CN216721004U - 一种多电源供电切换电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多电源供电切换电路及电子设备。包括：用于分别连接电源输入的至少一个第一电源输入端，与第一电源输入端分别对应的至少一个第一输入通路；每一第一电源输入端均包括用于连接电源输入正极的第一正极端和用于连接电源输入负极的第一负极端；每一第一输入通路均包括第一开关单元、第一隔离单元和第一驱动单元；第一开关单元的第一端连接第一驱动单元，第一开关单元的第二端连接第一正极端，第一开关单元的第三端用于连接负载电路；第一隔离单元的第一端连接第一负极端，第一隔离单元的第二端用于连接负载电路。实施本实用新型能够电路简单，体积小且可靠性高。

Description

一种多电源供电切换电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及供电技术领域，更具体地说，涉及一种多路电源供电切换电路及电子设备。

背景技术

在大功率或者需要长续航的电动工具中，通常采用多个电池包供电，或是采用电池包+AC/DC直流电源供电。即对应可以通过多个电源输入供电。多电池包供电或是多个电池包与直流源都存在的系统，电池包与电源间不能相互串电流。相互之间的电流互串会导致电流反灌损坏电池包或电源供电电路。而在一些方案中，其采用切换电路进行电路切换，其存在的器件体积大、布局困难、器件可靠性低，同时，针对大电流场景专门进行的切换电路设计会导致电路成本增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种多电源供电切换电路及电子设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多电源供电切换电路，包括：用于分别连接电源输入的至少一个第一电源输入端，与所述第一电源输入端分别对应的至少一个第一输入通路；

每一所述第一电源输入端均包括用于连接电源输入正极的第一正极端和用于连接电源输入负极的第一负极端；

每一所述第一输入通路均包括第一开关单元、第一隔离单元和第一驱动单元；

所述第一开关单元的第一端连接所述第一驱动单元，所述第一开关单元的第二端连接所述第一正极端，所述第一开关单元的第三端用于连接负载电路；

所述第一隔离单元的第一端连接所述第一负极端，所述第一隔离单元的第二端用于连接所述负载电路。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述至少一个第一电源输入端包括两个第一电源输入端，所述至少一个第一输入通路包括两个第一输入通路。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述第一开关单元包括第一MOS管；所述第一MOS管的栅极连接所述第一驱动单元，所述第一MOS管的源极连接所述第一正极端，所述第一MOS管的漏极用于连接所述负载电路。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述第一驱动单元包括第二MOS管、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端分别连接所述第一正极端和所述第一MOS管的源极，所述第一电阻的第二端分别连接所述第一MOS管的栅极和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的栅极用于接收一控制电平，所述第二MOS管的源极接地。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述第一隔离单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极连接所述负载电路，所述第一二极管的阴极连接所述第一负极端；和/或

所述第一隔离单元包括第三MOS管和第三电阻；所述第三MOS管的栅极用于接收一控制电平，且所述第三MOS管的栅极连接所述第三电阻的第一端，所述第三MOS管的源极连接所述第三电阻的第二端和所述负载电路，所述第三MOS管的漏极连接所述第一负极端。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，还包括用于连接电源输入的至少一个第二电源输入端，与所述第二电源输入端分别对应连接的第二输入通路；

每一所述第二电源输入端均包括用于连接电源输入正极的第二正极端和用于连接电源输入负极的第二负极端；

每一所述第二输入通路均包括第二隔离单元、第二开关单元和第二驱动单元；其中，所述第二隔离单元与所述第二开关单元串联连接后一端连接所述第二正极端、另一端连接所述负载电路，所述第二驱动单元连接所述第二开关单元。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述第二开关单元包括第四MOS管，所述第四MOS管的源极连接所述第二隔离单元的第一端，所述第二隔离单元的第二端连接所述第二正极端，所述第四MOS管的漏极连接所述负载电路，所述第四MOS管的栅极连接所述第二驱动单元。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述第二驱动单元包括第五MOS管、第四电阻和第五电阻；所述第四电阻的第一端分别连接所述第四MOS管的源极，所述第四电阻的第二端分别连接所述第四MOS管的栅极和所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第五MOS管的漏极，所述第五MOS管的栅极用于接收一控制电平，所述第五MOS管的源极接地。

