CN215817887U - 一种多路输入切换电路和多路供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种多路输入切换电路，所述多路输入切换电路包括至少一个开关管模块、开关管控制电路、至少一个开关管驱动电路、辅助供电电路和至少一个开关管电压采样电路，所述开关管模块、所述开关管驱动电路和所述开关管电压采样电路一一对应；所述开关管模块用于连接所述供电单元和所述用电设备；所述开关管控制电路用于为所述开关管模块提供使能信号；所述开关管驱动电路用于输出驱动信号，驱动开关管模块工作；所述辅助供电电路用于为所述开关管控制电路供电；所述开关管电压采样电路用于采集开关管模块的电压，本实用新型实施例可完成多电源的输入切换，并能检测开关管的工作状态是否正常，从而保证多电源输入切换的可靠性。

Description

一种多路输入切换电路和多路供电系统

技术领域

本实用新型实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种多路输入切换电路和多路供电系统。

背景技术

在多路供电输入的系统中，往往需要对各个供电单元进行控制，在需要的时候才能接入系统，否则可能对用电系统造成损坏或产生一定的不良影响，并且，将不需要的供电单元接入系统中，会造成电能的浪费。现有技术中，当多路输入切换电路发生故障时，无法及时发现，从而无法进行可靠的多电源输入切换。

发明内容

本实用新型实施例的目的是提供一种多路输入切换电路和多路供电系统，完成多电源的输入切换，并能检测开关管的工作状态是否正常，保证多电源输入切换的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：在第一方面，提供一种多路输入切换电路，所述电路包括至少一个开关管模块、开关管控制电路、至少一个开关管驱动电路、辅助供电电路和至少一个开关管电压采样电路，所述开关管模块、所述开关管驱动电路和所述开关管电压采样电路一一对应；

所述开关管模块的第一端连接供电单元，所述开关管模块的第二端连接用电设备，用于连接所述供电单元和所述用电设备；

所述开关管控制电路的输出端连接所述开关管驱动电路的输入端，用于为所述开关管模块提供使能信号；

所述开关管驱动电路的输出端连接所述开光管模块的第三端，用于将所述使能信号转换后，输出驱动信号，用于驱动开关管模块工作；

所述辅助供电电路的输入端连接所述供电单元，所述辅助供电电路的输出端连接所述开关管控制电路，用于为所述开关管控制电路供电；

所述开关管电压采样电路的第一端连接所述开关管模块的第四端，用于采集所述开关管模块的电压，所述开关管电压采样电路的第二端连接所述开关管控制电路，所述开关管控制电路根据采样电压判断所述开关管模块是否正常工作。

在一些实施例中，所述开关管模块至少包括第一开关管和第二开关管；所述第一开关管的第一端连接所述供电单元，所述第一开关管的第二端分别与所述第二开关管的第二端和所述开关管驱动电路的输出端相连，所述第一开关管的第三端分别与所述第二开关管的第三端和所述开关管电压采样电路的第一端相连，所述第二开关管的第一端连接所述用电设备。

在一些实施例中，所述开关管控制电路包括控制器，所述控制器的输出端与所述开关管驱动电路的输入端相连，用于为所述开关管模块提供使能信号。

在一些实施例中，所述开关管驱动电路包括驱动芯片，所述驱动芯片的输入端连接所述开关管控制电路的输入端，所述驱动芯片的输出端连接所述开关管模块的第三端，用于驱动开关管模块工作。

在一些实施例中，所述辅助供电电路包括限流电路和开关电路；所述限流电路的第一端连接所述供电单元，所述限流电路的第二端连接所述开关电路的第一端，所述开关电路的第二端连接所述开关管控制电路。

在一些实施例中，所述辅助供电电路还包括至少一个第一隔离电路和第二隔离电路，所述第一隔离电路和所述开关管模块一一对应；所述第一隔离电路的第一端连接所述供电单元，所述第一隔离电路的第二端连接所述限流电路的第一端，所述第二隔离电路的第一端连接所述开关管模块的第二端，所述第二隔离电路的第二端连接所述开关电路的第二端。

在一些实施例中，所述限流电路包括第一电阻，所述开关电路包括轻触开关，所述第一电阻的第一端连接所述供电单元，所述第一电阻的第二端连接所述轻触开关的第一端，所述轻触开关的第二端连接所述用电设备。

在一些实施例中，所述第一隔离电路包括第一二极管，所述第二隔离电路包括第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述供电单元，所述第一二极管的阴极连接所述限流电路的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述开关管模块的第二端，所述第二二极管的阴极连接所述开关管控制电路。

