CN220457167U - 供电路径的自动切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种供电路径的自动切换电路，包括：外部电源开关电路、内部电池开关电路和切换电路；所述外部电源开关电路设置在外部电源与负载之间；所述内部电池开关电路设置在内部电池与负载之间；所述切换电路与所述外部电源开关电路、所述内部电池开关电路相连。采用本电路能够避免外部电源和内部电池的供电相互影响，实现电池保护。
Description
技术领域
本实用新型属于电路技术领域，尤其涉及一种供电路径的自动切换电路。
背景技术
目前供电路径，一般都会使用外部电源或者内部电池给平板供电，示例的在军用加固平板领域中，当没有接外部电源适配器时，平板使用内部电池供电，但是当外部电源和内部电池同时供电时，外部电源和内部电池的供电会相互影响，从而造成对电池的功能损坏，缩短电池的使用寿命，导致平板待机时间变短甚至无法开机。
实用新型内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免外部电源和内部电池的供电相互影响，实现电池保护的供电路径的自动切换电路。
本实用新型提供一种供电路径的自动切换电路，包括：外部电源开关电路、内部电池开关电路和切换电路；
所述外部电源开关电路设置在外部电源与负载之间；所述内部电池开关电路设置在内部电池与负载之间；所述切换电路与所述外部电源开关电路、所述内部电池开关电路相连。
在其中一个实施例中，所述外部电源开关电路包括第一P-MOS管、第一磁珠和第二磁珠；
所述第一P-MOS管的第1引脚、第2引脚和第3引脚与所述第一磁珠的一端相连，所述第一磁珠的另一端与所述外部电源相连；所述第一P-MOS管的第4引脚与所述切换电路相连；所述第一P-MOS管的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚与所述第二磁珠的一端相连，所述第二磁珠的另一端与所述负载相连。
在其中一个实施例中，所述内部电源开关电路包括第二P-MOS管、第三磁珠和第四磁珠；
所述第二P-MOS管的第1引脚、第2引脚和第3引脚与所述第三磁珠的一端相连，所述第三磁珠的另一端与所述内部电池相连；所述第二P-MOS管的第4引脚与所述切换电路相连；所述第二P-MOS管的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚与所述第四磁珠的一端相连，所述第四磁珠的另一端与所述负载相连。
在其中一个实施例中，所述切换电路包括NPN三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；
所述第一电阻的一端与所述第一P-MOS管的第4引脚相连，另一端与所述NPN三极管的集电极相连；
所述NPN三极管的基极与所述第二电阻和所述第三电阻的公共端相连，所述第二电阻的另一端与地相连，所述第三电阻的另一端与所述外部电源相连；所述NPN三极管的发射极与地相连；所述NPN三极管的集电极与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述内部电池相连。
在其中一个实施例中，所述切换电路还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端与所述第二P-MOS管的第4引脚相连，另一端与所述外部电源相连；所述第六电阻的一端与所述第二P-MOS管的第4引脚相连，另一端与地相连。
在其中一个实施例中，第一电阻为10Ω，第二电阻为1kΩ，第三电阻为10kΩ。
在其中一个实施例中，第五电阻为10Ω，第六电阻为100kΩ。
上述供电路径的自动切换电路，外部电源开关电路连接在外部电源和负载之间，在外部电源开启后接通外部电源和负载之间的供电通路。内部电池开关电路连接在内部电池和负载之间，在内部电池开启后接通内部电池和负载之间的供电通路。切换电路则连接在外部电源开关电路和内部电池开关电路之间，用于外部电源开关电路和内部电池开关电路的接通和断开，从而实现外部电源和内部电池供电的自动切换，实现外部电源和内部电池的隔离保护。
附图说明
图1为一个实施例中供电路径的自动切换电路结构示意图；
图2为另一个实施例中供电路径的自动切换电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在一个实施例中，如图1所示，提供一种供电路径的自动切换电路结构示意图，该电路包括外部电源开关电路、内部电池开关电路和切换电路。
具体的，外部电源开关电路设置在外部电源与负载之间,在外部电源开启后接通外部电源和负载之间的供电通路。内部电池开关电路设置在内部电池与负载之间，在外部电源开启后接通外部电源和负载之间的供电通路。切换电路与外部电源开关电路、内部电池开关电路相连，用于外部电源开关电路和内部电池开关电路的接通和断开，实现外部电源和内部电池供电的自动切换，实现外部电源和内部电池的隔离保护。
在一个实施例中，参考图2，外部电源开关电路包括第一P-MOS管Q13、第一磁珠L107和第二磁珠L24。
其中，P-MOS管包括八个引脚，引脚编号为1、2、3、4、5、6、7、8。P-MOS管是N型衬底，其中的多数载流子是电子，少数载流子是空穴，漏源区的掺杂类型为P型，所以，P-MOS管的工作条件是在栅极上相对于源极施加负电压，而在衬底感应的是可运动的正电荷空穴和带固定正电荷的耗尽层，不考虑二氧化硅中存在的电荷的影响，衬底中感应的正电荷数量就等于P-MOS栅极上的负电荷的数量，在相对于源极为负的漏源电压的作用下，源极的正电荷空穴经过导通的P型沟道达到漏极，形成从漏到源的漏源电流。当栅源电压越负(绝对值越大)，沟道的导通电阻越小，电流的数值越大。
具体的，第一P-MOS管Q13的第1引脚、第2引脚和第3引脚均与第一磁珠L107的一端相连，第一磁珠L107的另一端与外部电源VCC12V_DCIN相连。第一P-MOS管Q13的第4引脚与切换电路相连。第一P-MOS管的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚与第二磁珠L24的一端相连，第二磁珠L24的另一端与负载VCC_SYS相连。
在一个实施例中，参考图2，内部电源开关电路包括第二P-MOS管Q14、第三磁珠L108和第四磁珠L109。其中，第二P-MOS管Q14与第一P-MOS管Q13结构，在此不再赘述。
