CN220797874U - 一种双电源管理系统 - Google Patents

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韩志富
吴文晋
李云鹏
杜睿
王金水
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Abstract

本实用新型提供了一种双电源管理系统,所述双电源管理系统包括:第一电源、第二电源、电压识别模块、控制模块和负载供电模块;电压识别模块具有电压阈值范围,电压识别模块用于将第一电压和第二电压分别与电压阈值范围进行比较,当第一电压高于电压阈值范围的上限或低于电压阈值范围的下限时会输出不同的电平信号,当第二电压高于电压阈值范围的上限或低于电压阈值范围的下限时也会输出不同的电平信号,只有当电压识别模块输出的电平信号发生变化之后,控制模块基于变化后的电平信号控制第一电源和第二电源的切换,从而防止在第一电源和第二电源达到恒定临界值时电压稍有变化就会反复跳变,导致第一电源和第二电源频繁切换的情况。

Description

一种双电源管理系统
技术领域
本实用新型涉及电源切换技术领域,更具体地说,涉及一种双电源管理系统。
背景技术
随着科技的进步,越来越多的电子设备进入人们的生活、生产工作中,对于多电源供电的需求也变得越来越多,不同行业、不同领域对于多电压的需求,特别是功率等级、电压等级也不尽相同。
传统的双电源管理基本都是主电源和副电源供电的方式,这种方式下主要消耗主电源,副电源基本不消耗,并且不能切换主电源和副电源的优先消耗顺序,比如常见的便携设备都是采用内部电池供电和外部电源充电,外部电源优先级比内部电池优先级高,当外部电源充电时,内部电池基本不消耗,只有先消耗完高优先级的外部电源,再消耗低优先级的内部电池,这种供电方式并不能自由切换外部电源和内部电池两种供电方式。
目前市面上存在几种双电源管理方案,一种双电源管理方案是通过模拟-数字转换器实现对电源电压的采集,由微控制单元进行逻辑判断,控制金属氧化物场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)来实现电源的切换,该方案在供电设备意外断开后,电源电压极速下降,由于模拟-数字转换器采集电源电压需要时间,微控制单元不能迅速感知电源电压的变化,进而电源切换不及时,容易导致负载掉电,特别是当负载较大时,发生掉电的概率明显增大;在另一种双电源管理方案中,通过采集主电源电压,组合外部逻辑输入,再通过控制三极管的导通来实现对主电源电压的感知,进而实现主电源和副电源的切换,当主电源电压较低时,会切换到副电源供电,当主电源使用电池供电,或当电源的输出能力不足时,容易发生主电源和副电源来回切换进行供电,从而造成负载掉电的情况。
因此,如何解决主电源和副电源来回切换及负载掉电的情况,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
有鉴于此,为解决上述问题,本实用新型提供一种双电源管理系统,技术方案如下:
一种双电源管理系统,所述双电源管理系统包括:
第一电源、第二电源、电压识别模块、控制模块和负载供电模块;
所述第一电源和所述第二电源分别与所述电压识别模块连接,所述第一电源和所述第二电源还分别与所述控制模块连接,所述电压识别模块与所述控制模块连接,所述控制模块与所述负载供电模块连接;
所述第一电源用于提供第一电压,所述第二电源用于提供第二电压,所述电压识别模块具有电压阈值范围,所述电压识别模块用于将所述第一电压和所述第二电压分别与所述电压阈值范围进行比较,当所述第一电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第一电平信号,当所述第一电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第二电平信号,当所述第二电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第三电平信号,当所述第二电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第四电平信号;
所述控制模块用于依据所述第一电平信号、所述第二电平信号、所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一电源与所述负载供电模块之间的通路状态,以及控制所述第二电源与所述负载供电模块之间的通路状态。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述双电源管理系统还包括:逻辑部分电源;
所述第一电源、所述第二电源、所述电压识别模块和所述控制模块分别与所述逻辑部分电源连接;
所述逻辑部分电源用于依据所述第一电压和所述第二电压向所述电压识别模块和所述控制模块分别提供第三电压作为工作电压。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述逻辑部分电源包括:电压基准单元;
所述电压基准单元用于依据所述第三电压向所述电压识别模块提供基准电压;
所述电压识别模块还用于依据所述基准电压确定所述电压阈值范围。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述控制模块包括:逻辑控制单元、第一回路控制单元和第二回路控制单元;
所述逻辑控制单元与所述电压识别模块连接,所述第一回路控制单元和第二回路控制单元分别与所述逻辑控制单元连接,所述第一电源通过所述第一回路控制单元与所述负载供电模块连接,所述第二电源通过所述第二回路控制单元与所述负载供电模块连接;
所述逻辑控制单元包括第一控制电路和第二控制电路,所述第一控制电路和所述第二控制电路分别与所述电压识别模块连接,所述第一回路控制单元与所述第二控制电路连接,所述第二回路控制单元与所述第一控制电路连接;
