CN219918493U - 一种双电源切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双电源切换电路，涉及电源供电技术领域，其技术方案要点是：控制单元，控制单元包括续流二极管D1、光电耦合器U17、MOS管Q14和电阻R125；光电耦合器U1的1号脚和续流二极管D1的正极均用于与第一电源的输出端连接；光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端和MOS管Q14的源极均用于与第二电源的输出端连接；光电耦合器的2号脚和4号脚、电阻R125的另一端、MOS管Q14的栅极均接地；MOS管Q14的源极和续流二极管D1的负极均用于与外接设备的输入端连接。达到及时进行供电电源切换，避免供电电路电源失电、供电中断，进而提高双电源切换系统可靠性的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源供电技术领域，更具体地说，它涉及一种双电源切换电路。
背景技术
尾矿库中的监测设备多采用铅酸电池供电，并利用光伏板对电池进行充电。以致于在监测传感器数量较多、阴天时间较长等情况下，易出现光伏板供电不足，造成监测设备馈电、增加安全隐患几率的问题。因此，行业内多采用电池和交流电作为监测设备的双电源。但是，在实际工业生产中，主流的双电源系统大部分为手动双电源系统，而手动双电源系统的机械式切换方式，使得切换时间通常需要一秒以上，以致于很多时候无法及时对供电电源进行切换，使供电电路电源失电、供电中断，大大降低了双电源切换系统的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双电源切换电路，达到及时进行供电电源切换，避免供电电路电源失电、供电中断，进而提高双电源切换系统可靠性的目的。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种双电源切换电路，包括：控制单元，所述控制单元包括续流二极管D1、光电耦合器U17、MOS管Q14和电阻R125；所述光电耦合器U1的1号脚和续流二极管D1的正极均用于与第一电源的输出端连接；所述光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端和MOS管Q14的源极均用于与第二电源的输出端连接；所述光电耦合器的2号脚和4号脚、电阻R125的另一端、MOS管Q14的栅极均接地；所述MOS管Q14的源极和续流二极管D1的负极均用于与外接设备的输入端连接。
可选地，所述控制单元还包括稳压管DW1和三极管Q13；所述稳压管DW1的输入端用于与第一电源的输出端连接；所述稳压管DW1的输出端与三极管Q13的基极连接；所述三极管Q13的集电极与光电耦合器的2号脚连接；所述三极管Q13的发射级接地。
可选地，还包括AD/DC模块U5；所述AD/DC模块U5的输入端用于与第一电源的输出端连接；所述AD/DC模块U5的输出端与光电耦合器U1的1号脚、续流二极管D1的正极均连接。
可选地，还包括第一滤波单元；所述第一滤波单元的输入端与AD/DC模块U5的输出端连接；所述第一滤波单元的输出端与光电耦合器U1的1号脚、续流二极管D1的正极均连接。
可选地，所述第一滤波单元包括电感L4、电解电容C16和电容C7；所述电感的输入端与AD/DC模块U5的输出端连接；所述电感的输入端与电解电容C16的正极、续流二极管D1的正极、光电耦合器U1的1号脚、电容C7的输入端均连接；所述电解电容C16的负极和电容C7的输出端均接地。
可选地，还包括过流过压保护单元；所述过流过压保护单元的输入端用于与第一电源的输出端连接；所述过流过压保护单元的输出端与AD/DC模块U5的输入端连接。
可选地，还包括瞬态二极管TVS11；所述瞬态二极管TVS1的输入端用于与第二电源的输出端连接；所述瞬态二极管TVS1的输出端接地。
可选地，还包括过流保护单元；所述过流保护单元的输入端用于与第二电源的输出端连接；所述过流保护单元的输出端与光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端、MOS管Q14的源极和瞬态二极管TVS1的输入端均连接。
可选地，还包括二极管D10；所述二极管D10的输入端用于与第二电源的输出端连接；所述二极管的输出端用于与过流保护单元的输入端连接。
可选地，还包括第二滤波单元；所述第二滤波单元的输入端与MOS管Q14的源极、续流二极管D1的负极均连接；所述第二滤波单元的输出端用于与外接设备的输入端连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
