端连接，第六开关管Q6的第一端接地，第六开关管Q6的第二端与第七开关管Q7的控制端连接，第七开关管Q7第一端与所述电源切换模块的第二输入端V2H连接，第七开关管Q7第二端与第二二极管D2的阳极连接，第二二极管D2的阴极与所述电源切换模块的输出端VH连接，第七电阻R7的第一端与第六开关管Q6的控制端连接，第七电阻R7的第二端与第七开关管Q7第一端连接，第八电阻R8的第一端与第七开关管Q7的控制端连接，第八电阻R8的第二端与第七开关管Q7第一端连接。

具体的，结合上述实施例，当该电源切换电路刚启动时，由于还没有获得转换后的供电电压VL，因此，第一电源监测模块和第二电源监测模块均未启动，即第一电源监测模块的输出端V1H_M没有电压，第二电源监测模块的输出端 V2H_M没有电压，第二开关管Q2、第三开关管Q3及第五开关管Q5均为断开状态。

当第一电源输入端有输入电压V1H时，第四开关管Q4的基极经由第一电阻 R1连接到V1H，此时第四开关管Q4的基极为高电位，第四开关管Q4为导通状态，第一开关管Q1的栅极由于第四开关管Q4的导通被连接到地，为低电位，此时Q1_Vs>Q1_Vg，则第一开关管Q1为导通状态，第一电源输入端的输入电压V1H 经由反接保护二极管D1连接至电压转换模块的输入端。

同理，当第二电源输入端有输入电压V2H时，第六开关管Q6的基极经由第七电阻R7连接到V2H，此时第六开关管Q6的基极为高电位，第六开关管Q6 为导通状态，第七开关管Q7的栅极由于第六开关管Q6的导通被连接到地，为低电位，此时Q7_Vs>Q7_Vg，则第七开关管Q7为导通状态，第二电源输入端的输入电压V2H经由反接保护二极管D2连接至电压转换模块的输入端。

当电压转换模块的输入端有VH电压接入时，电压转换模块启动电压转换功能，相应获得转换后的供电电压输出VL，此时第一电源监测模块和第二电源监测模块相应启动，当第一电源监测模块检测到第一电源输入端的输入电压V1H 在正常范围内时，第一电源监测模块的输出端V1H_M为高电位，反之V1H_M 为低电位，同理，当第二电源监测模块检测到第二电源输入端的输入电压V2H 在正常范围时，第二电源监测模块的输出端V2H_M为高电位，反之V2H_M为低电位。

假设第一供电电源V1H的优先级高于第二供电电源V2H，则V1H_M、 V2H_M、第一开关管Q1和第七开关管Q7之间的关系如表1所示。

表1

V1H_M	V2H_M	第一开关管Q1	第七开关管Q7
				高电位	高电位	导通	断开
高电位	低电位	导通	断开
				低电位	高电位	断开	导通
低电位	低电位	导通	导通

当V1H_M为高电位时，第五开关管Q5导通，此时第六开关管Q6的基极为低电位，第六开关管Q6断开，第七开关管Q7的栅极经由第八电阻R8连接至 V2H，Q7_Vg与Q7_Vs为等电位，第七开关管Q7断开，此时第二供电电源的供电通路将被断开。

当V2H_M为高电位且V1H_M为低电位时，第二开关管Q2及第三开关管Q3均导通，此时第四开关管Q4的基极为低电位，第四开关管Q4断开，第一开关管Q1的栅极经由第二电阻R2连接到V1H，第一开关管Q1断开，此时第一供电电源的供电通路将被断开。

当V1H_M为高电位且V2H_M为高电位时，第二开关管Q2及第三开关管 Q3均断开，第四开关管Q4导通，此时第一开关管Q1导通，由第一供电电源继续供电。

优选地，VH＝12V+/-10％，即VH在10.8V至13.2V之间视为正常电压， VL＝3.3V，R1＝10kΩ，R2＝10kΩ，R3＝1MEG，R4＝1kΩ，R5＝1kΩ，R6＝1MEG， R7＝10kΩ，R8＝10kΩ。