在一些实施例中，所述开关管电压采样电路包括分压电路和滤波电路，所述分压电路的第一端连接所述开关管模块的第四端，所述分压电路的第二端分别连接所述开关管控制电路的输入端和所述滤波电路的第一端，所述分压电路的第三端连接所述滤波电路的第二端并接地。

在一些实施例中，所述分压电路包括第二电阻和第三电阻，所述滤波电路包括第一电容，所述第二电阻的第一端连接所述开关管模块的第四端，所述第二电阻的第二端分别连接所述第三电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述开关管控制电路的输入端，所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第二端并接地。

在第二方面，还提供一种多路供电系统，所述系统包括多路输入切换电路和多个供电单元，所述供电单元与所述开关管模块一一对应。

本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术，本实用新型提出了一种多路输入切换电路和多路供电系统，该多路输入切换电路包括开关管模块、开关管控制电路、开关管驱动电路、辅助供电电路和开关管电压采样电路，通过对开关管进行控制，完成多电源的输入切换，并通过开关管电压采样电路检测开关管的工作状态是否正常，从而保证多电源输入切换的可靠性。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的一种多路输入切换电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的多路输入切换电路中开关管模块、开关管控制电路和开关管驱动电路的电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的多路输入切换电路中辅助供电电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的多路输入切换电路中又一辅助供电电路的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的多路输入切换电路中的辅助供电电路的电路结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的多路输入切换电路中的开关管电压采样电路的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的多路输入切换电路中的开关管电压采样电路的电路结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的一种多路输入切换电路的电路结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的一种多路供电系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本申请，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本申请的保护范围。

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种多路输入切换电路100的结构框图示意图，包括至少一个开关管模块10、开关管控制电路20、至少一个开关管驱动电路30、辅助供电电路40和至少一个开关管电压采样电路50，开关管模块10、开关管驱动电路30和开关管电压采样电路50一一对应；

开关管模块10的第一端连接供电单元，开关管模块10的第二端连接用电设备，用于连接供电单元和用电设备；

开关管控制电路20的输出端连接开关管驱动电路30的输入端，用于为开关管模块10提供使能信号；

开关管驱动电路30的输出端连接开关管模块10的第三端，用于将使能信号转换后，输出驱动信号，用于驱动开关管模块10工作；

辅助供电电路40的输入端连接所述供电单元，辅助供电电路40的输出端连接开关管控制电路20，用于为开关管控制电路20供电；

开关管电压采样电路50的第一端连接开关管模块10的第四端，用于采集开关管模块10的电压，开关管电压采样电路50的第二端连接开关管控制电路20，开关管控制电路20根据采样电压判断开关管模块10是否正常工作。

本实用新型实施例提供了一种多路输入切换电路，包括至少一个开关管模块、开关管控制电路、至少一个开关管驱动电路、辅助供电电路和至少一个开关管电压采样电路。通过对开关管进行控制，完成多个供电单元的输入切换，并通过开关管电压采样电路检测开关管的工作状态是否正常，从而保证多个供电单元输入切换的可靠性。

在一些实施例中，请参阅图2，开关管模块10至少包括第一开关管Q1和第二开关管Q2；

第一开关管Q1的第一端连接供电单元，第一开关管Q1的第二端分别与第二开关管Q2的第二端和开关管驱动电路30的输出端相连，第一开关管Q1的第三端分别与第二开关管Q2的第三端和开关管电压采样电路50的第一端相连，第二开关管Q2的第一端连接用电设备，开关管模块10用于连接供电单元和供电设备。

在一些实施例中，请再次参阅图2，开关管控制电路20包括控制器，控制器的输出端与开关管驱动电路30的输入端相连，用于为开关管模块10提供使能信号。

在一些实施例中，请再次参阅图2，开关管驱动电路30包括驱动芯片，驱动芯片的输入端连接开关管控制电路20的输入端，驱动芯片的输出端连接开关管模块10的第三端，用于驱动开关管模块10工作。

在一些实施例中，请参阅图3，辅助供电电路40包括限流电路和开关电路。限流电路的第一端连接供电单元，限流电路的第二端连接开关电路的第一端，开关电路的第二端连接开关管控制电路20。

在一些实施例中，请参阅图4，辅助供电电路40还包括至少一个第一隔离电路和第二隔离电路，第一隔离电路与开关管模块30一一对应；

第一隔离电路的第一端连接供电单元，第一隔离电路的第二端连接限流电路的第一端，第二隔离电路的第一端连接开关管控制模块的第二端，第二隔离电路的第二端分别连接开关电路的第二端和开关管控制电路20。

在一些实施例中，请参阅图5，限流电路包括第一电阻R1，开关电路包括轻触开关S1，第一电阻R1的第一端连接供电单元，第一电阻R1的第二端连接轻触开关S1的第一端，轻触开关S1的第二端连接开关管控制电路20。