所述第一控制电路用于依据所述第一电平信号和所述第二电平信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,在接收到所述第一电平信号时,依据所述第一电平信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以关断所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路,在接收到所述第二电平信号时,依据所述第二电平信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以导通所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路;
所述第二控制电路用于依据所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,在接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以关断所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路,在接收到所述第四电平信号时,依据所述第四电平信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以导通所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述双电源管理系统还包括:外部控制模块,所述第一控制电路和所述第二控制电路还分别与所述外部控制模块连接;
所述外部控制模块用于向所述第一控制电路提供第一外部控制信号,向所述第二控制电路提供第二外部控制信号;
所述第一控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以导通所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路,同时,所述第二控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以关断所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路;
或,所述第一控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以关断所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路,同时,所述第二控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以导通所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述双电源管理系统还包括:状态输出模块,所述状态输出模块与所述逻辑控制单元连接;
所述状态输出模块用于输出所述逻辑控制单元的输入信号和输出信号。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述第一回路控制单元为第一功率开关器件。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述第一功率开关器件为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述第二回路控制单元为第二功率开关器件。
优选的,在上述双电源管理系统中,所述第二功率开关器件为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件。
相较于现有技术,本实用新型实现的有益效果为:
本实用新型提供的一种双电源管理系统,所述双电源管理系统包括:第一电源、第二电源、电压识别模块、控制模块和负载供电模块;所述第一电源和所述第二电源分别与所述电压识别模块连接,所述第一电源和所述第二电源还分别与所述控制模块连接,所述电压识别模块与所述控制模块连接,所述控制模块与所述负载供电模块连接;所述第一电源用于提供第一电压,所述第二电源用于提供第二电压,所述电压识别模块具有电压阈值范围,所述电压识别模块用于将所述第一电压和所述第二电压分别与所述电压阈值范围进行比较,当所述第一电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第一电平信号,当所述第一电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第二电平信号,当所述第二电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第三电平信号,当所述第二电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第四电平信号;所述控制模块用于依据所述第一电平信号、所述第二电平信号、所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一电源与所述负载供电模块之间的通路状态,以及控制所述第二电源与所述负载供电模块之间的通路状态。
本实用新型中电压识别模块具有电压阈值范围,电压识别模块用于将第一电压和第二电压分别与电压阈值范围进行比较,当第一电压高于电压阈值范围的上限或低于电压阈值范围的下限时会输出不同的电平信号,当第二电压高于电压阈值范围的上限或低于电压阈值范围的下限时也会输出不同的电平信号,控制模块依据电压识别模块输出的电平信号控制所述第一电源与所述负载供电模块之间的通路状态,以及控制所述第二电源与所述负载供电模块之间的通路状态;只有当电压识别模块输出的电平信号发生变化之后,控制模块基于变化后的电平信号控制第一电源和第二电源的切换,从而防止在第一电源和第二电源达到恒定临界值时电压稍有变化就会反复跳变,导致第一电源和第二电源频繁切换的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种双电源管理系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的另一种双电源管理系统的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
