CN216356087U - 三电源自动切换电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电源切换，并具体提供了一种三电源自动切换电路，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、输出端、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及二极管，本申请通过上述结构，通过设置第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管以及第四场效应管对第一输入端、第二输入端以及第三输入端的输入电压进行切换的方式实现了可通过使用体积更小的场效应管来对替换大体积的继电器实现了无需通过设置继电器即可实现对输入电压进行切换同时缩小了整个电路的体积，解决了现有技术当中由于现有的继电器体积较大，导致电路板体积变大的问题，提升了三电源切换电路的适用面。

Description

三电源自动切换电路

技术领域

本发明涉及电源切换技术领域，尤其是一种三电源自动切换电路。

背景技术

随着电力需求量不断增长，各行业对供电可靠性的要求越来越高，根据负载的性质，很多场合需要在两路或多路电源间进行可靠切换，以保证供电连续性。伴随反事故措施的日趋完善，越来越多的先进设备应用到供电系统中，其中三电源切换电路在供电系统中的应用日趋广泛；

在目前的三电源切换电路中，主要是通过继电器来实现电源之间的切换，但是现有的继电器体积较大，导致电路板体积变大，难以适用于小体积的消费级电子产品。

发明内容

本申请的目的为提供一种三电源自动切换电路，旨在解决现有技术中，使用继电器进行切换的三电源自动切换电路体积过大，无法适用于小体积的消费级电子产品的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种三电源自动切换电路，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、输出端、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及二极管；

所述第一场效应管的源极与所述第一输入端相连，所述第一场效应管的漏极与所述输出端以及所述二极管的负极相连，所述第一电阻连接在所述第一场效应管的源极以及所述第一场效应管的栅极之间并与所述第四场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第二输入端相连，所述第二场效应管的源极与所述输出端以及所述第一场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与所述二极管的正极、所述第二电阻以及所述第三输入端相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第三场效应管的源极接地，所述第三场效应管的栅极与所述第二输入端相连，所述第三场效应管的漏极与所述第三电阻的一端以及第四场效应管的栅极相连，所述第三电阻的另一端与所述第一输入端相连，所述第四场效应管的源极接地，所述第四场效应管的漏极与所述第一电阻以及所述第一场效应管的栅极相连，从而实现根据所述第一场效应管的、所述第二场效应管、所述第三场效应管以及所述第四场效应管的导通状态实现对所述第一输入端的输入电压、所述第二输入端的输入电压以及所述第三输入端的输入电压之间的切换。

本申请通过上述结构，通过设置第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管以及第四场效应管对第一输入端、第二输入端以及第三输入端的输入电压进行切换，即可以实现三电源之间的切换，又避免使用继电器，缩小了整个电路的体积，使其可以适用于小体积的消费级电子产品，提升了三电源切换电路的适用性。

附图说明

图1为本申请一种三电源自动切换电路一实施例的电路示意图；

图2为本申请一实施例中第二输入端的结构示意图；

图中标号名称为：1-第一输入端、2-第二输入端、3-第三输入端、4-输出端、21-第一接口、22-第二接口。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

参照图1，本申请提供一种三电源自动切换电路，包括第一输入端1、第二输入端2、第三输入端3、输出端4、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3、第四场效应管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及二极管D1；

