CN220273376U - 电源切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种电源切换电路，包括第一电子开关管、第二电子开关管、第一开关管驱动电路、第二开关管驱动电路以及切换控制电路；所述第一电子开关管的输入端连接于主电源的输出端，第一电子开关管的输出端连接于负载，所述第一开关管驱动电路的控制输出端连接于第一电子开关管的控制端；第二电子开关管的输入端连接于副电源的输出端，第二电子开关管的输出端连接于负载，第二开关管驱动电路的控制输出端连接于第二电子开关管的控制端；所述切换控制电路第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关的输出端，切换控制电路用于检测第一电子开关管的输入端电压和输出端电压，并在第一电子开关管的输入端和输出端均为高电平时向第二开关管驱动电路的控制输入端输出高电平。

Description

电源切换电路

技术领域

本实用新型涉及一种电路，尤其涉及一种电源切换电路。

背景技术

在低压直流负载中，比如通信机房、通信基站等等，这些都需要低压直流供电，比如5V或者9V，这些直流负载在供电过程中往往需要持续稳定的供电，现有技术中，往往采用主从冗余电源进行供电，即一个主电源和一个副电源同时接入电路中，然后由主电源首先供电，当主电源存在故障时，然后切换到副电源进行供电，从而保证负载供电的不间断性。

在主电源和副电源进行切换时，需要切换控制电路来实现，但是，现有技术中，对于主、副电源的控制往往采用芯片的方式来实现，即通过采集电路采集相关电压或者电流信息输入至芯片，然后由芯片控制相应的回路，这种方式需要芯片实现，成本高，而且，还取决于控制逻辑，即写入的控制程序，如果控制逻辑有误，则会造成难以切换，从而不能实现不间断供电，虽然，现有技术也有些无需芯片的不间断供电的方式，但是，其电路结构复杂。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电源切换电路，在对低压直流负载供电过程中，能够实现主、副电源之间顺利切换，从而有效确保低压直流负载供电的持续性和稳定性，而且整个电路结构无需芯片，成本低，而且电路结构简单，可靠。

本实用新型提供的一种电源切换电路，包括第一电子开关管、第二电子开关管、第一开关管驱动电路、第二开关管驱动电路以及切换控制电路；

所述第一电子开关管的输入端连接于主电源的输出端，第一电子开关管的输出端连接于负载，所述第一开关管驱动电路的控制输出端连接于第一电子开关管的控制端；

第二电子开关管的输入端连接于副电源的输出端，第二电子开关管的输出端连接于负载，第二开关管驱动电路的控制输出端连接于第二电子开关管的控制端；

所述切换控制电路第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关的输出端，切换控制电路用于检测第一电子开关管的输入端电压和输出端电压，并在第一电子开关管的输入端和输出端均为高电平时向第二开关管驱动电路的控制输入端输出高电平。

进一步，所述切换控制电路包括电阻R2、电阻R7、电阻R4、电阻R9、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2、发光二极管LED1和发光二极管LED2；

三极管Q1的集电极作为切换控制电路的第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，三极管Q1的发射极连接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极连接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端作为切换控制电路的控制输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R2和电阻R7串联后连接于发光二极管LED1的正极，发光二极管LED1的负极接地，电阻R2和电阻R7之间的公共连接点连接于三极管Q1的基极，电阻R4的一端作为切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关管的输出端，电阻R4的另一端连接于发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极通过电阻R9接地，发光二极管LED2的负极和电阻R9之间的公共连接点连接于三极管Q2的基极。

进一步，所述第一开关管驱动电路包括电阻R3、电阻R5、电阻R6、电容C3和三极管Q3；

电阻R3的一端连接于第一电子开关管的输入端，电阻R3的另一端通过电阻R6连接于电容C3的一端，电容C3的另一端接地，三极管Q3的集电极通过电阻R5连接于第一电子开关管的控制端，第一电子开关管的控制端连接于电阻R3和电阻R6之间的公共连接点，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接于电容C3和电阻R6之间的公共连接点。

进一步，所述第二开关管驱动电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R10、三极管Q4、三极管Q5以及电容C4；

