CN219018532U - 一种主副电池的切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主副电池的切换电路，包括电源开关电路；所述电源开关电路包括与主电池电连接的主电源开关电路和与副电池电连接的副电源开关电路；主电源开关电路副电源开关电路通过控制电路电连接。本发明电路设计简单，成本低，占用空间小，适用性广，能够实现快速主副电源切换，由于使用了MOS管，无传统二极管双电池切换电路的损耗问题，同时也解决了传统主副电源切换中副电池会在主电池电压下降后自动放电的问题。

Description

一种主副电池的切换电路

技术领域

本实用新型涉及电学领域，特别是涉及一种主副电池的切换电路。

背景技术

随着电子产业的飞速发展，主副电源供电电路越来越受到人们的关注。主副电源供电电路的主要功能是在主电源能量耗尽或主电源断开后，自动使用副电源进行供电，中间的切换过程也不会导致系统断电重启，仍能继续运行，后续更换电源或重新给电池充电后，电路又自动切换到主电源供电。

目前常见的主副电源切换有两种方案，一种是使用继电器来进行切换，将继电器的线圈与常开触点连接到主电池，常闭触点连接到副电池，主电池有电时，继电器动作，系统由主电池供电，主电池没电时，继电器不动作，系统由副电池供电。第二种是使用半导体器件，如二极管、MOS管等，使用两个二极管可以组成最简单的主副电源供电电路，二极管的正极分别接主副电池的正极，二极管的负极给系统供电。

但是继电器方案的双电池切换主要问题是切换速度慢，占用空间大，使用成本高。二极管组成的双电池切换电路主要问题有以下两点：二极管具有导通压降，电路损耗大；当主电池电压比副电池电压低时会自动使用副电池进行供电，当主电池用电量耗尽是也代表副电池电量也耗尽了。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种主副电池的切换电路及其制作方法。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种主副电池的切换电路，包括电源开关电路；所述电源开关电路包括与主电池电连接的主电源开关电路和与副电池电连接的副电源开关电路；主电源开关电路副电源开关电路通过控制电路电连接；所述主电源开关电路包括与主电池电连接的主电池接口BAT1，主电池接口BAT1的第一引脚和第二引脚均电连接主电池的正极，主电池接口BAT1的第一引脚电连接有MOS管一Q1的漏极，MOS管一Q1的源极电连接控制电路，MOS管一Q1的源极电连接有输出端口OUT的第一引脚；主电池接口BAT1的第二引脚和第三引脚电连接有控制电路的分压电路；所述副电源开关电路包括与副电池电连接的副电池接口BAT2，副电池接口BAT2的第一引脚电连接有副电池的正极、控制电路和MOS管二Q2的源极，MOS管二Q2的漏极电连接输出端口OUT的第一引脚；MOS管二Q2的栅极电连接控制电路。

进一步的改进，所述MOS管一Q1和MOS管二Q2均为PMOS管。

进一步的改进，所述控制电路包括与主电池接口BAT1第二引脚电连接的电阻一R1的一端和与主电池接口BAT1第三引脚电连接的电阻二R2的一端、三极管Q3的发射极和MOS管四Q4的源极并且接地设置；三极管Q3的基极电连接电阻一R1的另一端和电阻二R2的的另一端，三极管Q3的集电极电连接有MOS管四Q4的栅极和电阻三R3的一端，电阻三R3的另一端电连接副电池接口BAT2的第一引脚、电阻四R4的一端和MOS管二Q2的源极；电阻四R4的另一端电连接MOS管四Q4的漏极；MOS管四Q4的栅极电连接MOS管一Q1的栅极；MOS管四Q4的漏极电连接MOS管二Q2的栅极；电阻一R1电阻二R2构成分压电路。

进一步的改进，所述MOS管四Q4为NMOS管。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过电阻分压检测主电池是否接入和主电池电压，当主电池正常接入且电压正常时，打开主电池开关MOS管，关闭副电池开关MOS管，让主电池供电。当主电池断开或主电池电压下降到一定程度后，关断主电池开关MOS管，打开副电池开关MOS管，让副电池供电，电路切换速度块，中间不会导致系统断电。本发明电路设计简单，成本低，占用空间小，适用性广，能够实现快速主副电源切换，由于使用了MOS管，无传统二极管双电池切换电路的损耗问题，同时也解决了传统主副电源切换中副电池会在主电池电压下降后自动放电的问题。

