CN215818083U - 一种电源开关切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电源开关切换电路，其中，第一三极管反向模块与第一电源端连接，第一三极管反向模块还与第一电源开关切换模块连接，第一电源开关切换模块还与第一电源端连接，第一电源开关切换模块还与供电端连接；第二三极管反向模块与第一电源端连接，第二三极管反向模块还与第二电源开关切换模块连接，第二电源开关切换模块还与第二电源端连接，第二电源开关切换模块还与供电端连接。本申请可以在第一电源端接通电源时，自动断开第二电源端与供电端的连接，由第一电源端为供电端供电，在第一电源端断开电源时，自动连通第二电源端与供电端，利用第二电源端为供电端供电，实现供电电源的切换。

Description

一种电源开关切换电路

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种电源开关切换电路。

背景技术

针对市面上使用频率高，耗电快的可移动的智能终端产品，除了使用智能终端机身上的USB充电口充电外，厂家一般还会配备专用充电底座，方便用户快速充电，免去插拨USB的动作，节约用户时间。

然而，在实际应用中，将插着USB充电的智能终端放入充电底座时，为了避免充电异常，需要把USB电源断开，切换到专用底座电源来充电。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种电源开关切换电路。

第一方面，本申请提供了一种电源开关切换电路，包括：第一电源开关切换模块、第二电源开关切换模块、第一三极管反向模块和第二三极管反向模块；

所述第一三极管反向模块的第一连接端与第一电源端连接，所述第一三极管反向模块的第二连接端与所述第一电源开关切换模块的第一连接端连接，所述第一电源开关切换模块的第二连接端与所述第一电源端连接，所述第一电源开关切换模块的第三连接端与供电端连接；

所述第二三极管反向模块的第一连接端与所述第一电源端连接，所述第二三极管反向模块的第二连接端与所述第二电源开关切换模块的第一连接端连接，所述第二电源开关切换模块的第二连接端与第二电源端连接，所述第二电源开关切换模块的第三连接端与所述供电端连接。

可选地，所述电源开关切换电路还包括：第一电容和第二电容，所述第一电容的电容值小于所述第二电容的电容值；

所述第一电容的一端与所述第一三极管反向模块的第一连接端连接，所述第一电容的另一端接地；

所述第二电容的一端与所述第二三极管反向模块的第一连接端连接，所述第二电容的另一端接地。

可选地，所述第一电源开关切换模块包括：第一MOS管；

所述第一MOS管的栅极与所述第一电源开关切换模块的第一连接端连接，所述第一MOS管的源极与所述第一电源开关切换模块的第二连接端连接，所述第一MOS管的漏极与所述第一电源开关切换模块的第三连接端连接。

可选地，所述电源开关切换电路还包括：第一电阻和第三电容；

所述第一电阻的一端与所述第一MOS管的栅极连接，所述第一电阻的另一端与所述第一MOS管的漏极连接；

所述第三电容与所述第一电阻并联。

可选地，所述第二电源开关切换模块包括：第二MOS管和第三MOS管；

所述第二MOS管的栅极与所述第二电源开关切换模块的第一连接端连接，所述第二MOS管的源极与所述第二电源开关切换模块的第二连接端连接，所述第二MOS管的漏极与所述第三MOS管的漏极连接，所述第三MOS管的栅极与所述第二电源开关切换模块的第一连接端连接，所述第三MOS管的源极与所述第二电源开关切换模块的第三连接端连接。

可选地，所述电源开关切换电路还包括：第二电阻和第四电容；

所述第二电阻的一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二电阻的另一端与所述第二MOS管的漏极连接；

所述第四电容与所述第二电阻并联。

可选地，第一三极管反向模块包括：第一三极管；

所述第一三极管的基极与第一三极管反向模块的第一连接端连接，所述第一三极管的集电极与所述第一三极管反向模块的第二连接端连接，所述第一三极管的发射极接地。

可选地，所述电源开关切换电路还包括：第三电阻；

所述第三电阻的一端与所述第一三极管反向模块的第二连接端连接，所述第三电阻的另一端与所述第一电源开关切换模块的第一连接端连接。

可选地，第二三极管反向模块包括：第二三极管和第四MOS管；

所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的基极与所述第二电源开关切换模块的第一连接端连接，所述第二三极管的集电极与所述第四MOS管的栅极连接，所述第四MOS管的源极接地，所述第四MOS管的漏极与所述第二电源开关切换模块的第二连接端连接。