电阻R12的一端连接于第二电子开关管的输入端，电阻R12的另一端通过电阻R13连接于电容C4的一端，电容C4的另一端接地，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R10连接于第二电子开关管的控制端，第二电子开关管的控制端连接于电阻R12和电阻R13之间的公共连接点，三极管Q4的基极连接于电阻R13和电容C4之间的公共连接点，电阻R13和电容C4之间的公共连接点连接于三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极作为第二开关管驱动电路的控制输入端连接于切换控制电路的控制输出端。

进一步，所述第一电子开关管为PMOS管M1，PMOS管M1的源极作为第一电子开关管的输入端，PMOS管M1的漏极作为第一电子开关管的输出端，PMOS管M1的栅极作为第一电子开关管的控制端。

进一步，所述第二电子开关管为PMOS管M2，PMOS管M2的源极作为第二电子开关管的输入端，PMOS管M2的漏极作为第二电子开关管的输出端，PMOS管M2的栅极作为第二电子开关管的控制端。

进一步，还包括第一输入电路，所述第一输入电路包括电容C1、运放U1和电阻R1；

运放U1的同相端通过电容C1接地，运放U1的同相端作为第一输入电路的输入端连接于主电源的输出端，运放U1的反相端与运放U1的输出端直接连接，运放U1的输出端连接于电阻R1的一端，电阻R1的另一端作为第一输入电路的输出端连接于第一电子开关管的输入端。

进一步，还包括第二输入电路，所述第二输入电路包括电容C2、运放U2和电阻R11；

运放U2的同相端通过电容C2接地，运放U2的同相端作为第二输入电路的输入端连接于副电源的输出端，运放U2的反相端与运放U2的输出端直接连接，运放U2的输出端连接于电阻R11的一端，电阻R11的另一端作为第二输入电路的输出端连接于第二电子开关管的输入端。

进一步，还包括二极管D1，二极管D1的正极连接于第一电子开关管的输出端，二极管D1负极连接于负载的输入端。

进一步，还包括二极管D2，二极管D2的正极连接于第二电子开关管的输出端，二极管D2负极连接于负载的输入端。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，在对低压直流负载供电过程中，能够实现主、副电源之间顺利切换，从而有效确保低压直流负载供电的持续性和稳定性，而且整个电路结构无需芯片，成本低，而且电路结构简单，可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

以下进一步对本实用新型进行详细说明：

本实用新型提供的一种电源切换电路，包括第一电子开关管、第二电子开关管、第一开关管驱动电路、第二开关管驱动电路以及切换控制电路；

所述第一电子开关管的输入端连接于主电源的输出端，第一电子开关管的输出端连接于负载，所述第一开关管驱动电路的控制输出端连接于第一电子开关管的控制端；

第二电子开关管的输入端连接于副电源的输出端，第二电子开关管的输出端连接于负载，第二开关管驱动电路的控制输出端连接于第二电子开关管的控制端；

所述切换控制电路第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关的输出端，切换控制电路用于检测第一电子开关管的输入端电压和输出端电压，并在第一电子开关管的输入端和输出端均为高电平时向第二开关管驱动电路的控制输入端输出高电平。

其中：所述第一电子开关管为PMOS管M1，PMOS管M1的源极作为第一电子开关管的输入端，PMOS管M1的漏极作为第一电子开关管的输出端，PMOS管M1的栅极作为第一电子开关管的控制端。

所述第二电子开关管为PMOS管M2，PMOS管M2的源极作为第二电子开关管的输入端，PMOS管M2的漏极作为第二电子开关管的输出端，PMOS管M2的栅极作为第二电子开关管的控制端。采用PMOS管作为电子开关管，其相应速度快，切换时间短，利于负载工作，通过上述结构，在对低压直流负载供电过程中，能够实现主、副电源之间顺利切换，从而有效确保低压直流负载供电的持续性和稳定性，而且整个电路结构无需芯片，成本低，而且电路结构简单，可靠。

本实施例中，所述第一开关管驱动电路包括电阻R3、电阻R5、电阻R6、电容C3和三极管Q3；

电阻R3的一端连接于第一电子开关管的输入端，电阻R3的另一端通过电阻R6连接于电容C3的一端，电容C3的另一端接地，三极管Q3的集电极通过电阻R5连接于第一电子开关管的控制端，第一电子开关管的控制端连接于电阻R3和电阻R6之间的公共连接点，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接于电容C3和电阻R6之间的公共连接点。

其中：所述第二开关管驱动电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R10、三极管Q4、三极管Q5以及电容C4；