基于背景技术记载的现有双电源管理方案存在的技术问题,在此首先对该技术问题进行详细分析,具体如下:
目前现有技术中存在几种双电源管理方案,一种双电源管理方案是通过模拟-数字转换器实现对电源电压的采集,由微控制单元进行逻辑判断,控制金属氧化物场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)的导通和关断来实现电源的切换,该方案的核心部件是模拟-数字转换器和微控制单元,当微控制单元程序固化后,若要更换使用场景还需要重新对微控制单元编程,以及更换模拟-数字转换器的采样附属电路,这一过程较为复杂,并且在供电设备意外断开后,电源电压极速下降,由于模拟-数字转换器采集电源电压需要时间,微控制单元不能迅速感知电源电压的变化,进而电源切换不及时,容易导致负载掉电,特别是当负载较大时,发生掉电的概率明显增大;在另一种双电源管理方案中,通过模拟电路实现主电源的电压采集,组合外部逻辑输入,再通过控制三极管的导通和关断来实现对主电源电压的感知,进而实现主电源和副电源的切换,当主电源电压较低时,会切换到副电源供电,当主电源使用电池供电,或当电源的输出能力不足时,容易发生主电源和副电源来回切换进行供电,从而造成负载掉电的情况;因此,如何解决主电源和副电源来回切换及负载掉电的情况,是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
基于此,本申请提供了一种双电源管理系统,可以解决双电源来回切换和切换过程中负载掉电的情况,特别的,本申请的这种双电源管理系统满足双电池供电系统中电源管理的需求。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型实施例提供了一种双电源管理系统,参考图1,图1为本实用新型实施例提供的一种双电源管理系统的结构示意图,结合图1,所述双电源管理系统包括:
第一电源1、第二电源2、电压识别模块3、控制模块4和负载供电模块5;所述第一电源1和所述第二电源2分别与所述电压识别模块3连接,所述第一电源1和所述第二电源2还分别与所述控制模块4连接,所述电压识别模块3与所述控制模块4连接,所述控制模块4与所述负载供电模块5连接。
所述第一电源1用于提供第一电压,所述第二电源2用于提供第二电压,所述电压识别模块3具有电压阈值范围,所述电压识别模块3用于将所述第一电压和所述第二电压分别与所述电压阈值范围进行比较,当所述第一电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第一电平信号,当所述第一电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第二电平信号,当所述第二电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第三电平信号,当所述第二电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第四电平信号。
具体的,在本实用新型实施例中,如图2所示,图2为本实用新型实施例提供的另一种双电源管理系统的结构示意图,图2中所述电压识别模块3可以包括第一电压识别电路31和第二电压识别电路32,第一电压识别电路31用于依据所述第一电压与所述电压阈值范围的比较结果,在所述第一电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第一电平信号,在所述第一电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第二电平信号;第二电压识别电路32用于依据所述第二电压与所述电压阈值范围的比较结果,在所述第二电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第三电平信号,在所述第二电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第四电平信号。
所述控制模块4用于依据所述第一电平信号、所述第二电平信号、所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一电源1与所述负载供电模块5之间的通路状态,以及控制所述第二电源2与所述负载供电模块5之间的通路状态。
具体的,在本实用新型实施例中,所述第一电压识别电路31和所述第二电压识别电路32分别与所述控制模块4连接,所述第一电压识别电路31向所述控制模块4输出第一电平信号或第二电平信号,所述第二电压识别电路32向所述控制模块4输出第三电平信号或第四电平信号,所述控制模块4用于依据所述第一电压识别电路31和所述第二电压识别电路32的输出,控制所述第一电源1与所述负载供电模块5之间的通路状态,以及控制所述第二电源2与所述负载供电模块5之间的通路状态。
通过上述描述可知,由于本实用新型实施例中电压识别模块3具有电压阈值范围,电压识别模块3用于将第一电压和第二电压分别与电压阈值范围进行比较,当第一电压高于电压阈值范围的上限或低于电压阈值范围的下限时会输出不同的电平信号,当第二电压高于电压阈值范围的上限或低于电压阈值范围的下限时也会输出不同的电平信号,控制模块4依据电压识别模块3输出的电平信号控制所述第一电源1与所述负载供电模块5之间的通路状态,以及控制所述第二电源2与所述负载供电模块5之间的通路状态;只有当电压识别模块3输出的电平信号发生变化之后,控制模块4基于变化后的电平信号控制第一电源1和第二电源2的切换,从而防止在第一电源1和第二电源2达到恒定临界值时电压稍有变化就会反复跳变,导致第一电源1和第二电源2频繁切换的情况。