优选地，本实用新型的多电源供电切换电路中，所述第二隔离单元包括第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述第二正极端，所述第二二极管的阴极连接所述第四MOS管的源极；和/或

所述第二隔离单元包括第六MOS管；所述第六MOS管的栅极连接所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端，所述第六MOS管的源极连接所述第四电阻的第一端和所述第四MOS管的源极，所述第六MOS管的漏极连接所述第二正极端。

本实用新型还构造一种电子设备，包括如上面任意一项所述的多电源供电切换电路。

实施本实用新型的多电源供电切换电路及电子设备，具有以下有益效果：电路简单，体积小，且可靠性高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种多电源供电切换电路一实施例的电路结构示意图；

图2是本实用新型一种多电源供电切换电路一实施例的电路原理图；

图3是本实用新型一种多电源供电切换电路另一实施例的电路原理图；

图4是本实用新型一种多电源供电切换电路一实施例的电路结构示意图；

图5是本实用新型一种多电源供电切换电路另一实施例的电路原理图；

图6是本实用新型一种多电源供电切换电路另一实施例的电路原理图；

图7是本实用新型一种多电源供电切换电路另一实施例的电路原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1至图3，所示，在本实用新型的一种多电源供电切换电路第一实施例中，包括：用于分别连接电源输入的至少一个第一电源输入端11，与第一电源输入端11分别对应的至少一个第一输入通路12；每一第一电源输入端11均包括用于连接电源输入正极的第一正极端111和用于连接电源输入负极的第一负极端112；每一第一输入通路12均包括第一开关单元122、第一隔离单元121和第一驱动单元123；第一开关单元122的第一端连接第一驱动单元123，第一开关单元122的第二端连接第一正极端111，第一开关单元122的第三端用于连接负载电路200；第一隔离单元121的第一端连接第一负极端112，第一隔离单元121的第二端用于连接负载电路200。具体的，第一电源输入端11分别用来连接电池包或者其他供电电路的电源输出，第一输入通路12分别连接第一电源输入端11以与对应的电池包或者其他电源电路的电源输出形成一一对应关系。电池包或者其他供电电路的电源输出通过对应的第一输入通路12输入至负载电路200。每一第一电源输入端11包括第一正极端111和第一负极端112，用来分别连接电源的正极输入和负极输入。其在每一第一输入通路12中，在第一正极端111与负载电路200之间设置有第一开关单元122，在第一负极端112与负载电路200之间设置有第一隔离单元121。并通过第一驱动单元123驱动第一开关单元122导通或关断。在第一开关单元122导通时，第一正极端111的输入经第一开关单元122后输入至负载电路200，同时第一隔离单元121正向导通，最终形成第一正极端111到第一负极端112的完整通路，实现负载电路200的供电。其中，第一驱动单元123接收的驱动电平可以通过电池电压检测电路300输出，其通过对电池包或其他供电电路进行检测以根据检测结果输出对应的驱动电平驱动第一驱动单元123导通或关断，对应的驱动第一开关单元122导通或者关断。该电池电压检测电路300可以采用任意的已有的软件或者硬件电路。并且通过关断的第一开关单元122形成负载电路200与第一正极端111的关断，同时通过第一隔离单元121防止其他输入通路的电源对该电源输入端形成反灌。

可选的，至少一个第一电源输入端11包括两个第一电源输入端11，至少一个第一输入通路12包括两个第一输入通路12。其中可以设置两路第一电源输入端11，及其两路第一输入通路12。

可选的，如图2和图3所示，第一开关单元122包括第一MOS管；第一MOS管的栅极连接第一驱动单元123，第一MOS管的源极连接第一正极端111，第一MOS管的漏极用于连接负载电路200。具体的，第一开关单元122可以采用MOS管组成。在一具体的实施例中，第一MOS管包括MOS管Q11，MOS管Q11的源极连接第一正极端111，MOS管Q11的栅极连接第一驱动单元123，MOS管的漏极连接负载电路200。MOS管Q11通过第一驱动单元123驱动导通或关断。