电阻R12的一端连接于第二电子开关管的输入端，电阻R12的另一端通过电阻R13连接于电容C4的一端，电容C4的另一端接地，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R10连接于第二电子开关管的控制端，第二电子开关管的控制端连接于电阻R12和电阻R13之间的公共连接点，三极管Q4的基极连接于电阻R13和电容C4之间的公共连接点，电阻R13和电容C4之间的公共连接点连接于三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极作为第二开关管驱动电路的控制输入端连接于切换控制电路的控制输出端。从上述可以看出，第一开关管驱动电路和第二开关管驱动电路结构基本相同，且工作原理也是类似，对于第一电子开关管，当主电源供电时，三极管Q3导通，从而使得第一电子开关管导通，向负载供电，同理，对于第二电子开关管，副电源上电后，三极管Q4导通，第二电子开关管导通，从而副电源进行供电，但是，需要明确的是：三极管Q4是否导通，还要取决于三极管Q5的导通与否，那么就需要切换控制电路进行控制，即三极管Q5导通，三极管Q4截止，三极管Q5截止，三极管Q4导通。

本实施例中，所述切换控制电路包括电阻R2、电阻R7、电阻R4、电阻R9、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2、发光二极管LED1和发光二极管LED2；

三极管Q1的集电极作为切换控制电路的第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，三极管Q1的发射极连接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极连接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端作为切换控制电路的控制输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R2和电阻R7串联后连接于发光二极管LED1的正极，发光二极管LED1的负极接地，电阻R2和电阻R7之间的公共连接点连接于三极管Q1的基极，电阻R4的一端作为切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关管的输出端，电阻R4的另一端连接于发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极通过电阻R9接地，发光二极管LED2的负极和电阻R9之间的公共连接点连接于三极管Q2的基极；在上述结构下，三极管Q1和三极管Q2组成给一个与门电路，即第一电子开关的输入端由高电平(即主电源的输入电压通过电阻R1分压后的电压)且第一电子开关管的输出端同样为高电平，才能够使得Q2的发射极输出高电平，三极管Q5导通，三极管Q4截止，副电源不工作，当第一电子开关管的输入端和输出端任一为低电平，那么三极管Q5截止，从而使得三极管Q4导通，副电源进入工作状态；在上述结构下，不仅仅能够实现主副电源之间的切换，还能够对主电源回路的故障进行提示，第一电子开关管的输入端和输出端均为高电平时，那么LED1和LED2均发光，但是，当LED1不发光时，那么此时主电源自身具有故障，当LED1发光而LED2不发光，那么此时则第一电子开关管故障，从而利于后续维检。

本实施例中，还包括第一输入电路，所述第一输入电路包括电容C1、运放U1和电阻R1；

运放U1的同相端通过电容C1接地，运放U1的同相端作为第一输入电路的输入端连接于主电源的输出端，运放U1的反相端与运放U1的输出端直接连接，运放U1的输出端连接于电阻R1的一端，电阻R1的另一端作为第一输入电路的输出端连接于第一电子开关管的输入端。

还包括第二输入电路，所述第二输入电路包括电容C2、运放U2和电阻R11；

运放U2的同相端通过电容C2接地，运放U2的同相端作为第二输入电路的输入端连接于副电源的输出端，运放U2的反相端与运放U2的输出端直接连接，运放U2的输出端连接于电阻R11的一端，电阻R11的另一端作为第二输入电路的输出端连接于第二电子开关管的输入端，在主副电源的输出端均设置了上述中的输入电路，一方面运放自身构成电压跟随器，起到稳定电压的作用，另一方面利用运放的高输入阻抗的特性，具有一定的隔离作用，为后续电路以及负载提供保护。

本实施例中，还包括二极管D1，二极管D1的正极连接于第一电子开关管的输出端，二极管D1负极连接于负载的输入端。

还包括二极管D2，二极管D2的正极连接于第二电子开关管的输出端，二极管D2负极连接于负载的输入端，通过上述结构，防止负载端的电流反向冲击，起到保护作用(尤其是防止感性负载的上电和断电的瞬间冲击)。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，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宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种电源切换电路，其特征在于：包括第一电子开关管、第二电子开关管、第一开关管驱动电路、第二开关管驱动电路以及切换控制电路；