可选地，所述电源开关切换电路还包括：第四电阻；

所述第四电阻的一端与所述第二三极管反向模块的第二连接端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二电源开关切换模块的第一连接端连接。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例可以在第一电源端接通电源时，自动断开第二电源端与供电端的连接，利用第一电源端为供电端供电，在第一电源端断开电源时，自动连通第二电源端与供电端，利用第二电源端为供电端供电，实现供电电源的切换。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电源开关切换电路的电路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

由于在实际应用中，将插着USB充电的智能终端放入充电底座时，为了避免充电异常，需要把USB电源断开，切换到专用底座电源来充电。为此，本申请实施例提供了一种电源开关切换电路，可以应用于电子设备中，该电子设备支持USB方式充电和充电底座两种方式充电。

如图1所示，所述电源开关切换电路，包括：第一电源开关切换模块11、第二电源开关切换模块12、第一三极管反向模块13和第二三极管反向模块14；

所述第一三极管反向模块13的第一连接端与第一电源端连接，所述第一三极管反向模块13的第二连接端与所述第一电源开关切换模块11的第一连接端连接，所述第一电源开关切换模块11的第二连接端与所述第一电源端连接，所述第一电源开关切换模块11的第三连接端与供电端连接；

所述第二三极管反向模块14的第一连接端与所述第一电源端连接，所述第二三极管反向模块14的第二连接端与所述第二电源开关切换模块12的第一连接端连接，所述第二电源开关切换模块12的第二连接端与第二电源端连接，所述第二电源开关切换模块12的第三连接端与所述供电端连接。

本申请实施例通过第二三极管反向模块在第一电源端接通电源时，控制第二电源开关切换模块断开第二电源端与供电端断开连接，并且，第一三极管反向模块在第一电源端接通电源时，控制第一电源开关切换模块连通第一电源端与供电端，使得第一电源端直接为供电端供电；

第二三极管反向模块在第一电源端断开电源时，控制第二电源开关切换模块连通第二电源端与供电端的连接，使得第二电源端直接为供电端供电，并且，第一三极管反向模块在第一电源端断开电源时，控制第一电源开关切换模块断开第一电源端与供电端，使得第一电源端与供电端断开连接。

本申请实施例可以在第一电源端接通电源时，自动断开第二电源端与供电端的连接，利用第一电源端为供电端供电，在第一电源端断开电源时，自动连通第二电源端与供电端，利用第二电源端为供电端供电，实现供电电源的切换。

在本申请的又一实施例中，所述电源开关切换电路还包括：第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1的电容值小于所述第二电容C2的电容值；

所述第一电容C1的一端与所述第一三极管反向模块13的第一连接端连接，所述第一电容C1的另一端接地；

所述第二电容C2的一端与所述第二三极管反向模块14的第一连接端连接，所述第二电容C2的另一端接地。

通过设置第一电容C1和第二电容C2，并且第二电容C2的电容值大于第一电容C1的电容值，使得第一电容和第二电容之间电能储存的量不同，进而使得第二三极管Q5的导通时间慢于第一三极管Q4，当第一电源端断电的时候，可以保证在第二电源端的电源导通之前，第一电源端的电源已经关断，很好的解决了因为掉电过程中导致的MOS管循环导通而关不断的问题，避免电源倒灌。

在本申请的又一实施例中，所述第一电源开关切换模块11包括：第一MOS管Q1；

所述第一MOS管Q1的栅极与所述第一电源开关切换模块11的第一连接端连接，所述第一MOS管Q1的源极与所述第一电源开关切换模块11的第二连接端连接，所述第一MOS管Q1的漏极与所述第一电源开关切换模块11的第三连接端连接。

在本申请的又一实施例中，所述电源开关切换电路还包括：第一电阻R1和第三电容C3；

所述第一电阻R1的一端与所述第一MOS管Q1的栅极连接，所述第一电阻R1的另一端与所述第一MOS管Q1的漏极连接；

所述第三电容C3与所述第一电阻R1并联。

在本申请的又一实施例中，所述第二电源开关切换模块12包括：第二MOS管Q2和第三MOS管Q3；

所述第二MOS管Q2的栅极与所述第二电源开关切换模块12的第一连接端连接，所述第二MOS管Q2的源极与所述第二电源开关切换模块12的第二连接端连接，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第三MOS管Q3的漏极连接，所述第三MOS管Q3的栅极与所述第二电源开关切换模块12的第一连接端连接，所述第三MOS管Q3的源极与所述第二电源开关切换模块12的第三连接端连接。