可选的，第一驱动单元123包括第二MOS管、第一电阻和第二电阻；第一电阻的第一端分别连接第一正极端111和第一MOS管的源极，第一电阻的第二端分别连接第一MOS管的栅极和第二电阻的第一端，第二电阻的第二端连接第二MOS管的漏极，第二MOS管的栅极用于接收一控制电平，第二MOS管的源极接地。具体的，第一驱动单元123也可以通过MOS管及其外围电路组成，在一具体实施例中，第二MOS管包括MOS管Q12，MOS管Q12的源极接地，MOS管Q12的栅极用来接收控制电平，该控制电平可以通过已有检测电路300输出。MOS管Q12的漏极连接电阻R12(对应第二电阻)的第二端，电阻R12的第一端连接电阻R11(对应第一电阻)的第二端和MOS管Q11的栅极，电阻R11的第一端连接第一正极端111。其中，在MOS管Q12可以接收检测电路300输出的电平Pow1导通或者关断，在MOS管Q12导通时，第一正极端111的的正极输入经电阻R11和电阻R12的分压生成驱动电平以驱动MOS管Q11导通，同时对应的第一隔离单元121导通，最终形成导通的输入通路。

可选的，如图3所示，第一隔离单元121包括第一二极管，第一二极管的阳极连接负载电路200，第一二极管的阴极连接第一负极端112；具体的，可以通过二极管实现通路之间的隔离。在一具体实施例中，第一二极管包括二极管D11，二极管D11的阳极连接负载电路200，二极管D11的阴极连接第一负极端112，通过该二极管可以防止各电源输入之间的互相干扰。

可选的，如图2所示，第一隔离单元121包括第三MOS管和第三电阻；第三MOS管的栅极用于接收一控制电平，且第三MOS管的栅极连接第三电阻的第一端，第三MOS管的源极连接第三电阻的第二端和负载电路200，第三MOS管的漏极连接第一负极端112。具体的，第一隔离单元121还可以通过MOS管及其外围电路组成。在一具体实施例中，第三MOS管包括MOS管Q15，MOS管Q15的漏极连接第一负极端112，MOS管Q15的栅极与MOS管Q15的源极之间连接电阻R15(对应第三电阻)，同时MOS管Q15的栅极用来输入控制电平，通过该控制电平控制MOS管Q15导通或关断。其中，每一第一输入通路12中，第二MOS管和第三MOS管对应的控制电平为同一控制电平，例如MOS管Q12和MOS管Q15的控制电平均为电平Pow1。电平Pow1可以通过已有检测电路300输入。

可选的，如图4至图7所示，本实用新型的多电源供电切换电路中，还包括用于连接电源输入的至少一个第二电源输入端21，与第二电源输入端21分别对应连接的第二输入通路22；每一第二电源输入端21均包括用于连接电源输入正极的第二正极端211和用于连接电源输入负极的第二负极端212；每一第二输入通路22均包括第二隔离单元221、第二开关单元222和第二驱动单元223；其中，第二隔离单元221与第二开关单元222串联连接后一端连接第二正极端211、另一端连接负载电路200，第二驱动单元223连接第二开关单元222。具体的，多电源输入还可以包括第二电源输入端21，第二电源输入端21分别用来连接电池包或者其他供电电路的电源输出，第二输入通路22分别连接第二电源输入端21以与对应的电池包或者其他电源电路的电源输出形成一一对应关系。电池包或者其他供电电路的电源输出通过对应的第二输入通路22输入至负载电路200。每一第二电源输入端21包括第二正极端211和第二负极端212，用来分别连接电源的正极输入和负极输入。其在每一第二输入通路22中，在第二正极端211与负载电路200之间设置有第二开关单元222和第二隔离单元221，第二负极端212与负载电路200直接相连。并通过第二驱动单元223驱动第二开关单元222导通或关断。在第二开关单元222导通时，第二正极端211的输入经第二开关单元222和第二隔离单元221后输入至负载电路200，由于第二负极端212直接连接负载电路200，最终形成第二正极端211到第二负极端222的导通通路，实现对负载电路200的供电。其中，第二驱动单元223接收的驱动电平可以通过电池电压检测电路300输出，其通过对电池包或其他供电电路进行检测以根据检测结果输出对应的驱动电平驱动第二驱动单元223导通或关断，对应的驱动第二开关单元222导通或者关断。该电池电压检测电路300可以采用任意的已有的软件或者硬件电路。并且通过关断的第二开关单元222形成负载电路200与第二正极端211的关断，同时通过第二隔离单元221防止其他输入通路的电源对该电源输入端形成反灌。