需要说明的是，图3中的第一开关管Q1和第七开关管Q7为P沟道MOS管，第二开关管Q2为PNP型三极管，第三开关管Q3、第四开关管Q4、第五开关管 Q5和第六开关管Q6均为NPN型三极管，仅为示例性的说明，本实用新型实施例对开关管的型号不作具体限定。

结合图4所示，是本实用新型提供的一种电源切换电路的第一电源监测模块的一个优选实施例的电路图，作为上述方案的改进，所述第一电源监测模块包括第九电阻R9至第十五电阻R15、第一比较器U1、第二比较器U2、第一电容C1 和第二电容C2；其中，

第九电阻R9的第一端与所述第一电源监测模块的第一输入端V1H连接，第九电阻R9的第二端与第十电阻R10的第一端连接，第十电阻R10的第二端接地；第十一R11电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第一输入端V1H连接，第十一电阻R11的第二端与第十二电阻R12的第一端连接，第十二电阻R12的第二端接地；第十三电阻R13的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端VL 连接，第十三电阻R13的第二端与第十四电阻R14的第一端连接，第十四电阻 R14的第二端接地；

第一比较器U1的反相输入端与第九电阻R9的第二端连接，第一比较器U1 的同相输入端与第十三电阻R13的第二端连接，第一比较器U1的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端VL连接，第一比较器U1的第二端接地，第一比较器U1的输出端与所述第一电源监测模块的输出端V1H_M连接；

第二比较器U2的反相输入端与第十三电阻R13的第二端连接，第二比较器 U2的同相输入端与第十一电阻R11的第二端连接，第二比较器U2的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端VL连接，第二比较器U2的第二端接地，第二比较器U2的输出端与所述第一电源监测模块的输出端V1H_M连接；

第一电容C1的第一端与第一比较器U1的第一端连接，第一电容C1的第二端接地；第二电容C2的第一端与第二比较器U2的第一端连接，第二电容C2的第二端接地；

第十五电阻R15的第一端与所述第一电源监测模块的第三输入端VH连接，第十五电阻R15的第二端与第一比较器U1的输出端连接，第十五电阻R15的第二端还与第二比较器U2的输出端连接。

具体的，结合上述实施例，V1H经过第九电阻R9及第十电阻R10进行分压， VL经过第十三电阻R13及第十四电阻R14进行分压，两者的分压通过第一比较器U1进行比较，当V1H的分压小于VL的分压时，第一比较器U1的输出端 V1H_M为高电位high，反之第一比较器U1的输出端V1H_M为低电位low，这部分电路可以作为判断输入电压是否过高的监测电路。

同理，V1H经过第十一电阻R11及第十二电阻R12进行分压，VL经过第十三电阻R13及第十四电阻R14进行分压，两者的分压通过第二比较器U2进行比较，当V1H的分压小于VL的分压时，第二比较器U2的输出端V1H_M为低电位low，反之第二比较器U2的输出端V1H_M为高电位high，这部分电路可以作为判断输入电压是否过低的监测电路。

优选地，VH＝12V+/-10％，即VH在10.8V至13.2V之间视为正常电压， VL＝3.3V，R9＝13kΩ，R10＝3kΩ，R11＝11kΩ，R12＝37kΩ，R13＝1kΩ，R14＝3kΩ。

结合图5所示，是本实用新型提供的一种电源切换电路的第二电源监测模块的一个优选实施例的电路图，作为上述方案的改进，所述第二电源监测模块包括第十六电阻R16至第二十二电阻R22、第三比较器U3、第四比较器U4、第三电容C3和第四电容C4；其中，

第十六电阻R16的第一端与所述第二电源监测模块的第一输入端V2H连接，第十六电阻R16的第二端与第十七电阻R17的第一端连接，第十七电阻R17的第二端接地；第十八电阻R18的第一端与所述第二电源监测模块的第一输入端 V2H连接，第十八电阻R18的第二端与第十九电阻R19的第一端连接，第十九电阻R19的第二端接地；第二十电阻R20的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端VL连接，第二十电阻R20的第二端与第二十一电阻R21的第一端连接，第二十一电阻R21的第二端接地；

第三比较器U3的反相输入端与第十六电阻R16的第二端连接，第三比较器 U3的同相输入端与第二十电阻R20的第二端连接，第三比较器U3的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端VL连接，第三比较器U3的第二端接地，第三比较器U3的输出端与所述第二电源监测模块的输出端V2H_M连接；