在本申请的又一实施例中，所述电源开关切换电路还包括：第二电阻R2和第四电容C4；

所述第二电阻R2的一端与所述第二MOS管Q2的栅极连接，所述第二电阻R2的另一端与所述第二MOS管Q2的漏极连接；

所述第四电容C4与所述第二电阻R2并联。

在本申请的又一实施例中，第一三极管反向模块13包括：第一三极管Q4；

所述第一三极管Q4的基极与第一三极管反向模块13的第一连接端连接，所述第一三极管Q4的集电极与所述第一三极管反向模块13的第二连接端连接，所述第一三极管Q4的发射极接地。

第一三极管Q4的基极与第一电源端之间还连接有第七电阻R7，第七电阻R7靠近第一三极管Q4的一端还与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接地。

在本申请的又一实施例中，所述电源开关切换电路还包括：第三电阻R3；

所述第三电阻R3的一端与所述第一三极管反向模块13的第二连接端连接，所述第三电阻R3的另一端与所述第一电源开关切换模块11的第一连接端连接。

在本申请的又一实施例中，第二三极管反向模块14包括：第二三极管Q5和第四MOS管Q6；

所述第二三极管Q5的发射极接地，所述第二三极管Q5的基极与所述第二电源开关切换模块12的第一连接端连接，所述第二三极管Q5的集电极与所述第四MOS管Q6的栅极连接，所述第四MOS管Q6的源极接地，所述第四MOS管Q6的漏极与所述第二电源开关切换模块12的第二连接端连接。

第二三极管Q5的基极与第一电源端之间还连接有第九电阻R9，第九电阻R9靠近第二三极管Q5的一端还与第十阻R10的一端连接，第十电阻R10的另一端接地。

第二三极管Q5的集电极还与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端接地，第二三极管Q5的集电极还与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第三MOS管Q3的漏极连接。

在本申请的又一实施例中，所述电源开关切换电路还包括：第四电阻R4；

所述第四电阻R4的一端与所述第二三极管反向模块14的第二连接端连接，所述第四电阻R4的另一端与所述第二电源开关切换模块12的第一连接端连接。

为了便于理解本方案，下面结合图1，简述本申请的工作原理：

在实际应用中，当将插着USB充电口的电子设备放入充电底座时，底座电源Base_power接入(即：第一电源端接通电源的供电端OSYS_5V)，第二三极管Q5导通，第四MOS管Q6截止，第二MOS管Q2和第三MOS管Q3截止，USB电源USB_VBUS被关断(即：第二电源端断开)，同时，因为底座电源Base_power接入，第一三极管Q4导通，第一MOS管Q1导通，底座电源Base_power被打开；达到优先使用底座电源Base_power供电的目的。

当将插着USB充电口的机器拿离充电底座时，因为底座电源Base_power端的电容效应，掉电需要时间，在Base_power掉电过程中，第一三极管Q4由导通变截止，第二三极管Q5由截止变导通，当Base_power掉电到一半时，第一三极管Q4和第二三极管Q5会同时处于导通状态，USB_VBUS的电源已经过来，Base_power的电源还没有关断，导致USB_VBUS的电源会倒灌到Base_power，系统一直识别到底座电源接入，逻辑出错。

所以，本申请通过在第一三极管Q4的基极与发射极之前并联0.1uF的第一电容C1，在第二三极管Q5的基极与发射极之前并联1uF的第二电容C2，由于第二电容C2的电容值大于第一电容C1的电容值，使第二三极管Q5的导通时间慢于第一三极管Q4，当Base_power掉电的时候，可以保证在USB_VBUS的电源导通之前，Base_power的电源已经关断，很好的解决了电源倒灌的问题。

另外，由于目前的电源开关切换电路要么使用肖特基二极管和MOS管的切换模式，使用肖特基二极管+MOS管的切换模式，当系统对USB 5V电源的电压要求比较高时，电源上串联的肖特基二极管因为压降比较大(2A电流情况下，一般0.3～0.4V)，导致到系统端的USB 5V电压太低无法满足系统要求；而且当电流比较大时，二极管的损耗大，还会带来发热严重和反向漏电流的问题。

为此，本申请实施例中的MOS管的内阻低，相对肖特基二极管来说压降小，损耗低发热小，而且比使用专用电源开关切换IC成本低，本技术方案使用MOS管替代肖特基二极管，使用MOS管+MOS管的电源开关切换电路，外加两个连接在MOS管栅极，控制MOS管导通的三极管反向电路来实现。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电源开关切换电路，其特征在于，包括：第一电源开关切换模块(11)、第二电源开关切换模块(12)、第一三极管反向模块(13)和第二三极管反向模块(14)；