当第一电源供电给光电耦合器U17的输入端时，光电耦合器U17的输出端闭合，光电耦合器U17呈短路状态，使电阻R125短路，进而使MOS管Q14断开，关断第二电源供电，此时，第一电源通过续流二极管D1给外接设备供电；当第一电源供电断开给光电耦合器U17的输入端供电时，光电耦合器U17输入端的电流为0，光电耦合器U17的输出端断开，光电耦合器U17呈现开路状态，使电阻R125两端电压恢复，进而使MOS管Q14闭合，第二电源给外接设备供电。达到及时进行供电电源切换，避免供电电路电源失电、供电中断，进而提高双电源切换系统可靠性的目的。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实施例中一种双电源切换电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例：
一种双电源切换电路，如图1所示，包括控制单元，该控制单元包括续流二极管D1、光电耦合器U17、MOS管Q14和电阻R125，其中，光电耦合器U1的1号脚和续流二极管D1的正极均用于与第一电源的输出端连接，光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端和MOS管Q14的源极均用于与第二电源的输出端连接，光电耦合器的2号脚和4号脚、电阻R125的另一端、MOS管Q14的栅极均接地，MOS管Q14的源极和续流二极管D1的负极均用于与外接设备的输入端连接。具体地，当第一电源供电给光电耦合器U17的输入端时，光电耦合器U17的输出端闭合，光电耦合器U17呈短路状态，使电阻R125短路，进而使MOS管Q14断开，关断第二电源供电，此时，第一电源通过续流二极管D1给外接设备供电；当第一电源供电断开给光电耦合器U17的输入端供电时，光电耦合器U17输入端的电流为0，光电耦合器U17的输出端断开，光电耦合器U17呈现开路状态，使电阻R125两端的电压恢复，进而使MOS管Q14闭合，第二电源给外接设备供电。达到及时进行供电电源切换，避免供电电路电源失电、供电中断，进而提高双电源切换系统可靠性的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，上述控制单元还包括稳压管DW1和三极管Q13，其中，稳压管DW1的输入端用于与第一电源的输出端连接，稳压管DW1的输出端与三极管Q13的基极连接，三极管Q13的集电极与光电耦合器的2号脚连接，三极管Q13的发射级接地。具体地，在利用第一电源供电，且第一电源的输出电压高于稳压管DW1的电压时，三极管Q13导通，使光电耦合器U17输入端有电流。当第一电源的输出电压低于稳压管DW1的电压时，三极管Q13截止，从而导致光电耦合器U17输入端电流为0。达到在切换时，避免外接设备输入电压瞬间下降过低，导致设备工作不正常的目的。本实施例中稳压二极管DW1的电压为9.1V，再加上三极管Q13的导通电压0.7V，在第一电源的输出电压低于9.8V时自动切换为第二电源供电，且由于设备正常工作电压最低为7V，不会影响设备的正常工作。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括AD/DC模块U5，AD/DC模块U5的输入端用于与第一电源的输出端连接，AD/DC模块U5的输出端与光电耦合器U1的1号脚、续流二极管D1的正极均连接。通过该结构，达到便于使用者将第一电源设置为交流电，对外接设备进行交流供电，以实现行业内采用电池和交流电作为监测设备双电源的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括第一滤波单元，该第一滤波单元包括电感L4、电解电容C16和电容C7，电感的输入端与AD/DC模块U5的输出端连接，述电感的输入端与电解电容C16的正极、续流二极管D1的正极、光电耦合器U1的1号脚、电容C7的输入端均连接，电解电容C16的负极和电容C7的输出端均接地。通过该结构，达到在AD/DC模块U5将第一电源的交流电压转换为低压直流电压后，对AD/DC模块U5输出的低压直流电进行滤波处理的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括过流过压保护单元，该过流过压保护单元包括保险F2和压敏电阻RV1，保险F2的输入端用于与第一电源的输出端连接，压敏电阻RV1的输入端、AD/DC模块U5的输入端均与保险F2的输出端连接。通过该结构，达到对第一电源输出给AD/DC模块U5的电压电流进行过压过流保护的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括瞬态二极管TVS11，瞬态二极管TVS1的输入端用于与第二电源的输出端连接，瞬态二极管TVS1的输出端接地。该瞬态二极管TVS11作为过压保护元件，滤除第二电源供电的尖峰电压，达到保护外接设备不被损坏的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括过流保护单元，该过流保护单元采用保险F7，且过流保护单元的输入端用于与第二电源的输出端连接，过流保护单元的输出端与光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端、MOS管Q14的源极和瞬态二极管TVS1的输入端均连接。达到对第二电源供电电路进行过流保护的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括二极管D10，二极管D10的输入端用于与第二电源的输出端连接，二极管的输出端用于与过流保护单元的输入端连接。该二极管D10作为防反元件，达到防止第二电源接反时损坏外接设备，以及防止第一电源供电时，电压倒灌进第二电源，造成不可预知风险的目的。