可选的,在本实用新型的另一实施例中,对上述一种双电源管理系统进行进一步说明,参考图3,图3为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图,结合图3,所述双电源管理系统还包括:逻辑部分电源6;所述第一电源1、所述第二电源2、所述电压识别模块3和所述控制模块4分别与所述逻辑部分电源6连接;所述逻辑部分电源6用于依据所述第一电压和所述第二电压向所述电压识别模块3和所述控制模块4分别提供第三电压作为工作电压。
具体的,在本实用新型实施例中,所述逻辑部分电源6包括但不限定于通过电源转换芯片将所述第一电压和所述第二电压降低到比较低的值后,作为第三电压为所述电压识别模块3和所述控制模块4提供工作电压。
所述逻辑部分电源6包括:电压基准单元61;所述电压基准单元61用于依据所述第三电压向所述电压识别模块3提供基准电压;所述电压识别模块3还用于依据所述基准电压确定所述电压阈值范围。
具体的,在本实用新型实施例中,所述电压基准单元61包括但不限定于将第三电压通过电源转换芯片或高精度电阻分压后转化为基准电压,以供所述电压识别模块3依据所述基准电压确定所述电压阈值范围,所述基准电压在第一电压和第二电压变化比较大时仍可以保持恒定值;所述电压识别模块3包括但不限定于通过所述逻辑部分电源6输出的基准电压确定所述电压阈值范围,还可以通过外部输入的基准电压确定所述电压阈值范围;所述电压识别模块3以所述基准电压作为电压阈值范围的中间值,在所述基准电压的上下设置迟滞电压,以确定所述电压阈值范围的上限和下限,为便于该电路的扩展应用,所述电压阈值范围的上限和所述电压阈值范围的下限均可以通过外部电阻进行设置。
可选的,在本实用新型的另一实施例中,对上述一种双电源管理系统进行进一步说明,参考图4,图4为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图,结合图4,所述控制模块4包括:逻辑控制单元41、第一回路控制单元42和第二回路控制单元43;所述逻辑控制单元41与所述电压识别模块3连接,所述第一回路控制单元42和第二回路控制单元43分别与所述逻辑控制单元41连接,所述第一电源1通过所述第一回路控制单元42与所述负载供电模块5连接,所述第二电源2通过所述第二回路控制单元43与所述负载供电模块5连接。
所述逻辑控制单元41包括第一控制电路41a和第二控制电路41b,所述第一控制电路41a和所述第二控制电路41b分别与所述电压识别模块3连接,所述第一回路控制单元42与所述第二控制电路41b连接,所述第二回路控制单元43与所述第一控制电路41a连接。
所述第一控制电路41a用于依据所述第一电平信号和所述第二电平信号,控制所述第二回路控制单元43的工作状态,在接收到所述第一电平信号时,依据所述第一电平信号,控制所述第二回路控制单元43的工作状态,以关断所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,在接收到所述第二电平信号时,依据所述第二电平信号,控制所述第二回路控制单元43的工作状态,以导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路。
所述第二控制电路41b用于依据所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一回路控制单元42的工作状态,在接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号,控制所述第一回路控制单元42的工作状态,以关断所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,在接收到所述第四电平信号时,依据所述第四电平信号,控制所述第一回路控制单元42的工作状态,以导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路。
所述第一回路控制单元42为第一功率开关器件,所述第一功率开关器件为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件;所述第二回路控制单元43为第二功率开关器件,所述第二功率开关器件为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件。
具体的,在本实用新型实施例中,所述第一电压识别电路31与所述第一控制电路41a连接,所述第二电压识别电路32与所述第二控制电路41b连接;所述第一功率开关器件包括但不限定为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件,或者还可以是其他能够实现单向导通且反应快速的功率开关器件;所述第二功率开关器件包括但不限定为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件,或者还可以是其他能够实现单向导通且反应快速的功率开关器件。
可选的,在本实用新型的另一实施例中,对上述一种双电源管理系统进行进一步说明,参考图5,图5为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图,结合图5,所述双电源管理系统还包括:外部控制模块7,所述第一控制电路41a和所述第二控制电路41b还分别与所述外部控制模块7连接。
所述外部控制模块7用于向所述第一控制电路41a提供第一外部控制信号,向所述第二控制电路41b提供第二外部控制信号。