第四比较器U4的反相输入端与第二十电阻R20的第二端连接，第四比较器U4的同相输入端与第十八电阻R18的第二端连接，第四比较器U4的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端VL连接，第四比较器U4的第二端接地，第四比较器U4的输出端与所述第二电源监测模块的输出端V2H_M连接；

第三电容C3的第一端与第三比较器U3的第一端连接，第三电容C3的第二端接地；第四电容C4的第一端与第四比较器U4的第一端连接，第四电容C4的第二端接地；

第二十二电阻R22的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端VL连接，第二十二电阻R22的第二端与第三比较器U3的输出端连接，第二十二电阻R22 的第二端还与第四比较器U4的输出端连接。

具体的，结合上述实施例，第二电源监测模块的工作原理与第一电源监测模块的工作原理相同，这里不再赘述。

需要说明的是，当第一供电电源的优先级较高时，为了避免电源切换模块误动作，需要保证当V1H_M和V2H_M均为高电位时，V1H_M的电压要大于V2H_M 的电压。

可以理解的，若第一供电电源的电压V1H和第二供电电源的电压V2H相同，则第二电源监测模块中的电路参数与第一电源监测模块中的电路参数对应相同。

结合图6所示，是本实用新型提供的一种电源切换电路的储能模块及Dying gasp监测模块的一个优选实施例的电路图，作为上述方案的改进，所述储能模块包括第五电容C5；其中，

第五电容C5的第一端与所述储能模块的第一端连接，第五电容C5的第二端与所述储能模块的第二端连接。

具体的，结合上述实施例，储能模块可以使用储能电容即第五电容C5进行实现，第五电容C5的容值的计算公式为

其中，P为该电源切换电路的额定功耗，t为Dying gasp的上报时间，V1为Dying gasp启动时第五电容 C5的电压值，V2为电压转换模块的输入电压最小值。

例如，假设额定功耗为10W，Dying gasp的上报时间为10ms，输入电压低于 10.8V视为输入电源失效，即Dying gasp启动时储能电容上的电压值为10.8V，电压转换模块的输入电压最小值为3.5V，根据上述公式计算可得储能电容的容值为 1900uF。

需要说明的是，由于该电源切换电路具有储能电容，使得受电设备在供电电源断开供电的情况下仍然能够正常工作一定时间(至少10ms或更长时间)，具体的维持时间可以根据储能电容的容值大小进行调节。

结合图6所示，作为上述方案的改进，所述Dying gasp监测模块包括第二十三电阻R23至第二十七电阻R27、第五比较器U5和第六电容C6；其中，

第二十三电阻R23的第一端与所述Dying gasp监测模块的第一输入端VH连接，第二十三电阻R23的第二端与第二十四电阻R24的第一端连接，第二十四电阻R24的第二端接地；第二十五电阻R25的第一端与所述Dying gasp监测模块的第二输入端VL连接，第二十五电阻R25的第二端与第二十六电阻R26的第一端连接，第二十六电阻R26的第二端接地；

第五比较器U5的反相输入端与第二十三电阻R23的第二端连接，第五比较器U5的同相输入端与第二十五电阻R25的第二端连接，第五比较器U5的第一端与所述Dying gasp监测模块的第二输入端VL连接，第五比较器U5的第二端接地，第五比较器U5的输出端与所述Dying gasp监测模块的输出端Vdet连接；

第六电容C6的第一端与第五比较器U5的第一端连接，第六电容C6的第二端接地；

第二十七电阻R27的第一端与第五比较器U5的输出端连接，第二十七电阻R27的第二端接地。

具体的，结合上述实施例，Dying gasp监测模块为比较器电路，电压转换模块(DC-DC)的输入电压VH经过第二十三电阻R23及第二十四电阻R24进行分压，电压转换模块(DC-DC)的输出电压VL经过第二十五电阻R25及第二十六电阻R26进行分压，两者的分压通过第五比较器U5进行比较，当VH的分压小于VL的分压时，第五比较器U5的输出端Vdet为高电位high，即Dying gasp 告警信号为高电位high，此时触发Dying gasp，反之第五比较器U5的输出端Vdet 为低电位low。

