CN215733633U - 一种双电源切换供电电路 - Google Patents

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张玉良
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杨俊鹏
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Abstract

本实用新型涉及电路控制技术领域，公开了一种双电源切换供电电路，包括直流输入的主电源模块P2和备用电源模块P1，所述主电源模块P2和备用电源模块P1的负极接地，所述主电源模块P2的优选级高于所述备用电源模块P1，当主电源模块P2有电时，自动切断备用电源模块P1供电，当主电源模块P2失电时，自动切换备用电源模块P1供电，避免备用电源模块P1对主电源模块P2形成干扰。同时通过电源信号采集单元，实施检测主电源模块P2及备用电源模块P1的电路电压情况。

Description

一种双电源切换供电电路
技术领域
本实用新型涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种双电源切换供电电路。
背景技术
规模化猪舍对核心控制设备的供电安全性有很高要求，当一路供电电源断电时，需要在尽量短的时间内切换到备用电源供电，以维持原系统运行。
目前，常见的单个电箱供电系统，在电箱中配置了双电源切换开关，其采用单个控制器设备，设备具有两路供电接口，但两路电源往往处于同时供电状态，存在相互竞争和频繁切换由谁供电而产生相互干扰，导致电路不稳定的问题。
因此，如何解决两路电源同时供电时，两路电路互不干扰，保证电路稳定的问题成为本技术领域人员亟待解决的课题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种双电源切换供电电路，当主电源有电时，自动切断备用电源供电；当主电源失电时，自动切换为备用电源供电；同时以主电源为主供电，避免备用电源对主电源的干扰。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种双电源切换供电电路，包括直流输入的主电源模块P2和备用电源模块P1，所述主电源模块P2和备用电源模块P1的负极接地，所述主电源模块P2的正极通过自恢复保险装置PTC2、受控开关PMOS管Q1和二极管D2与电源输出端连接，所述备用电源模块P1的正极通过自恢复保险装置PTC1和二极管D1与电源输出端连接；所述PTC2的输出端通过NPN型三极管Q3和Q2与Q1的栅极连接，所述PTC2与所述Q3的基极之间设置有电阻R5，所述Q3的发射极接地，所述Q3的基极与所述Q3的发射极之间设置有电阻R7，所述Q3的集电极通过电阻R4与所述Q2的基极连接，所述Q3的集电极通过上拉电阻R3与所述PTC1的输出端连接，所述Q2的发射极接地，所述Q2的基极与所述Q2的发射极之间设置有电阻R6，所述Q2的集电极通过电阻R2与所述Q1的栅极连接；所述Q1的栅极和所述PTC1的输出端之间设置有相互并联的滤波电容C1和电阻R1。
进一步的，所述主电源模块P2包括交流输入端和AC-DC电源模块。
进一步地，还包括用于采集主电源模块P2和备用电源模块P1的电压值的电源信号采集单元。
进一步地，所述电源信号采集单元包括单片机MCU，所述PTC2的输出端与MCU的A/D采样端之间设置有R9和相互并联的滤波电容C4、滤波电容C5、电阻R12及电阻R13，所述滤波电容C4、滤波电容C5、电阻R12及电阻R13另一端接地。
进一步地，所述电源信号采集单元还包括电阻R8、R10、R11和滤波电容C2、C3，所述PTC1的输出端与MCU的A/D采样端之间设置有R8和相互并联的滤波电容C2、滤波电容C3、电阻R11及电阻R10，所述滤波电容C2、滤波电容C3、电阻R11及电阻R10另一端接地。
本实用新型提供的一种双电源切换供电电路，主电源模块P2和备用电源模块P1，所述主电源模块P2的优选级高于所述备用电源模块P1，当主电源模块P2有电时，自动切断备用电源模块P1供电，当主电源模块P2失电时，自动切换备用电源模块P1供电，避免备用电源模块P1对主电源模块P2的干扰。同时通过电源信号采集单元，实施检测主电源模块P2及备用电源模块P1的电路的电压情况。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型电路原理示意图；
图2为本实用新型主电源模块P2和备用电源模块P1供电电路原理示意图；
图3为本实用新型主电源模块P2和备用电源模块P1切换电路原理示意图；
图4为本实用新型主电源模块P2的电源信号采集单元电路原理示意图；
图5为本实用新型备用电源模块P1的电源信号采集单元电路原理示意图。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
如图1-图5所示，本申请公开了一种双电源切换供电电路，包括直流输入的主电源模块P2和备用电源模块P1，所述主电源模块P2和备用电源模块P1的负极接地，所述主电源模块P2的正极通过自恢复保险装置PTC2、受控开关PMOS管Q1和二极管D2与电源输出端连接，所述备用电源模块P1的正极通过自恢复保险装置PTC1和二极管D1与电源输出端连接；所述PTC2的输出端通过NPN型三极管Q3和Q2与Q1的栅极连接，所述PTC2与所述Q3的基极之间设置有电阻R5，所述Q3的发射极接地，所述Q3的基极与所述Q3的发射极之间设置有电阻R7，所述Q3的集电极通过电阻R4与所述Q2的基极连接，所述Q3的集电极通过上拉电阻R3与所述PTC1的输出端连接，所述Q2的发射极接地，所述Q2的基极与所述Q2的发射极之间设置有电阻R6，所述Q2的集电极通过电阻R2与所述Q1的栅极连接；所述Q1的栅极和所述PTC1的输出端之间设置有相互并联的滤波电容C1和电阻R1。