可选的，如图5至图7所示，第二开关单元222包括第四MOS管，第四MOS管的源极连接第二隔离单元221的第一端，第二隔离单元221的第二端连接第二正极端211，第四MOS管的漏极连接负载电路200，第四MOS管的栅极连接第二驱动单元223。具体的，第二开关单元222可以通过MOS管组成。在一具体的实施例中，第四MOS管包括MOS管Q31，MOS管Q31的栅极连接第二驱动单元223，MOS管Q31的源极连接第二隔离单元221，MOS管Q31的漏极连接负载电路200。MOS管Q31通过第二驱动单元223生成的驱动电平控制导通或者关断。

可选的，第二驱动单元223包括第五MOS管、第四电阻和第五电阻；第四电阻的第一端分别连接第四MOS管的源极，第四电阻的第二端分别连接第四MOS管的栅极和第五电阻的第一端，第五电阻的第二端连接第五MOS管的漏极，第五MOS管的栅极用于接收一控制电平，第五MOS管的源极接地。具体的，第二驱动单元223也可以通过MOS管及其外围电路组成。在一具体实施例中，第五MOS管包括MOS管Q32，MOS管Q32的源极接地，MOS管Q32的栅极用来接收控制电平，该控制电平可以通过已有检测电路300输出。例如，通过检测电路300输出的电平Pow1控制MOS管Q32的导通或者关断。MOS管Q32的漏极连接电阻R32(对应第五电阻)的第二端，电阻R32的第一端连接电阻R31(对应第四电阻)的第二端和MOS管Q31的栅极，电阻R31的第一端连接MOS管Q31的源极。在MOS管Q32导通时，第二正极端211的的正极输入经第二隔离单元221输入后并经电阻R31和电阻R32的分压生成驱动电平以驱动MOS管Q31导通，最终形成导通的输入通路。

可选的，如图6所示，第二隔离单元221包括第二二极管，第二二极管的阳极连接第二正极端211，第二二极管的阴极连接第四MOS管的源极；具体的，第二隔离单元221可以通过二极管组成。在一具体实施例中，第二二极管包括二极管D31，二级管D31的阳极连接第二正极端211，二极管D31的阴极连接MOS管Q31的源极，其正向导通反向隔离，防止电源输入端的互相影响。

可选的，如图5所示，第二隔离单元221包括第六MOS管；第六MOS管的栅极连接第四电阻的第二端和第五电阻的第一端，第六MOS管的源极连接第四电阻的第一端和第四MOS管的源极，第六MOS管的漏极连接第二正极端211。具体的，第二隔离单元221还可以通过MOS管组成。在一具体实施例中，第六MOS管包括MOS管Q21，MOS管Q21的漏极连接至第二正极端211，MOS管Q21的栅极连接电阻R21(对应第四电阻)和电阻R22(对应第五电阻)的串联连接端，在MOS管Q23(对应第五MOS管)导通时，通过MOS管Q21的续流作用在电阻R21和电阻R22之间形成分压，该分压驱动MOS管Q21和MOS管Q22(对应第四MOS管)导通，最终整个输入通路导通。

其中，通过MOS管作为开关使用配合电路切换，其相比一些继电器作为开关使用的场景，其能够避免出现长时间使用触点老化而导致的可靠性问题，因此能够提高电路可靠性并降低整个电路的设计成本。