在一些实施例中，请再次参阅图5，所述第一隔离电路包括第一二极管D1，第二隔离电路包括第二二极管D2，第一二极管D1的阳极连接供电单元，第一二极管D1的阴极连接限流电路的第一端，第二二极管D2的阳极连接开关管模块10的第二端，第二二极管D2的阴极分别连接轻触开关S1的第二端和开关管控制电路20。

在一些实施例中，请参阅图6，开关管电压采样电路50包括分压电路和滤波电路，分压电路的第一端连接开关管模块10的第四端，分压电路的第二端分别连接开关管控制电路20的输入端和滤波电路的第一端，分压电路的第三端连接滤波电路的第二端并接地。

在一些实施例中，请参阅图7，分压电路包括第二电阻R2和第三电阻R3，滤波电路包括第一电容C1，第二电阻R2的第一端连接开关管模块10的第四端，第二电阻R2的第二端分别连接第三电阻R3的第一端、第一电容C1的第一端和开关管控制电路20的输入端，第三电阻R3的第二端连接第一电容C1的第二端并接地。

请参阅图8，图8为本实用新型实施例提供的一种多路输入切换电路的电路示意图，包括第一电容C1、第一开关管模块、第二开关管模块、开关管控制电路、第一开关管驱动电路、第二开关管驱动电路、辅助供电电路、第一开关管电压采样电路和第二开关管电压采样电路；

第一开关管模块包括第一开关管Q1、第二开关管Q2，第二开关管模块包括第三开关管Q3、第四开关管Q4，开关管控制电路包括控制器，第一开关管驱动电路包括第一驱动芯片，第二开关驱动电路包括第二驱动芯片，辅助供电电路包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3，限流电阻R1和轻触开关S1，第一开关管电压采样电路包括第二电阻R2、第三电阻R3和第二电容C2，第二开关管电压采样电路包括第四电阻R4、第五电阻R5和第三电容C3。在本实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4均为NMOS管，在其他一些实施例中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3和第四开关管Q4也可以是其他类型的开关管，在此不作限定。

第一开关管Q1的漏极连接第一供电单元，第一开关管Q1的源极与第二开关管Q2的源极相连，第一开关管Q1的栅极与第二开关管Q2的栅极相连，第二开关管Q2的漏极分别连接第四开关管Q4的漏极、第三二极管D3的阳极、第一电容C1的第一端和用电设备；第三开关管Q3的漏极连接第二供电单元，第三开关管Q3的源极与第四开关管Q4的源极相连，第三开关管Q3的栅极与第四开关管Q4的栅极相连，第一电容C1的第二端接地。

第一二极管D1的阳极连接第一供电单元，第一二极管的阴极分别连接第二二极管D2的阴极和限流电阻R1的第一端，第二二极管D2的阳极连接第二供电单元，限流电阻R1的第二端连接轻触开关S1的第一端，轻触开关S1的第二端分别连接第三二极管D3的阴极和控制器的输入端。在系统工作时，按下轻触开关S1，供电单元的电压供给辅助供电母线Vaux，辅助供电电路得电后，控制器得电工作，根据系统需要开通一路供电，此时母线得电，经第三二极管D3为辅助供电部分供电。开关S1为轻触开关，松开后开关断开，辅助供电部分转由系统指定供电单元供电。

第二电阻R2的第一端连接第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极，第二电阻R2的第二端分别连接第三电阻R3的第一端、第二电容C2的第一端和控制器，第三电阻R3的第二端连接第二电容C2的第二端并接地；第四电阻R4的第一端连接第三开关管Q3和第四开关管Q4的栅极，第四电阻R4的第二端分别连接第五电阻R5的第一端、第三电容C3的第一端和控制器，第五电阻R5的第二端连接第三电容C3的第二端并接地。在控制器得电后，控制器逐次检测每路电压采样电路的电压，如果检测到的电压大于设定值，则为该路连接到供电部分的开关管损坏。在控制器打开指定输入的开关管时，再次检测其它路的电压采样电路的电压，若检测到的电压大于设定值，则为该路连接到母线上的开关管损坏。

控制器分别与第二电阻R2的第二端、第四电阻R4的第二端、第一驱动芯片的输入端、第二驱动芯片的输入端相连，控制器根据开关管电压采样电路的电压信号MOS1_det、MOS2_det信号，判断开关管模块是否存在损坏情况，并根据系统设定逻辑输出使能信号EN1及EN2，以驱动相应的开关管工作，控制器的型号在此不做限定。