优选地，VL＝3.3V，R23＝35kΩ，R24＝11kΩ，R25＝1kΩ，R26＝3kΩ，当输入电压VH小于10.8V时，Vdet由低电位变成高电位，触发Dying gasp发出告警信号。

综上，本实用新型实施例所提供的一种电源切换电路，具有以下有益效果：能够实现双电源供电设备的供电电源的自动切换，在供电电源断开时通过储能电容的作用保持受电设备不瞬间断电，从而缩短了用电线路的断电时间，提高了供电稳定性，并且能够监测供电电压的大小，对受电设备进行过压及欠压保护，同时还结合了Dying gasp电路的功能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种电源切换电路，其特征在于，包括第一电源输入端、第二电源输入端、电源切换模块、第一电源监测模块、第二电源监测模块、储能模块、电压转换模块和电源输出端；

所述第一电源输入端用于连接第一供电电源，所述第二电源输入端用于连接第二供电电源，所述电源输出端用于连接受电设备的电源输入端；

所述电源切换模块的第一输入端与所述第一电源输入端连接，所述电源切换模块的第二输入端与所述第二电源输入端连接，所述电源切换模块的第三输入端与所述第一电源监测模块的输出端端连接，所述电源切换模块的第四输入端与所述第二电源监测模块的输出端端连接，所述电源切换模块的输出端与所述电压转换模块的输入端连接；所述电压转换模块的输出端与所述电源输出端连接；

所述第一电源监测模块的第一输入端与所述第一电源输入端连接，所述第一电源监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述第一电源监测模块的第三输入端与所述电源切换模块的输出端连接；所述第二电源监测模块的第一输入端与所述第二电源输入端连接，所述第二电源监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接；

所述储能模块的第一端与所述电源切换模块的输出端连接，所述储能模块的第二端接地。

2.如权利要求1所述的电源切换电路，其特征在于，所述电路还包括Dying gasp监测模块和电压检测端；

所述Dying gasp监测模块的第一输入端与所述电源切换模块的输出端连接，所述Dying gasp监测模块的第二输入端与所述电压转换模块的输出端连接，所述Dying gasp监测模块的输出端与所述电压检测端连接；

所述电压检测端用于连接所述受电设备的电压检测输入端。

3.如权利要求1或2所述的电源切换电路，其特征在于，所述电源切换模块包括第一电阻至第八电阻、第一开关管至第七开关管、第一二极管和第二二极管；其中，

第一电阻的第一端与所述电源切换模块的第一输入端连接，第一电阻的第二端与第三开关管的第一端连接，第一电阻的第二端还与第四开关管的控制端连接，第二电阻的第一端与第一电阻的第一端连接，第二电阻的第二端与第一开关管的控制端连接，第二电阻的第二端还与第四开关管的第一端连接，第一开关管的第一端与第一电阻的第一端连接，第一开关管的第二端与第一二极管的阳极连接，第一二极管的阴极与所述电源切换模块的输出端连接，第三电阻的第一端与第三开关管的控制端连接，第三电阻的第二端接地，第三开关管的第二端接地，第四开关管的第二端接地；

第二开关管的第一端与所述电源切换模块的第四输入端连接，第二开关管的第二端与第三开关管的控制端连接，第二开关管的控制端与第四电阻的第一端连接，第四电阻的第二端与所述电源切换模块的第三输入端连接；

第五电阻的第一端与第四电阻的第二端连接，第五电阻的第二端与第五开关管的控制端连接，第五电阻的第二端还与第六电阻的第一端连接，第六电阻的第二端接地，第五开关管的第一端接地，第五开关管的第二端与第六开关管的控制端连接，第六开关管的第一端接地，第六开关管的第二端与第七开关管的控制端连接，第七开关管第一端与所述电源切换模块的第二输入端连接，第七开关管第二端与第二二极管的阳极连接，第二二极管的阴极与所述电源切换模块的输出端连接，第七电阻的第一端与第六开关管的控制端连接，第七电阻的第二端与第七开关管第一端连接，第八电阻的第一端与第七开关管的控制端连接，第八电阻的第二端与第七开关管第一端连接。

