CN216436878U - 一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，包括主电源和辅助电源，所述主电源和辅助电源通过切换电路与电源输出端连接，所述切换电路包括失能辅助电源控制电路、高阻态主电源控制电路和延时启动电路，所述主电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述辅助电源的输入端连接，所述辅助电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述主电源的输入端连接，所述主电源和辅助电源分别通过延时启动电路与电源输出端连接。本实用新型能够自动切换主辅电源，具有导通电阻低，延时启动，元件较少，易选型等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电切换技术领域，尤其涉及一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路。
背景技术
在光伏跟踪系统中，数据采集器的功能与调试功能有许多共用功能，在使用中，经常要使用数据采集器现场调试其它设备。此时除正常供电外，还可能采用移动电源供电，以便随身携带，普通二极管单向导通方案，对大电流应用场景无效耗能偏大等缺点。为此现提出一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，包括主电源和辅助电源，所述主电源和辅助电源通过切换电路与电源输出端连接，所述切换电路包括失能辅助电源控制电路、高阻态主电源控制电路和延时启动电路，所述主电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述辅助电源的输入端连接，所述辅助电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述主电源的输入端连接，所述主电源和辅助电源均通过所述延时启动电路与电源输出端连接。
作为优选，所述失能辅助电源控制电路由第二二极管D2,第十五电阻R15,第一MOS管Q1，所述第二二极管D2和第十五电阻R15，所述辅助电源的输出端与所述第一MOS管Q1的输入端连接，所述第一MOS管Q1的基极与所述第十五电阻R15的第一端连接，所述第十五电阻R15的第二端连接，所述第二二极管D2串接在所述主电源的输出端和所述第一MOS管Q1的基极上。
作为优选，所述高阻态主电源控制电路包括第二三极管Q2、第十六电阻R16和第十七电阻R17，所述第十六电阻R16和第十七电阻R17并联与所述第二三极管Q2的集电极端连接，所述第二三极管Q2的发射极接地。
作为优选，所述延时启动电路包括辅助电源延时启动电路和主电源的延时启动电路，所述辅助电源延时启动电路由第十四电阻R14,第十电容C10和第十五电阻R15，所述主电源延时启动包括第十八电阻R18,第十三电阻C13,第十九电阻R19,第二三极管Q2,第十六电阻R16和第十七电阻R17。
相比现有技术，本实用新型的有益效果为：
本实用新型能够自动切换主辅电源，具有导通电阻低，延时启动，元件较少，易选型等优点。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路的结构原理示意图；
图2为本实用新型提出的一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路的电路示意图；
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。
参照图1-2，一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，包括主电源和辅助电源，所述主电源和辅助电源通过切换电路与电源输出端连接，所述切换电路包括失能辅助电源控制电路、高阻态主电源控制电路和延时启动电路，所述主电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述辅助电源的输入端连接，所述辅助电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述主电源的输入端连接，所述主电源和辅助电源均通过所述延时启动电路与电源输出端连接。
所述失能辅助电源控制电路由第二二极管D2,第十五电阻R15,第一MOS管Q1，所述第二二极管D2和第十五电阻R15，所述辅助电源的输出端与所述第一MOS管Q1的输入端连接，所述第一MOS管Q1的基极与所述第十五电阻R15的第一端连接，所述第十五电阻R15的第二端连接，所述第二二极管D2串接在所述主电源的输出端和所述第一MOS管Q1的基极上。
失能辅助电源控制电路由D2,R5,Q1组成，Q1为两个PMOS管。在主电源有效时，辅助电源控制信号Q1的G2端与S2电压相同，使得Q1上部PMOS截至，即使辅助电源存在，Q1上部PMOS也不会导通。
Q1的上部PMOS管，当S2-G2>Vth(mos开启电压)时，PMOS才导通。当主电源存在，主电源电压经D2到R15，将PMOS控制端G2电平接至高电平，接近主电源电平，即使辅助电源存在，S2-G2<Vth(mos开启电压)，Q1的上管D2到S2不会导通。