本实用新型的一种电子设备，包括如权利要求上面任意一项的多电源供电切换电路。即，在电子设备中，设置该多电源供电切换电路，实现多个不同的电池包接入时，对电池的切换。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种多电源供电切换电路，其特征在于，包括：用于分别连接电源输入的至少一个第一电源输入端，与所述第一电源输入端分别对应的至少一个第一输入通路；

每一所述第一电源输入端均包括用于连接电源输入正极的第一正极端和用于连接电源输入负极的第一负极端；

每一所述第一输入通路均包括第一开关单元、第一隔离单元和第一驱动单元；

所述第一开关单元的第一端连接所述第一驱动单元，所述第一开关单元的第二端连接所述第一正极端，所述第一开关单元的第三端用于连接负载电路；

所述第一隔离单元的第一端连接所述第一负极端，所述第一隔离单元的第二端用于连接所述负载电路。

2.根据权利要求1所述的多电源供电切换电路，其特征在于，所述至少一个第一电源输入端包括两个第一电源输入端，所述至少一个第一输入通路包括两个第一输入通路。

3.根据权利要求1所述的多电源供电切换电路，其特征在于，所述第一开关单元包括第一MOS管；所述第一MOS管的栅极连接所述第一驱动单元，所述第一MOS管的源极连接所述第一正极端，所述第一MOS管的漏极用于连接所述负载电路。

4.根据权利要求3所述的多电源供电切换电路，其特征在于，所述第一驱动单元包括第二MOS管、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端分别连接所述第一正极端和所述第一MOS管的源极，所述第一电阻的第二端分别连接所述第一MOS管的栅极和所述第二电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第二MOS管的漏极，所述第二MOS管的栅极用于接收一控制电平，所述第二MOS管的源极接地。

5.根据权利要求3所述的多电源供电切换电路，其特征在于，

所述第一隔离单元包括第一二极管，所述第一二极管的阳极连接所述负载电路，所述第一二极管的阴极连接所述第一负极端；和/或

所述第一隔离单元包括第三MOS管和第三电阻；所述第三MOS管的栅极用于接收一控制电平，且所述第三MOS管的栅极连接所述第三电阻的第一端，所述第三MOS管的源极连接所述第三电阻的第二端和所述负载电路，所述第三MOS管的漏极连接所述第一负极端。

6.根据权利要求1所述的多电源供电切换电路，其特征在于，还包括用于连接电源输入的至少一个第二电源输入端，与所述第二电源输入端分别对应连接的第二输入通路；

每一所述第二电源输入端均包括用于连接电源输入正极的第二正极端和用于连接电源输入负极的第二负极端；

每一所述第二输入通路均包括第二隔离单元、第二开关单元和第二驱动单元；其中，所述第二隔离单元与所述第二开关单元串联连接后一端连接所述第二正极端、另一端连接所述负载电路，所述第二驱动单元连接所述第二开关单元。

7.根据权利要求6所述的多电源供电切换电路，其特征在于，所述第二开关单元包括第四MOS管，所述第四MOS管的源极连接所述第二隔离单元的第一端，所述第二隔离单元的第二端连接所述第二正极端，所述第四MOS管的漏极连接所述负载电路，所述第四MOS管的栅极连接所述第二驱动单元。

8.根据权利要求7所述的多电源供电切换电路，其特征在于，所述第二驱动单元包括第五MOS管、第四电阻和第五电阻；所述第四电阻的第一端分别连接所述第四MOS管的源极，所述第四电阻的第二端分别连接所述第四MOS管的栅极和所述第五电阻的第一端，所述第五电阻的第二端连接所述第五MOS管的漏极，所述第五MOS管的栅极用于接收一控制电平，所述第五MOS管的源极接地。

9.根据权利要求8所述的多电源供电切换电路，其特征在于，

所述第二隔离单元包括第二二极管，所述第二二极管的阳极连接所述第二正极端，所述第二二极管的阴极连接所述第四MOS管的源极；和/或

所述第二隔离单元包括第六MOS管；所述第六MOS管的栅极连接所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端，所述第六MOS管的源极连接所述第四电阻的第一端和所述第四MOS管的源极，所述第六MOS管的漏极连接所述第二正极端。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的多电源供电切换电路。

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