所述第一控制电路41a还用于在所述第一控制电路41a接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路41b接收到所述第三电平信号时,依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元43的工作状态,以导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,同时,所述第二控制电路41b还用于在所述第一控制电路41a接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路41b接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元42的工作状态,以关断所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路。
或,所述第一控制电路41a还用于在所述第一控制电路41a接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路41b接收到所述第三电平信号时,依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元43的工作状态,以关断所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,同时,所述第二控制电路41b还用于在所述第一控制电路41a接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路41b接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元42的工作状态,以导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路。
具体的,在本实用新型实施例中,所述第一外部控制信号和所述第二外部控制信号相反,所述外部控制模块7用于依据所述第一外部控制信号和所述第二外部控制信号设置所述第一电源1和所述第二电源2的供电优先级;当所述第一外部控制信号为1时,所述第二外部控制信号为0,所述第一电源1的供电优先级高于所述第二电源2的供电优先级,当所述第一外部控制信号为0时,所述第二外部控制信号为1,所述第二电源2的供电优先级高于所述第一电源1的供电优先级;或还可以是当所述第一外部控制信号为0时,所述第二外部控制信号为1,所述第一电源1的供电优先级高于所述第二电源2的供电优先级,当所述第一外部控制信号为1时,所述第一外部控制信号为0,所述第二电源2的供电优先级高于所述第一电源1的供电优先级;也就是当第一电压和第二电压都高于电压阈值范围时,外部控制模块7可以选择第一电源1具有高供电优先级或第二电源2具有高供电优先级,若第一电源1具有高供电优先级,则所述第一控制电路41a依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元43关断所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,同时,所述第二控制电路41b依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元42导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路;同理,若第二电源2具有高供电优先级,则所述第一控制电路41a依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元43导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,同时,所述第二控制电路41b依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元42关断所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路。
此外,若所述第一控制电路41a和所述第二控制电路41b均未与所述外部控制模块7连接,则根据所述第一电源1和所述第二电源2本身的固定供电优先级,选择具有高供电优先级的电源为所述负载供电模块5供电。
具体的,在本实用新型实施例中,所述双电源管理系统的供电逻辑可以分为下述几种情况:
当只有所述第一电源1接入时,所述第二电源2经过所述第二电压识别电路32后输出第四电平信号,所述第二控制电路41b在接收到所述第四电平信号后,控制所述第一回路控制单元42导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,由于第二电源2未接入,所述第二回路控制单元43的导通状态无影响,最终由所述第一电源1供电。
当只有所述第二电源2接入时,所述第一电源1经过所述第一电压识别电路31后输出第二电平信号,所述第一控制电路41a在接收到所述第二电平信号后,控制所述第二回路控制单元43导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,由于第一电源1未接入,所述第一回路控制单元42的导通状态无影响,最终由所述第二电源2供电。