所述高阻态主电源控制电路包括第二三极管Q2、第十六电阻R16和第十七电阻R17，所述第十六电阻R16和第十七电阻R17并联与所述第二三极管Q2的集电极端连接，所述第二三极管Q2的发射极接地。
高阻态主电源控制电路由R16,R17,Q1组成，当辅助电源存在，主电源不存时，主电源控制信号Q1的G1端与S1电压相同，Q1的下部PMOS截止；当主电源存在时，通过Q2三极管仍然可以有效控制Q1的下部PMOS导通，并且失能辅助电源控制。这样从总体看，辅助电源对于主电源的控制具有高阻特性，不影响主电源对辅助电源的控制。
主电源不存在时，Q2集电极与发射极不导通。辅助电源电压经Q1上部PMOS管的体二极管，再经R16，R17将Q1下部MOS管的控制信号G1拉至高电平，S1-G1＝0V<Vth(mos开启电压)，辅助电源不能控制Q1的下部MOS管的导通。主电源存在时，仍可通过Q2控制相应的电源切换。
所述延时启动电路包括辅助电源延时启动电路和主电源的延时启动电路，所述辅助电源延时启动电路由第十四电阻R14,第十电容C10和第十五电阻R15，所述主电源延时启动包括第十八电阻R18,第十三电阻C13,第十九电阻R19,第二三极管Q2,第十六电阻R16和第十七电阻R17。当电源接入时，由RC延时电路将Q1的控制信号G1或G2延时开启，实现后面供电的软启动。
本实用新型的工作原理如下：
辅助电源的延时启动：
当辅助电源接入，C10仍处在未充电的状态，C10两端电压差为0V，G2电压等于DC5V_USB。辅助电源电压经Q1的上部MOS管的体二极到S2端，S2电压约等于DC5V_USB。此时控制信号G2与源极S2电压相同，Q1的上部PMOS管不导通。
随着辅助电源DC5V_USB，经R15和R14对C10进行充电，Q1的控制信号G2端电压慢慢下降，当电压S2-G2>Vth(mos开启电压)后，Q1上部MOS管D极与S2极导通，对后面的电路供电。从而实现延时启动的功能。延时时间由C10充电时间常数决定。供电导通阻抗为PMOS的导通阻抗，通常在几十豪欧的大小。
主电源的延时启动：
当主电源接入，C13仍处在未充电的状态，Q2基极电压为0V，Q2集电极与发射极未导通。主电源电压DC5V_MAIN经Q1下部PMOS的体二极管，再经R16,R17，Q1的控制信号G1与源极S1电压相同，电压值均为DC5V_MAIN。电压S1-G1＝0V<Vth(mos开启电压)。Q1的下部PMOS管不导通。
随着DC5V_MAIN经R18对C13进行充电，当Q2的基极电压大于开启电压，Q2集电极与源极导通，Q1的控制信号G1被拉到低电平，电压S1-G1＝DC5V_MAIN>Vth(mos开启电压)，达到开启条件，Q1下部MOS管D极与S1导通。从而实现延时启动的功能。延时时间由C13充电时间常数决定。供电导通阻抗为PMOS的导通阻抗，通常在几十豪欧的大小。
此电路在主电源存在时，由主电源供电；主电源不存时，由辅助电源供电，能够自动切换供电。供电电路的导通电阻均为PMOS的导通电阻，通常在几十豪欧的范围，减少供电的功率损耗。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，包括主电源和辅助电源，所述主电源和辅助电源通过切换电路与电源输出端连接，其特征在于，所述切换电路包括失能辅助电源控制电路、高阻态主电源控制电路和延时启动电路，所述主电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述辅助电源的输入端连接，所述辅助电源通过所述失能辅助电源控制电路与所述主电源的输入端连接，所述主电源和辅助电源分别通过延时启动电路与电源输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，其特征在于，所述失能辅助电源控制电路由第二二极管D2,第十五电阻R15,第一MOS管Q1，所述第二二极管D2和第十五电阻R15，所述辅助电源的输出端与所述第一MOS管Q1的输入端连接，所述第一MOS管Q1的基极与所述第十五电阻R15的第一端连接，所述第十五电阻R15的第二端连接，所述第二二极管D2串接在所述主电源的输出端和所述第一MOS管Q1的基极上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，其特征在于，所述高阻态主电源控制电路包括第二三极管Q2、第十六电阻R16和第十七电阻R17，所述第十六电阻R16和第十七电阻R17并联与所述第二三极管Q2的集电极端连接，所述第二三极管Q2的发射极接地。
4.根据权利要求1所述的一种应用于光伏跟踪系统的供电自动切换电路，其特征在于，所述延时启动电路包括辅助电源延时启动电路和主电源的延时启动电路，所述辅助电源延时启动电路由第十四电阻R14,第十电容C10和第十五电阻R15，所述主电源延时启动包括第十八电阻R18,第十三电阻C13,第十九电阻R19,第二三极管Q2,第十六电阻R16和第十七电阻R17。
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