第一驱动芯片的输入端连接控制器，第一驱动芯片的输出端分别连接第一开关管Q1的源极和第二开关管Q2的源极；第二驱动芯片的输入端连接控制器，第二驱动芯片的输出端分别连接第三开关管Q3的源极和第四开关管Q4的源极。第一驱动芯片接收控制器的EN1使能信号，经驱动电路转换后，输出GATE1信号，用于驱动第一开关管Q1及第二开关管Q2工作；第二驱动芯片接收控制器的EN2使能信号，经驱动电路转换后，输出GATE2信号，用于驱动第三开关管Q3及第四开关管Q4工作，第一驱动芯片和第二驱动芯片的型号在此不做限定。

本实用新型实施例还提供一种多路供电系统1000，请参阅图9，包括多路输入切换电路100和多个供电单元，供电单元分别与多路输入切换电路中的开关管模块一一对应。

需要说明的是，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种多路输入切换电路，其特征在于，所述多路输入切换电路包括至少一个开关管模块、开关管控制电路、至少一个开关管驱动电路、辅助供电电路和至少一个开关管电压采样电路，所述开关管模块、所述开关管驱动电路和所述开关管电压采样电路一一对应；

所述开关管模块的第一端连接供电单元，所述开关管模块的第二端连接用电设备，用于连接所述供电单元和所述用电设备；

所述开关管控制电路的输出端连接所述开关管驱动电路的输入端，用于为所述开关管模块提供使能信号；

所述开关管驱动电路的输出端连接所述开关管模块的第三端，用于将所述使能信号转换后，输出驱动信号，用于驱动开关管模块工作；

所述辅助供电电路的输入端连接所述供电单元，所述辅助供电电路的输出端连接所述开关管控制电路，用于为所述开关管控制电路供电；

所述开关管电压采样电路的第一端连接所述开关管模块的第四端，用于采集所述开关管模块的电压，所述开关管电压采样电路的第二端连接所述开关管控制电路，所述开关管控制电路用于根据采样电压判断所述开关管模块是否正常工作。

2.根据权利要求1所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述开关管模块至少包括第一开关管和第二开关管；

所述第一开关管的第一端连接所述供电单元，所述第一开关管的第二端分别与所述第二开关管的第二端和所述开关管驱动电路的输出端相连，所述第一开关管的第三端分别与所述第二开关管的第三端和所述开关管电压采样电路的第一端相连，所述第二开关管的第一端连接所述用电设备。

3.根据权利要求1所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述开关管控制电路包括控制器，所述控制器的输出端与所述开关管驱动电路的输入端相连，用于为所述开关管模块提供使能信号。

4.根据权利要求1所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述开关管驱动电路包括驱动芯片，所述驱动芯片的输入端连接所述开关管控制电路的输入端，所述驱动芯片的输出端连接所述开关管模块的第三端，用于驱动开关管模块工作。

5.根据权利要求1所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述辅助供电电路包括限流电路和开关电路；

所述限流电路的第一端连接所述供电单元，所述限流电路的第二端连接所述开关电路的第一端，所述开关电路的第二端连接所述开关管控制电路。

6.根据权利要求5所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述辅助供电电路还包括至少一个第一隔离电路和第二隔离电路，所述第一隔离电路和所述开关管模块一一对应；

所述第一隔离电路的第一端连接所述供电单元，所述第一隔离电路的第二端连接所述限流电路的第一端，所述第二隔离电路的第一端连接所述开关管模块的第二端，所述第二隔离电路的第二端连接所述开关电路的第二端。

7.根据权利要求5所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述限流电路包括第一电阻，所述开关电路包括轻触开关，所述第一电阻的第一端连接所述供电单元，所述第一电阻的第二端连接所述轻触开关的第一端，所述轻触开关的第二端连接所述用电设备。

8.根据权利要求6所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述第一隔离电路包括第一二极管，所述第二隔离电路包括第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述供电单元，所述第一二极管的阴极连接所述限流电路的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述开关管模块的第二端，所述第二二极管的阴极连接所述开关管控制电路。

9.根据权利要求1所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述开关管电压采样电路包括分压电路和滤波电路，所述分压电路的第一端连接所述开关管模块的第四端，所述分压电路的第二端分别连接所述开关管控制电路的输入端和所述滤波电路的第一端，所述分压电路的第三端连接所述滤波电路的第二端并接地。

10.根据权利要求9所述的多路输入切换电路，其特征在于，所述分压电路包括第二电阻和第三电阻，所述滤波电路包括第一电容，所述第二电阻的第一端连接所述开关管模块的第四端，所述第二电阻的第二端分别连接所述第三电阻的第一端、所述第一电容的第一端和所述开关管控制电路的输入端，所述第三电阻的第二端连接所述第一电容的第二端并接地。

11.一种多路供电系统，包括权利要求1-10任一项所述的多路输入切换电路和多个供电单元，所述供电单元与所述开关管模块一一对应。

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