第一场效应管Q1的源极与第一输入端1相连，第一场效应管Q1的漏极与输出端4以及二极管D1的负极相连，第一电阻R1连接在第一场效应管Q1的源极以及第一场效应管Q1的栅极之间并与第四场效应管Q4的漏极相连，第二场效应管Q2的漏极与第二输入端2相连，第二场效应管Q2的源极与输出端4以及第一场效应管Q1的漏极相连，第二场效应管Q2的栅极与二极管D1的正极、第二电阻R2以及第三输入端3相连，第二电阻R2的另一端接地，第三场效应管Q3的源极接地，第三场效应管Q3的栅极与第二输入端2相连，第三场效应管Q3的漏极与第三电阻R3的一端以及第四场效应管Q4的栅极相连，第三电阻R3的另一端与第一输入端1相连，第四场效应管Q4的源极接地，第四场效应管Q4的漏极与第一电阻R1以及第一场效应管Q1的栅极相连，第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4用于对第一输入端1、第二输入端2以及第三输入端3的输入电压进行切换，第一输入端1、第二输入端2以及第三输入端3用于分别连接不同的外部输入电压，输出端4用于连接外部用电器，而当第一输入端1以及第二输入端2有输入电压时，为了防止第一输入端1以及第二输入端2的输入电压倒灌到第三输入端3造成第三输入端3电压，因此在第三输入端3的前方设置二极管D1，用于对反向输入的第一输入端1以及第二输入端2的输入电压进行截止，同时第一电阻R1用于向第一场效应管Q1提供一个固定的偏置信号，从而使第一场效应管Q1的栅极保持一个稳定的电平状态，防止由于第一场效应管Q1栅极的电平信号无法确定导致无法正常进行导通及截止，此外第二电阻R2用于向第二场效应管Q2提供一个固定的偏置信号，从而使第二场效应管Q2的栅极保持一个稳定的电平状态，防止由于第二场效应管Q2栅极的电平信号无法确定导致无法正常进行导通及截止，此外第三电阻R3用于向第四场效应管Q4提供一个固定的偏置信号，从而使第四场效应管Q4的栅极保持一个稳定的电平状态，防止由于第四场效应管Q4栅极的电平信号无法确定导致无法正常进行导通及截止，而第三场效应管Q3的栅极由于直接连接第二输入端2，因此第三场效应管Q3的栅极可以获得较为明确的电平信号，可以不外接电阻也能实现正常工作。

从而实现根据第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4的导通状态实现对第一输入端1的输入电压、第二输入端2的输入电压以及第三输入端3的输入电压之间的切换。

在本申请一实施例中，当只有第一输入端1有输入电压时，第一输入端1通过第三电阻R3连接到第四场效应管Q4的栅极，此时第四场效应管Q4的栅极获取到电信号，则此时第四场效应管Q4导通，第四场效应管Q4的漏极会被拉到0伏，此时第一场效应管Q1获取到输入电压，则第一场效应管Q1导通，则此时输出端4与第一接口21导通，输出端4的输出电压等于第一接口21的输入电压。

在上述实施例的基础上，当只有第二输入端2有输入电压时，第二输入端2的输入电压到达第二场效应管Q2，此时第二输入端2通过第二场效应管Q2内的体二极管连接到第二输入端2的源极，此时当第二场效应管Q2的输入电压高于预设的导通电压时，第二场效应管Q2导通，输出端4的输出电压等于第二输入端2的输入电压。

在上述实施例的基础上，当只有第三输入端3有输入电压时，第三输入端3通过二极管D1与到输出端4导通，输出端4的输出电压等于第三输入端3的输入电压时。

在上述实施例的基础上，当第一输入端1和第二输入端2有输入电压，第三输入端3没有输入电压时，第三场效应管Q3通过第一接口21获取到输入电压并导通，此时第四场效应管Q4的栅极电压会变为0伏，则此时第四场效应管Q4以及第一场效应管Q1截止，此时第二接口22将输入电压输入到第二场效应管Q2使其导通，输出端4的输出电压等于第二接口22的输入电压，从而达到节省第一输入端1的输入的效果，而当第二输入端2意外断电时，第三场效应管Q3截止，第四场效应管Q4的栅极与第一输入端1导通，此时第四场效应管Q4导通，同时第一场效应管Q1的栅极电压会变为0伏，则第一场效应管Q1导通，输出端4的输出电压等于第一输入端1的输入电压，从而防止由于第二输入端2的突然断电导致防止系统断电。

在上述实施例的基础上，当第一输入端1和第三输入端3有输入电压，第二输入端2没有输入电压，第三输入端3的输入电压大于第一输入端1的输入电压时；第一输入端1通过第三电阻R3连接到第四场效应管Q4的栅极，此时第四场效应管Q4导通，第一场效应管Q1的栅极电压变为0V，则第一场效应管Q1导通，则第一输入端1连接到输出端4，第三输入端3通过二极管D1到连接到输出端4，而当第三输入端3的输入电压高于第一输入端1的输入电压时，输出端4从第三输入端3取电，输出端4的电压约等于第三输入端3的电压，从而达到节省第一输入端1的输入的效果；当第三输入端3意外断电时，输出端4从第一输入端1取电，从而防止由于第三输入端3的突然断电导致防止系统断电。