当所述第一电源1和所述第二电源2都已接入,且所述第一电压和所述第二电压都高于所述电压阈值范围的上限时,当所述第一电源1的供电优先级高于所述第二电源2的供电优先级,由所述第一电源1向所述负载供电模块5提供第一电压供电,直至所述第一电压降低至所述电压阈值范围的下限时,所述第一电压识别电路31输出第二电平信号,所述第一控制电路41a依据所述第二电平信号控制所述第二回路控制单元43导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,此时所述第二电压仍高于所述电压阈值范围的上限,所述第二电压识别电路32输出第三电平信号,所述第二控制电路41b依据所述第三电平信号控制所述第一回路控制单元42关断所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,由所述第二电源2向所述负载供电模块5提供所述第二电压供电,同理,当所述第二电源2的供电优先级高于所述第一电源1的供电优先级,由所述第二电源2向所述负载供电模块5提供第二电压供电,直至所述第二电压降低至所述电压阈值范围的下限时,所述第二电压识别电路32输出第四电平信号,所述第二控制电路41b依据所述第四电平信号控制所述第一回路控制单元42导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,此时所述第一电压仍高于所述电压阈值范围的上限,所述第一电压识别电路31输出第一电平信号,所述第一控制电路41a依据所述第一电平信号控制所述第二回路控制单元43关断所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,由所述第一电源1向所述负载供电模块5提供所述第一电压供电。
当所述第一电源1和所述第二电源2都已接入,且所述第一电压高于所述电压阈值范围的上限,所述第二电压低于所述电压阈值范围的下限时,所述第二电压识别电路32输出第四电平信号,所述第二控制电路41b依据所述第四电平信号控制所述第一回路控制单元42导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,所述第一电压识别电路31输出第一电平信号,所述第一控制电路41a依据所述第一电平信号控制所述第二回路控制单元43关断所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,由所述第一电源1向所述负载供电模块5提供所述第一电压供电。
当所述第一电源1和所述第二电源2都已接入,且所述第二电压高于所述电压阈值范围的上限,所述第一电压低于所述电压阈值范围的下限时,所述第一电压识别电路31输出第二电平信号,所述第一控制电路41a依据所述第二电平信号控制所述第二回路控制单元43导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,所述第二电压识别电路32输出第三电平信号,所述第二控制电路41b依据所述第三电平信号控制所述第一回路控制单元42关断所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,由所述第二电源2向所述负载供电模块5提供所述第二电压供电。
当所述第一电源1和所述第二电源2都已接入,且所述第一电压和所述第二电压都低于所述电压阈值范围时,所述第一电压识别电路31输出第二电平信号,所述第一控制电路41a依据所述第二电平信号控制所述第二回路控制单元43导通所述第二电源2和所述负载供电模块5之间的通路,所述第二电压识别电路32输出第四电平信号,所述第二控制电路41b依据所述第四电平信号控制所述第一回路控制单元42导通所述第一电源1和所述负载供电模块5之间的通路,由于第一回路控制单元42和第二回路控制单元43都具有单向导通器件,因此实际是所述第一电压和所述第二电压中较高的电压向所述负载供电模块5供电。
通过上述描述可知,本实用新型的这种双电源管理系统,可以使得第一电源1和第二电源2都可以作为主电源供电,并且都具备在主电源的电压降低时切换为另一种电源供电,直到主电源恢复后自动切换回主电源供电的功能。
可选的,在本实用新型的另一实施例中,对上述一种双电源管理系统进行进一步说明,参考图6,图6为本实用新型实施例提供的又一种双电源管理系统的结构示意图,如图6所示,所述双电源管理系统还包括:
状态输出模块8,所述状态输出模块8与所述逻辑控制单元41连接;所述状态输出模块8用于输出所述逻辑控制单元41的输入信号和输出信号。
具体的,在本实用新型实施例中,所述状态输出模块8可以依据所述逻辑控制单元41输出能够体现双电源管理系统状态的电平信号;所述状态输出模块8可以输出从电压识别模块3和外部控制模块7分别向逻辑控制单元41输入的电平信号、第一控制电路41a向第二回路控制单元43输出的电平信号,以及第二控制电路41b向第一回路控制单元42输出的电平信号,所述状态输出模块8可以根据所述双电源管理系统的用途选择输出所述逻辑控制单元41的一个或多个信号。
需要说明的是,所述双电源管理系统中的控制模块4均采用分立器件,可以使得所述双电源管理系统具有极快的响应速度,从而尽可能降低在电源切换过程中负载掉电的风险。
本实用新型所提供的一种双电源管理系统中的第一电源1、第二电源2、电压识别模块3、控制模块4、负载供电模块5、逻辑部分电源6、外部控制模块7和状态输出模块8均为现有技术中已有的,不存在任何方法的改进;也就是说在可以解决本申请所要解决技术问题的情况下,本技术方案并没有对方法本身进行任何的改进。
以上对本实用新型所提供的一种双电源管理系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素,或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双电源管理系统,其特征在于,所述双电源管理系统包括:
第一电源、第二电源、电压识别模块、控制模块和负载供电模块;
所述第一电源和所述第二电源分别与所述电压识别模块连接,所述第一电源和所述第二电源还分别与所述控制模块连接,所述电压识别模块与所述控制模块连接,所述控制模块与所述负载供电模块连接;