具体的，第二P-MOS管Q14的第1引脚、第2引脚和第3引脚与第三磁珠L108的一端相连，第三磁珠L108的另一端与内部电池VBAT_V8P4相连。第二P-MOS管Q14的第4引脚与切换电路相连。第二P-MOS管Q14的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚与第四磁珠L109的一端相连，第四磁珠L109的另一端与负载VCC_SYS相连。
在一个实施例中，参考图2，切换电路包括NPN三极管Q28、第一电阻R1169，优选为10Ω、第二电阻R1115，优选为1K、第三电阻R1116，优选为10K、第四电阻R1117，优选为10K。
其中，NPN三极管是一种电流控制型半导体器件，当其基极相对于发射极的电压VBE大于0.7V且基极电流大于一定值时，三极管的发射极与集电极就会导通形成电流。当基极电流越大，三极管的发射极与集电极之间的电流就越大。
具体的，第一电阻R1169的一端与第一P-MOS管Q13的第4引脚相连，另一端与NPN三极管Q28的集电极相连。NPN三极管Q28的基极与第二电阻R1115和第三电阻R1116的公共端相连，第二电阻R1115的另一端与地GND相连，第三电阻R1116的另一端与外部电源VCC12V_DCIN相连。NPN三极管Q28的发射极与地GND相连。NPN三极管Q28的集电极与第四电阻R1117的一端相连，第四电阻R1117的另一端与内部电池VBAT_V8P4相连。
在一个实施例中，参考图2，切换电路还包括第五电阻R1168，优选为10Ω和第六电阻R1167，优选为100K。
具体的，第五电阻R1168的一端与第二P-MOS管Q14的第4引脚相连，另一端与外部电源VCC12V_DCIN相连。第六电阻R1167的一端与第二P-MOS管Q14的第4引脚相连，另一端与地GND相连。
在上述实施例中，由于内部电池内置在军用加固平板中，所以本实用新型有两种供电情况：一种是不接外部电源，另一种是连接外部电源。
当供电处于不接外部电源情况下时，此时外部电源VCC12V_DCIN没有电压，第二P-MOS管Q14的栅极被第六电阻R1167接地成为低电平，使得第二P-MOS管Q14导通，内部电池VBAT_V8P4通过第二P-MOS管Q14给负载供电。与此同时，NPN三极管Q28的基极为低电平所以没有导通，第一P-MOS管Q13的栅极被10k电阻R1117接到内部电池成为高电平，使得第一P-MOS管Q13截止，所以内部电池的电流也不会输入到外部电源上，使得外部电源和内部电池完全隔离，互不影响。
而当供电处于连接外部电源情况下时，此时外部电源VCC12V_DCIN有电压，第二P-MOS管Q14的栅极被10Ω电阻R1168连接到VCC12V_DCIN成为高电平，使得第二P-MOS管Q14截止，内部电池VBAT_V8P4与负载的通路被断开。与此同时，NPN三极管Q28的基极为高电平所以被打开，将第一P-MOS管Q13的栅极接地成为低电平，使得第一P-MOS管Q13导通，外部电源VCC12V_DCIN通过第一P-MOS管Q13给负载供电，同时，因为第二P-MOS管Q14截止，所以外部电源的电流也不会输入到内部电池上，使得外部电源和内部电池完全隔离，互不影响。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种供电路径的自动切换电路，其特征在于，包括：外部电源开关电路、内部电池开关电路和切换电路；
所述外部电源开关电路设置在外部电源与负载之间；所述内部电池开关电路设置在内部电池与负载之间；所述切换电路与所述外部电源开关电路、所述内部电池开关电路相连；
其中，所述外部电源开关电路包括第一P-MOS管、第一磁珠和第二磁珠；
所述第一P-MOS管的第1引脚、第2引脚和第3引脚与所述第一磁珠的一端相连，所述第一磁珠的另一端与所述外部电源相连；所述第一P-MOS管的第4引脚与所述切换电路相连；所述第一P-MOS管的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚与所述第二磁珠的一端相连，所述第二磁珠的另一端与所述负载相连。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述内部电池开关电路包括第二P-MOS管、第三磁珠和第四磁珠；
所述第二P-MOS管的第1引脚、第2引脚和第3引脚与所述第三磁珠的一端相连，所述第三磁珠的另一端与所述内部电池相连；所述第二P-MOS管的第4引脚与所述切换电路相连；所述第二P-MOS管的第5引脚、第6引脚、第7引脚和第8引脚与所述第四磁珠的一端相连，所述第四磁珠的另一端与所述负载相连。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述切换电路包括NPN三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；
所述第一电阻的一端与所述第一P-MOS管的第4引脚相连，另一端与所述NPN三极管的集电极相连；
所述NPN三极管的基极与所述第二电阻和所述第三电阻的公共端相连，所述第二电阻的另一端与地相连，所述第三电阻的另一端与所述外部电源相连；所述NPN三极管的发射极与地相连；所述NPN三极管的集电极还与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述内部电池相连。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述切换电路还包括第五电阻和第六电阻；
所述第五电阻的一端与所述第二P-MOS管的第4引脚相连，另一端与所述外部电源相连；所述第六电阻的一端与所述第二P-MOS管的第4引脚相连，另一端与地相连。
5.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，第一电阻为10Ω，第二电阻为1kΩ，第三电阻为10kΩ，第四电阻为10KΩ。
6.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，第五电阻为10Ω，第六电阻为100kΩ。
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