优选的实施例中，所述主电源模块P2包括交流输入端和AC-DC电源模块。
优选的实施例中，还包括电源信号采集单元，所述电源信号采集单元用于采集主电源模块P2和备用电源模块P1的电压值。
优选的实施例中，如图2所示，所述主电源模块P2，外部输入交流电源，由P2外部交流端子接入，经AC-DC模块转换为直流24V电源（或其他直流电压值），此为主电源模块P2；外部直流24V电源（或其他直流电压值），由P1端子输入，此为备用电源模块P1，主电源模块P2和备用电源模块P1的负极接地。
接上述实施例，如图3所示，主电源模块P2经过自恢复保险丝PTC2，再经过基极电阻R5和下拉电阻R7，接入NPN型三极管Q3的基极，Q3的发射极接GND，Q3的集电极接上拉电阻R3到备用电源模块P1，同时经过基极电阻R4和下拉电阻R6，接入NPN型三极管Q2的基极，Q2的发射极接GND，Q2集电极经过电阻R2，接入P沟道型MOS管（简称PMOS管）Q1的栅极。
接上述实施例，如图3所示，备用电源经过自恢复保险丝PTC1，再经过滤波电容C1，栅源级连接电阻R1，接入PMOS管Q1源极；Q1漏极，接备用电源的受控输出端，即PMOS管Q1作为备用电源受控开关管。
优选的实施例中，如图4、图5所示，主电源模块P2和备用电源模块P1受控输出端，分别经过二极管D2和D1，在D2、D1负极端并联在一起，作为后级电路的供电端。
主电源模块P2经过自恢复保险后的取电端，经过电阻R9、R12和R13，将直流24V电源（或其他直流电压值），降低为较低电压值，并经过滤波电容C4、C5，接入MCU的A/D采样端。
备用电源模块P1经过自恢复保险后的取电端，经过电阻R8、R10和R11，将直流24V电源（或其他直流电压值），降低为较低电压值，并经过滤波电容C2、C3，接入MCU的A/D采样端。
MCU实时采集两者电压值，知晓当前供电情况。
本实用新型工作流程：
当主电源模块P2和备用电源模块P1同时有电时，或仅主电源模块有电时，主电源模块经AC-DC模块将交流电整流为直流电，并控制NPN型三极管Q3导通，Q3集电极电压拉低，则NPN型三极管Q2截止，Q2集电极电压悬空，此时PMOS管栅源极电压被R1电阻拉为等电位，VGS=0，PMOS管截止，源极到漏极不导通，备用电源模块P1受控输出端被断开，此时电路只有主电源供电，此时MCU通过A/D采样，检测到双路电源同时有电，不发出报警信号。
当主电源模块P2失电，备用电源模块P1有电时，NPN型三极管Q3截止，Q3集电极电压，经R13电阻拉为高电压值，则NPN型三极管Q2导通，Q2集电极电压接近0V；备用电源模块P1电压经R1和R2电阻分压，PMOS管栅极为中间电压值，此时VG=中间电压值，VS=备用电源模块P1电压值，VGS<0，PMOS管导通，源极到漏极通道，备用电源模块P1受控输出端被接通，此时电路由备用电源模块P1供电。此时MCU通过A/D采样，检测到主电源失电，备用电源有电，发出报警信号，提示维修人员。
适当调整Q3三极管的基极电阻R5和基极下拉电阻R7的比值，可以实现主电源掉电时，快速切换为备用电源供电，设备实现不间断供电。
当主电源模块P2和备用电源模块P1都失电时，设备断电，此时触发断电报警器，紧急通知维护。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种双电源切换供电电路，其特征在于，包括直流输入的主电源模块P2和备用电源模块P1，所述主电源模块P2和备用电源模块P1的负极接地，所述主电源模块P2的正极通过自恢复保险装置PTC2、受控开关PMOS管Q1和二极管D2与电源输出端连接，所述备用电源模块P1的正极通过自恢复保险装置PTC1和二极管D1与电源输出端连接；所述PTC2的输出端通过NPN型三极管Q3和Q2与Q1的栅极连接，所述PTC2与所述Q3的基极之间设置有电阻R5，所述Q3的发射极接地，所述Q3的基极与所述Q3的发射极之间设置有电阻R7，所述Q3的集电极通过电阻R4与所述Q2的基极连接，所述Q3的集电极通过上拉电阻R3与所述PTC1的输出端连接，所述Q2的发射极接地，所述Q2的基极与所述Q2的发射极之间设置有电阻R6，所述Q2的集电极通过电阻R2与所述Q1的栅极连接；所述Q1的栅极和所述PTC1的输出端之间设置有相互并联的滤波电容C1和电阻R1。
2.根据权利要求1所述的一种双电源切换供电电路，其特征在于，所述主电源模块P2包括交流输入端和AC-DC电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种双电源切换供电电路，其特征在于，还包括用于采集主电源模块P2和备用电源模块P1的电压值的电源信号采集单元。
4.根据权利要求3所述的一种双电源切换供电电路，其特征在于，所述电源信号采集单元包括单片机MCU，所述PTC2的输出端与MCU的A/D采样端之间设置有R9和相互并联的滤波电容C4、滤波电容C5、电阻R12及电阻R13，所述滤波电容C4、滤波电容C5、电阻R12及电阻R13另一端接地。
5.根据权利要求4所述的一种双电源切换供电电路，其特征在于，所述电源信号采集单元还包括电阻R8、R10、R11和滤波电容C2、C3，所述PTC1的输出端与MCU的A/D采样端之间设置有R8和相互并联的滤波电容C2、滤波电容C3、电阻R11及电阻R10，所述滤波电容C2、滤波电容C3、电阻R11及电阻R10另一端接地。
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