所述第一电子开关管的输入端连接于主电源的输出端，第一电子开关管的输出端连接于负载，所述第一开关管驱动电路的控制输出端连接于第一电子开关管的控制端；

第二电子开关管的输入端连接于副电源的输出端，第二电子开关管的输出端连接于负载，第二开关管驱动电路的控制输出端连接于第二电子开关管的控制端；

所述切换控制电路第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关的输出端，切换控制电路用于检测第一电子开关管的输入端电压和输出端电压，并在第一电子开关管的输入端和输出端均为高电平时向第二开关管驱动电路的控制输入端输出高电平。

2.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：所述切换控制电路包括电阻R2、电阻R7、电阻R4、电阻R9、电阻R8、三极管Q1、三极管Q2、发光二极管LED1和发光二极管LED2；

三极管Q1的集电极作为切换控制电路的第一检测端连接于第一电子开关管的输入端，三极管Q1的发射极连接于三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极连接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端作为切换控制电路的控制输出端，三极管Q1的集电极通过电阻R2和电阻R7串联后连接于发光二极管LED1的正极，发光二极管LED1的负极接地，电阻R2和电阻R7之间的公共连接点连接于三极管Q1的基极，电阻R4的一端作为切换控制电路的第二检测端连接于第一电子开关管的输出端，电阻R4的另一端连接于发光二极管LED2的正极，发光二极管LED2的负极通过电阻R9接地，发光二极管LED2的负极和电阻R9之间的公共连接点连接于三极管Q2的基极。

3.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：所述第一开关管驱动电路包括电阻R3、电阻R5、电阻R6、电容C3和三极管Q3；

电阻R3的一端连接于第一电子开关管的输入端，电阻R3的另一端通过电阻R6连接于电容C3的一端，电容C3的另一端接地，三极管Q3的集电极通过电阻R5连接于第一电子开关管的控制端，第一电子开关管的控制端连接于电阻R3和电阻R6之间的公共连接点，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的基极连接于电容C3和电阻R6之间的公共连接点。

4.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：所述第二开关管驱动电路包括电阻R12、电阻R13、电阻R10、三极管Q4、三极管Q5以及电容C4；

电阻R12的一端连接于第二电子开关管的输入端，电阻R12的另一端通过电阻R13连接于电容C4的一端，电容C4的另一端接地，三极管Q4的发射极接地，三极管Q4的集电极通过电阻R10连接于第二电子开关管的控制端，第二电子开关管的控制端连接于电阻R12和电阻R13之间的公共连接点，三极管Q4的基极连接于电阻R13和电容C4之间的公共连接点，电阻R13和电容C4之间的公共连接点连接于三极管Q5的集电极，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5的基极作为第二开关管驱动电路的控制输入端连接于切换控制电路的控制输出端。

5.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：所述第一电子开关管为PMOS管M1，PMOS管M1的源极作为第一电子开关管的输入端，PMOS管M1的漏极作为第一电子开关管的输出端，PMOS管M1的栅极作为第一电子开关管的控制端。

6.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：所述第二电子开关管为PMOS管M2，PMOS管M2的源极作为第二电子开关管的输入端，PMOS管M2的漏极作为第二电子开关管的输出端，PMOS管M2的栅极作为第二电子开关管的控制端。

7.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：还包括第一输入电路，所述第一输入电路包括电容C1、运放U1和电阻R1；

运放U1的同相端通过电容C1接地，运放U1的同相端作为第一输入电路的输入端连接于主电源的输出端，运放U1的反相端与运放U1的输出端直接连接，运放U1的输出端连接于电阻R1的一端，电阻R1的另一端作为第一输入电路的输出端连接于第一电子开关管的输入端。

8.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：还包括第二输入电路，所述第二输入电路包括电容C2、运放U2和电阻R11；

运放U2的同相端通过电容C2接地，运放U2的同相端作为第二输入电路的输入端连接于副电源的输出端，运放U2的反相端与运放U2的输出端直接连接，运放U2的输出端连接于电阻R11的一端，电阻R11的另一端作为第二输入电路的输出端连接于第二电子开关管的输入端。

9.根据权利要求1所述电源切换电路，其特征在于：还包括二极管D1，二极管D1的正极连接于第一电子开关管的输出端，二极管D1负极连接于负载的输入端。

10.根据权利要求2所述电源切换电路，其特征在于：还包括二极管D2，二极管D2的正极连接于第二电子开关管的输出端，二极管D2负极连接于负载的输入端。