4.如权利要求1或2所述的电源切换电路，其特征在于，所述第一电源监测模块包括第九电阻至第十五电阻、第一比较器、第二比较器、第一电容和第二电容；其中，

第九电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第一输入端连接，第九电阻的第二端与第十电阻的第一端连接，第十电阻的第二端接地；第十一电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第一输入端连接，第十一电阻的第二端与第十二电阻的第一端连接，第十二电阻的第二端接地；第十三电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端连接，第十三电阻的第二端与第十四电阻的第一端连接，第十四电阻的第二端接地；

第一比较器的反相输入端与第九电阻的第二端连接，第一比较器的同相输入端与第十三电阻的第二端连接，第一比较器的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端连接，第一比较器的第二端接地，第一比较器的输出端与所述第一电源监测模块的输出端连接；

第二比较器的反相输入端与第十三电阻的第二端连接，第二比较器的同相输入端与第十一电阻的第二端连接，第二比较器的第一端与所述第一电源监测模块的第二输入端连接，第二比较器的第二端接地，第二比较器的输出端与所述第一电源监测模块的输出端连接；

第一电容的第一端与第一比较器的第一端连接，第一电容的第二端接地；第二电容的第一端与第二比较器的第一端连接，第二电容的第二端接地；

第十五电阻的第一端与所述第一电源监测模块的第三输入端连接，第十五电阻的第二端与第一比较器的输出端连接，第十五电阻的第二端还与第二比较器的输出端连接。

5.如权利要求1或2所述的电源切换电路，其特征在于，所述第二电源监测模块包括第十六电阻至第二十二电阻、第三比较器、第四比较器、第三电容和第四电容；其中，

第十六电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第一输入端连接，第十六电阻的第二端与第十七电阻的第一端连接，第十七电阻的第二端接地；第十八电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第一输入端连接，第十八电阻的第二端与第十九电阻的第一端连接，第十九电阻的第二端接地；第二十电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第二十电阻的第二端与第二十一电阻的第一端连接，第二十一电阻的第二端接地；

第三比较器的反相输入端与第十六电阻的第二端连接，第三比较器的同相输入端与第二十电阻的第二端连接，第三比较器的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第三比较器的第二端接地，第三比较器的输出端与所述第二电源监测模块的输出端连接；

第四比较器的反相输入端与第二十电阻的第二端连接，第四比较器的同相输入端与第十八电阻的第二端连接，第四比较器的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第四比较器的第二端接地，第四比较器的输出端与所述第二电源监测模块的输出端连接；

第三电容的第一端与第三比较器的第一端连接，第三电容的第二端接地；第四电容的第一端与第四比较器的第一端连接，第四电容的第二端接地；

第二十二电阻的第一端与所述第二电源监测模块的第二输入端连接，第二十二电阻的第二端与第三比较器的输出端连接，第二十二电阻的第二端还与第四比较器的输出端连接。

6.如权利要求1或2所述的电源切换电路，其特征在于，所述储能模块包括第五电容；其中，

第五电容的第一端与所述储能模块的第一端连接，第五电容的第二端与所述储能模块的第二端连接。

7.如权利要求2所述的电源切换电路，其特征在于，所述Dying gasp监测模块包括第二十三电阻至第二十七电阻、第五比较器和第六电容；其中，

第二十三电阻的第一端与所述Dying gasp监测模块的第一输入端连接，第二十三电阻的第二端与第二十四电阻的第一端连接，第二十四电阻的第二端接地；第二十五电阻的第一端与所述Dying gasp监测模块的第二输入端连接，第二十五电阻的第二端与第二十六电阻的第一端连接，第二十六电阻的第二端接地；

第五比较器的反相输入端与第二十三电阻的第二端连接，第五比较器的同相输入端与第二十五电阻的第二端连接，第五比较器的第一端与所述Dying gasp监测模块的第二输入端连接，第五比较器的第二端接地，第五比较器的输出端与所述Dying gasp监测模块的输出端连接；

第六电容的第一端与第五比较器的第一端连接，第六电容的第二端接地；

第二十七电阻的第一端与第五比较器的输出端连接，第二十七电阻的第二端接地。

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