所述第一电源用于提供第一电压,所述第二电源用于提供第二电压,所述电压识别模块具有电压阈值范围,所述电压识别模块用于将所述第一电压和所述第二电压分别与所述电压阈值范围进行比较,当所述第一电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第一电平信号,当所述第一电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第二电平信号,当所述第二电压高于所述电压阈值范围的上限时输出第三电平信号,当所述第二电压低于所述电压阈值范围的下限时输出第四电平信号;
所述控制模块用于依据所述第一电平信号、所述第二电平信号、所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一电源与所述负载供电模块之间的通路状态,以及控制所述第二电源与所述负载供电模块之间的通路状态。
2.根据权利要求1所述的双电源管理系统,其特征在于,所述双电源管理系统还包括:逻辑部分电源;
所述第一电源、所述第二电源、所述电压识别模块和所述控制模块分别与所述逻辑部分电源连接;
所述逻辑部分电源用于依据所述第一电压和所述第二电压向所述电压识别模块和所述控制模块分别提供第三电压作为工作电压。
3.根据权利要求2所述的双电源管理系统,其特征在于,所述逻辑部分电源包括:电压基准单元;
所述电压基准单元用于依据所述第三电压向所述电压识别模块提供基准电压;
所述电压识别模块还用于依据所述基准电压确定所述电压阈值范围。
4.根据权利要求1所述的双电源管理系统,其特征在于,所述控制模块包括:逻辑控制单元、第一回路控制单元和第二回路控制单元;
所述逻辑控制单元与所述电压识别模块连接,所述第一回路控制单元和第二回路控制单元分别与所述逻辑控制单元连接,所述第一电源通过所述第一回路控制单元与所述负载供电模块连接,所述第二电源通过所述第二回路控制单元与所述负载供电模块连接;
所述逻辑控制单元包括第一控制电路和第二控制电路,所述第一控制电路和所述第二控制电路分别与所述电压识别模块连接,所述第一回路控制单元与所述第二控制电路连接,所述第二回路控制单元与所述第一控制电路连接;
所述第一控制电路用于依据所述第一电平信号和所述第二电平信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,在接收到所述第一电平信号时,依据所述第一电平信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以关断所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路,在接收到所述第二电平信号时,依据所述第二电平信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以导通所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路;
所述第二控制电路用于依据所述第三电平信号和所述第四电平信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,在接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以关断所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路,在接收到所述第四电平信号时,依据所述第四电平信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以导通所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路。
5.根据权利要求4所述的双电源管理系统,其特征在于,所述双电源管理系统还包括:外部控制模块,所述第一控制电路和所述第二控制电路还分别与所述外部控制模块连接;
所述外部控制模块用于向所述第一控制电路提供第一外部控制信号,向所述第二控制电路提供第二外部控制信号;
所述第一控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以导通所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路,同时,所述第二控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以关断所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路;
或,所述第一控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第一电平信号和所述第一外部控制信号,控制所述第二回路控制单元的工作状态,以关断所述第二电源和所述负载供电模块之间的通路,同时,所述第二控制电路还用于在所述第一控制电路接收到所述第一电平信号,且所述第二控制电路接收到所述第三电平信号时,依据所述第三电平信号和所述第二外部控制信号,控制所述第一回路控制单元的工作状态,以导通所述第一电源和所述负载供电模块之间的通路。
6.根据权利要求4所述的双电源管理系统,其特征在于,所述双电源管理系统还包括:状态输出模块,所述状态输出模块与所述逻辑控制单元连接;
所述状态输出模块用于输出所述逻辑控制单元的输入信号和输出信号。
7.根据权利要求4所述的双电源管理系统,其特征在于,所述第一回路控制单元为第一功率开关器件。
8.根据权利要求7所述的双电源管理系统,其特征在于,所述第一功率开关器件为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件。
9.根据权利要求4所述的双电源管理系统,其特征在于,所述第二回路控制单元为第二功率开关器件。
10.根据权利要求9所述的双电源管理系统,其特征在于,所述第二功率开关器件为P沟道MOS管和单向导通器件的组合或可控单向导通器件。
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