所述第一三极管反向模块(13)的第一连接端与第一电源端连接，所述第一三极管反向模块(13)的第二连接端与所述第一电源开关切换模块(11)的第一连接端连接，所述第一电源开关切换模块(11)的第二连接端与所述第一电源端连接，所述第一电源开关切换模块(11)的第三连接端与供电端连接；

所述第二三极管反向模块(14)的第一连接端与所述第一电源端连接，所述第二三极管反向模块(14)的第二连接端与所述第二电源开关切换模块(12)的第一连接端连接，所述第二电源开关切换模块(12)的第二连接端与第二电源端连接，所述第二电源开关切换模块(12)的第三连接端与所述供电端连接。

2.根据权利要求1所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述电源开关切换电路还包括：第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第一电容(C1)的电容值小于所述第二电容(C2)的电容值；

所述第一电容(C1)的一端与所述第一三极管反向模块(13)的第一连接端连接，所述第一电容(C1)的另一端接地；

所述第二电容(C2)的一端与所述第二三极管反向模块(14)的第一连接端连接，所述第二电容(C2)的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述第一电源开关切换模块(11)包括：第一MOS管(Q1)；

所述第一MOS管(Q1)的栅极与所述第一电源开关切换模块(11)的第一连接端连接，所述第一MOS管(Q1)的源极与所述第一电源开关切换模块(11)的第二连接端连接，所述第一MOS管(Q1)的漏极与所述第一电源开关切换模块(11)的第三连接端连接。

4.根据权利要求3所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述电源开关切换电路还包括：第一电阻(R1)和第三电容(C3)；

所述第一电阻(R1)的一端与所述第一MOS管(Q1)的栅极连接，所述第一电阻(R1)的另一端与所述第一MOS管(Q1)的漏极连接；

所述第三电容(C3)与所述第一电阻(R1)并联。

5.根据权利要求1所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述第二电源开关切换模块(12)包括：第二MOS管(Q2)和第三MOS管(Q3)；

所述第二MOS管(Q2)的栅极与所述第二电源开关切换模块(12)的第一连接端连接，所述第二MOS管(Q2)的源极与所述第二电源开关切换模块(12)的第二连接端连接，所述第二MOS管(Q2)的漏极与所述第三MOS管(Q3)的漏极连接，所述第三MOS管(Q3)的栅极与所述第二电源开关切换模块(12)的第一连接端连接，所述第三MOS管(Q3)的源极与所述第二电源开关切换模块(12)的第三连接端连接。

6.根据权利要求5所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述电源开关切换电路还包括：第二电阻(R2)和第四电容(C4)；

所述第二电阻(R2)的一端与所述第二MOS管(Q2)的栅极连接，所述第二电阻(R2)的另一端与所述第二MOS管(Q2)的漏极连接；

所述第四电容(C4)与所述第二电阻(R2)并联。

7.根据权利要求1所述的电源开关切换电路，其特征在于，第一三极管反向模块(13)包括：第一三极管(Q4)；

所述第一三极管(Q4)的基极与第一三极管反向模块(13)的第一连接端连接，所述第一三极管(Q4)的集电极与所述第一三极管反向模块(13)的第二连接端连接，所述第一三极管(Q4)的发射极接地。

8.根据权利要求1所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述电源开关切换电路还包括：第三电阻(R3)；

所述第三电阻(R3)的一端与所述第一三极管反向模块(13)的第二连接端连接，所述第三电阻(R3)的另一端与所述第一电源开关切换模块(11)的第一连接端连接。

9.根据权利要求1所述的电源开关切换电路，其特征在于，第二三极管反向模块(14)包括：第二三极管(Q5)和第四MOS管(Q6)；

所述第二三极管(Q5)的发射极接地，所述第二三极管(Q5)的基极与所述第二电源开关切换模块(12)的第一连接端连接，所述第二三极管(Q5)的集电极与所述第四MOS管(Q6)的栅极连接，所述第四MOS管(Q6)的源极接地，所述第四MOS管(Q6)的漏极与所述第二电源开关切换模块(12)的第二连接端连接。

10.根据权利要求1所述的电源开关切换电路，其特征在于，所述电源开关切换电路还包括：第四电阻(R4)；

所述第四电阻(R4)的一端与所述第二三极管反向模块(14)的第二连接端连接，所述第四电阻(R4)的另一端与所述第二电源开关切换模块(12)的第一连接端连接。

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