在上述实施例的基础上，当第二输入端2和第三输入端3有输入电压，第一输入端1没有时输入电压，第三输入端3的输入电压大于第二输入端2的输入电压时，第三场效应管Q3导通，第四场效应管Q4的栅极电压为0伏，则第四场效应管Q4截止，此时第一场效应管Q1截止，第三输入端3通过二极管D1与输出端4导通，第二接口22通过第二场效应管Q2内的体二极管输出到第二场效应管Q2的源极，此时当第二场效应管Q2的输入电压低于预设的导通电压时，第二场效应管Q2截止，此时因为第三输入端3的输入电压大于第二输入端2的输入电压，则输出端4从第三输入端3取电，输出端4的输出电压等于第三输入端3的输入电压，从而达到节省第二输入端2输入电压的效果；而当第三输入端3意外断电时，第二场效应管Q2输入电压高于预设的导通电压，则第二场效应管Q2导通，输出端4的电压等于第二输入端2的电压，从而防止由于第三输入端3的突然断电导致防止系统断电。

在上述实施例的基础上，当第一输入端1、第二输入端2及第三输入端3均有输入电压，第三输入端3的输入电压大于第二输入端2的输入电压，第二输入端2的输入电压大于第一输入端1的输入电压时，则第三场效应管Q3的输入电压高于预设的导通电压，第三场效应管Q3导通，此时第四场效应管Q4的栅极电压为0V，则第四场效应管Q4截止，同时第一场效应管Q1截止；第三输入端3通过二极管D1与输出端4导通，第二接口22通过第二场效应管Q2的体二极管到连接到第二场效应管Q2的源极，此时当第二场效应管Q2输入电压低于预设的导通电压时，第二场效应管Q2截止，此时由于第三输入端3的输入电压大于第二输入端2的输入电压，即输出端4从第三输入端3取电，节省第一输入端1以及第二输入端2的输入电压，当第三输入端3意外断电时，第二场效应管Q2的输入电压上升并高于预设的导通电压，此时第二场效应管Q2导通，输出端4从第二输入端2取电，防止系统断电。

本申请的技术效果为：通过设置第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4对第一输入端1、第二输入端2以及第三输入端3的输入电压进行切换的方式实现了可通过使用体积更小的场效应管来对替换大体积的继电器实现了无需通过设置继电器即可实现对输入电压进行切换同时缩小了整个电路的体积。

参照图1，进一步地，所述三电源自动切换电路还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端接地，第四电阻R4的另一端与第三场效应管Q3的漏极、第三电阻R3的一端以及第四场效应管Q4的栅极相连，第四电阻R4用于当第一输入端1的输入电压过高时进行分压，使第四场效应管Q4的工作电压不至于太高导致第四场效应管Q4损坏。

参照图1，进一步地，所述三电源自动切换电路还包括第五电阻R5；

第五电阻R5的一端接地，第五电阻R5的另一端与第二输入端2以及第三场效应管3的栅极相连，第五电阻R5用于向第三场效应管Q3提供一个固定的偏置信号，从而使第三场效应管Q3的栅极保持一个稳定的电平状态，防止由于第三场效应管Q3栅极的电平信号由于第一输入端1的输入电压出现波动造成第三场效应管Q3栅极的电平信号不稳，导致第三场效应管Q3出现误开启。

参照图2，进一步地，第二输入端2包括第一接口21以及第二接口22；

第一接口21与第三场效应管Q3的栅极以及第五电阻R5相连，第二接口2与第二场效应管Q2的漏极相连，第一接口21以及第二接口22用于同时连接同一个外部供电，从而实现了在第三输入端3断电时切换为第二输入端2继续供电。