附图说明

利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步的详细说明。

实施例1

如图1所示的一种主副电池的切换电路，主要由两部分组成：电源开关电路部分，控制电路部分。该电路主要是通过检测主电池是否接入和主电池电压来对主电源开关和副电池开关进行控制，以实现双电池切换的功能。

电源开关电路部分由PMOS管Q1、Q2组成，Q1为主电池开关MOS管，Q2为副电源开关MOS管，电源开关MOS管均使用P沟道类型，该类型MOS管导通条件是VGS＜VTH，当满足条件后MOS管相当于开关闭合。

控制电路部分由NPN型三极管Q3、NMOS管Q4、电阻R1、R2、R3、R4组成。电阻R1、R2组成分压电路，用于检测主电池电压，Q3、Q4用于驱动电池开关MOS管。当主电池接入而且主电池电压大于三极管导通电压，驱动主电池开关MOS管打开，副电池开关MOS管关闭，系统使用主电池进行供电。当主电池未接入或主电池电压低于三极管导通电压时，驱动副电池开关MOS管打开，主电池开关MOS管关闭，系统使用副电池进行供电。

具体工作工况如下：

主电池接入：BAT1的1、2脚共同连接到主电池的正极，主电池的电压经过分压电阻R1、R2的分压，当电阻R2上的电压大于三极管导通电压，三极管Q3进入饱和状态，则使PMOS管Q1的栅极电位等于0V，NMOS管Q4的栅极电位等于0V，PMOS管Q1导通，使主电池开关打开，NMOS管Q4截止，导致PMOS管Q2的栅极电位被电阻R4上拉到副电池电压大小，从而Q2截止，使副电池开关关断，系统由主电池供电。

主电池断开：由于未接入主电池，BAT1的1、2脚并未电气连接，三极管的基极电位为0V，三极管Q3进入截止状态，则使PMOS管Q1和NMOS管Q4的栅极电位被电阻R3上拉到副电池电压大小，使PMOS管Q1截止，主电池开关关断，使NMOS管Q4导通，致PMOS管Q2的栅极电位等于0V，从而Q2导通，使副电池开关打开，系统由副电池供电。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当了解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种主副电池的切换电路，其特征在于，包括电源开关电路；所述电源开关电路包括与主电池电连接的主电源开关电路和与副电池电连接的副电源开关电路；主电源开关电路副电源开关电路通过控制电路电连接；所述主电源开关电路包括与主电池电连接的主电池接口(BAT1)，主电池接口(BAT1)的第一引脚和第二引脚均电连接主电池的正极，主电池接口(BAT1)的第一引脚电连接有MOS管一(Q1)的漏极，MOS管一(Q1)的源极电连接控制电路，MOS管一(Q1)的源极电连接有输出端口(OUT)的第一引脚；主电池接口(BAT1)的第二引脚和第三引脚电连接有控制电路的分压电路；所述副电源开关电路包括与副电池电连接的副电池接口(BAT2)，副电池接口(BAT2)的第一引脚电连接有副电池的正极、控制电路和MOS管二(Q2)的源极，MOS管二(Q2)的漏极电连接输出端口(OUT)的第一引脚；MOS管二(Q2)的栅极电连接控制电路。

2.如权利要求1所述的主副电池的切换电路，其特征在于，所述MOS管一(Q1)和MOS管二(Q2)均为PMOS管。

3.如权利要求1所述的主副电池的切换电路，其特征在于，所述控制电路包括与主电池接口(BAT1)第二引脚电连接的电阻一(R1)的一端和与主电池接口(BAT1)第三引脚电连接的电阻二(R2)的一端、三极管(Q3)的发射极和MOS管四(Q4)的源极并且接地设置；三极管(Q3)的基极电连接电阻一(R1)的另一端和电阻二(R2)的另一端，三极管(Q3)的集电极电连接有MOS管四(Q4)的栅极和电阻三(R3)的一端，电阻三(R3)的另一端电连接副电池接口(BAT2)的第一引脚、电阻四(R4)的一端和MOS管二(Q2)的源极；电阻四(R4)的另一端电连接MOS管四(Q4)的漏极；MOS管四(Q4)的栅极电连接MOS管一(Q1)的栅极；MOS管四(Q4)的漏极电连接MOS管二(Q2)的栅极；电阻一(R1)电阻二(R2)构成分压电路。

4.如权利要求3所述的主副电池的切换电路，其特征在于，所述MOS管四(Q4)为NMOS管。

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