本实施例的一种可选实施方式：如图1所示，本实施例中的双电源切换电路还包括第二滤波单元，第二滤波单元包括电感L2、电解电容C66和C65，其中，电解电容C66的正极和电感L2的输入端与MOS管Q14的源极、续流二极管D1的负极均连接，外接设备的输入端、电解电容C65的正极均与电感L2的输出端连接，电解电容C65的负极和C66的负极均接地。通过该结构，达到对第一电源或第二电源输入外接设备的电流进行滤波处理的目的。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双电源切换电路，其特征在于，包括：
控制单元，所述控制单元包括续流二极管D1、光电耦合器U17、MOS管Q14和电阻R125；所述光电耦合器U1的1号脚和续流二极管D1的正极均用于与第一电源的输出端连接；所述光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端和MOS管Q14的源极均用于与第二电源的输出端连接；所述光电耦合器的2号脚和4号脚、电阻R125的另一端、MOS管Q14的栅极均接地；所述MOS管Q14的源极和续流二极管D1的负极均用于与外接设备的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
所述控制单元还包括稳压管DW1和三极管Q13；
所述稳压管DW1的输入端用于与第一电源的输出端连接；
所述稳压管DW1的输出端与三极管Q13的基极连接；
所述三极管Q13的集电极与光电耦合器的2号脚连接；
所述三极管Q13的发射级接地。
3.根据权利要求2所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括AD/DC模块U5；
所述AD/DC模块U5的输入端用于与第一电源的输出端连接；
所述AD/DC模块U5的输出端与光电耦合器U1的1号脚、续流二极管D1的正极均连接。
4.根据权利要求3所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括第一滤波单元；
所述第一滤波单元的输入端与AD/DC模块U5的输出端连接；
所述第一滤波单元的输出端与光电耦合器U1的1号脚、续流二极管D1的正极均连接。
5.根据权利要求4所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
所述第一滤波单元包括电感L4、电解电容C16和电容C7；
所述电感的输入端与AD/DC模块U5的输出端连接；
所述电感的输入端与电解电容C16的正极、续流二极管D1的正极、光电耦合器U1的1号脚、电容C7的输入端均连接；
所述电解电容C16的负极和电容C7的输出端均接地。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括过流过压保护单元；
所述过流过压保护单元的输入端用于与第一电源的输出端连接；
所述过流过压保护单元的输出端与AD/DC模块U5的输入端连接。
7.根据权利要求1所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括瞬态二极管TVS11；
所述瞬态二极管TVS11的输入端用于与第二电源的输出端连接；
所述瞬态二极管TVS11的输出端接地。
8.根据权利要求7所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括过流保护单元；
所述过流保护单元的输入端用于与第二电源的输出端连接；
所述过流保护单元的输出端与光电耦合器U1的3号脚、电阻R125的一端、MOS管Q14的源极和瞬态二极管TVS11的输入端均连接。
9.根据权利要求8所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括二极管D10；
所述二极管D10的输入端用于与第二电源的输出端连接；
所述二极管的输出端用于与过流保护单元的输入端连接。
10.根据权利要求1所述的一种双电源切换电路，其特征在于：
还包括第二滤波单元；
所述第二滤波单元的输入端与MOS管Q14的源极、续流二极管D1的负极均连接；
所述第二滤波单元的输出端用于与外接设备的输入端连接。
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