进一步地，第一场效应管Q1以及第二场效应管Q2为PMOS管，第一场效应管Q1的体二极管的正极与第一场效应管Q1的漏极相连，第一场效应管Q1的体二极管的负极与第一场效应管Q1的源极相连，第二场效应管Q2的体二极管的正极与第二场效应管Q2的漏极相连，第二场效应管Q2的体二极管的负极与第二场效应管Q2的源极相连，第一场效应管Q1以及第二场效应管Q2的体二极管用于使第一场效应管Q1以及第二场效应管Q2的源极与漏极之间可以根据工作情况实现双向导通。

进一步的，第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4为NMOS管，第三场效应管Q3的体二极管的正极与第三场效应管Q3的源极相连，第三场效应管Q3的体二极管的负极与第三场效应管Q3的漏极相连，第四场效应管Q4的体二极管的正极与第四场效应管Q4的源极相连，第四场效应管Q4的体二极管的负极与第四场效应管Q4的漏极相连，第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4的体二极管用于使第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4的源极与漏极之间可以根据工作情况实现双向导通。

综合上述实施例可知，本申请最大的有益效果在于：通过设置第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第三场效应管Q3以及第四场效应管Q4对第一输入端1、第二输入端2以及第三输入端3的输入电压进行切换的方式解决了现有技术当中的三电源切换电路主要通过继电器来实现电源之间的切换，但是由于现有的继电器体积较大，导致电路板体积变大，无法适用于小体积的消费级电子产品的问题，提升了三电源切换电路的适用面。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种三电源自动切换电路，其中，包括第一输入端、第二输入端、第三输入端、输出端、第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及二极管；

所述第一场效应管的源极与所述第一输入端相连，所述第一场效应管的漏极与所述输出端以及所述二极管的负极相连，所述第一电阻连接在所述第一场效应管的源极以及所述第一场效应管的栅极之间并与所述第四场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的漏极与所述第二输入端相连，所述第二场效应管的源极与所述输出端以及所述第一场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的栅极与所述二极管的正极、所述第二电阻以及所述第三输入端相连，所述第二电阻的另一端接地，所述第三场效应管的源极接地，所述第三场效应管的栅极与所述第二输入端相连，所述第三场效应管的漏极与所述第三电阻的一端以及第四场效应管的栅极相连，所述第三电阻的另一端与所述第一输入端相连，所述第四场效应管的源极接地，所述第四场效应管的漏极与所述第一电阻以及所述第一场效应管的栅极相连；

其中，根据所述第一场效应管、所述第二场效应管、所述第三场效应管以及所述第四场效应管的导通状态实现对所述第一输入端的输入电压、所述第二输入端的输入电压以及所述第三输入端的输入电压之间的切换。

2.如权利要求1所述的三电源自动切换电路，其中，还包括第四电阻；

所述第四电阻的一端接地，所述第四电阻的另一端与所述第三场效应管的漏极、所述第三电阻的一端以及所述第四场效应管的栅极相连。

3.如权利要求1所述的三电源自动切换电路，其中，还包括第五电阻；

所述第五电阻的一端接地，所述第五电阻的另一端与所述第二输入端以及所述第三场效应管的栅极相连。

4.如权利要求3所述的三电源自动切换电路，其中，所述第二输入端包括第一接口以及第二接口；

所述第一接口与所述第三场效应管的栅极以及所述第五电阻相连，所述第二接口与所述第二场效应管的漏极相连。

5.如权利要求1所述的三电源自动切换电路，其中，所述第一场效应管以及所述第二场效应管为PMOS管，所述第一场效应管的体二极管的正极与所述第一场效应管的漏极相连，所述第一场效应管的体二极管的负极与所述第一场效应管的源极相连，所述第二场效应管的体二极管的正极与所述第二场效应管的漏极相连，所述第二场效应管的体二极管的负极与所述第二场效应管的源极相连。

6.如权利要求1所述的三电源自动切换电路，其中，所述第三场效应管以及所述第四场效应管为NMOS管，所述第三场效应管的体二极管的正极与所述第三场效应管的源极相连，所述第三场效应管的体二极管的负极与所述第三场效应管的漏极相连，所述第四场效应管的体二极管的正极与所述第四场效应管的源极相连，所述第四场效应管的体二极管的负极与所述第四场效应管的漏极相连。

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