CN220896361U - 一种供电切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种供电切换电路，包括USB接口、电池和切换模块，USB接口的输入的与外部电源连接，输出端与切换模块连接，USB接口用于连接外部电源并将外部电源输电给切换模块，电池与切换模块的输入端连接，以向切换模块输电，切换模块用于选择USB接口的输电和电池的输电中之一向负载或者后级电路供电。本实用新型通过MOS管即可快速确定是否接入USB接口，方便快捷地选择USB接口或电池供电，完成供电切换，电路结构简单、成本低廉，能够低成本地大规模应用和使用后的维修更换。

Description

一种供电切换电路

技术领域

本实用新型涉及供电电路技术领域，具体是一种供电切换电路。

背景技术

当某个电路或者负载同时接入电池或者外接电源时，需要选择电池还是外接电源来对电路或者负责进行电路，围成需要供电切换电路。当需要从电池或者外接电源进行切换供电时，通常要求有接入外接电源是，优先以外接电源进行供电，在未接入外接电源时，才由电池进行供电。现有的一些供电切换电路较为复杂，成本高。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种供电切换电路，其能够解决背景技术描述的问题。

实现本实用新型的目的的技术方案为：一种供电切换电路，包括USB接口、电池和切换模块，USB接口的输入的与外部电源连接，输出端与切换模块连接，USB接口用于连接外部电源并将外部电源输电给切换模块，电池与切换模块的输入端连接，以向切换模块输电，切换模块用于选择USB接口的输电和电池的输电中之一向负载或者后级电路供电。

进一步地，还包括电池充电电路，电池充电电路的输入端与USB接口的输出端连接，电池充电电路的输出端与电池连接，以使得外部电源通过USB接口可向电池充电。

进一步地，所述USB接口包括Typec接口，Typec接口的两个接地端均接地，两组的USB2.0差分接口端均空接，两个边带使用信号端也均空接，四个高速差分信号端共同接地，两个配置通道接入端分别串联一个电阻后接地，总线电源输出端VBUS分别与切换模块的输入端、充电电池的输入端连接。

进一步地，所述切换模块包括二极管D1、MOS管Q5、电阻R18和电阻R25，二极管D1的正极与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，二极管的负极与MOS管的源极连接并作为输出端BAT2，MOS管的漏极与电池BAT1连接，MOS管的栅极依次串联电阻R18和电阻R25后接地，电阻R18和电阻R25之间的连接节点还与USB接口的总线电源输出端VBUS连接。

进一步地，所述电池充电电路包括充电管理芯片U1、电容C1、电容C3、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R10和电阻R11，电容C1的一端与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，电容C1的一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端连接后共同与充电管理芯片U1的输入引脚VIN连接，电容C1的另一端接地，电阻R5的另一端与充电管理芯片U1的引脚RC连接后共同串联电容C3接地，电阻R6的另一端与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接，充电管理芯片U1的接地端和引脚EP分别接地，引脚ISET串联电阻R9后接地，充电管理芯片U1的引脚TEMP与电阻R11一端连接，电阻R11的另一端接地，充电管理芯片的引脚FB分别与电阻R3的一端、电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R3的另一端与充电管理芯片U1的引脚BAT、电容C2的一端连接后共同接入电池BAT1，电容C2的另一端接地。

进一步地，充电管理芯片U1的型号为KF5425。

进一步地，二极管D1为肖特基二极管。

进一步地，电阻R18的电阻为1KΩ，电阻R25的电阻为51KΩ，电容C1、电容C2、电容C3的电容值依次为10μF、10μF、1μF，电电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R10、电阻R11的电阻值依次为75KΩ、20KΩ、5.1KΩ、1.5KΩ、47KΩ、7.5KΩ。

进一步地，电阻R6的另一端串联发光二极管VD后与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接，电阻R6的另一端与发光二极管VD的正极连接，发光二极管VD的负极与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过MOS管即可快速确定是否接入USB接口(即接入外部电源)，方便快捷地选择USB接口或电池供电，完成供电切换，电路结构简单、成本低廉，能够低成本地大规模应用和使用后的维修更换。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图；

图2为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方案，对本实用新型做进一步描述：

如图1－图2所示，一种供电切换电路，包括USB接口、电池和切换模块，USB接口的输入的与外部电源连接，输出端与切换模块连接，USB接口用于连接外部电源并将外部电源输电给切换模块，电池与切换模块的输入端连接，以向切换模块输电，切换模块用于选择USB接口的输电和电池的输电中之一向负载或者后级电路供电。

在一个可选的实施方式中，还包括电池充电电路，电池充电电路的输入端与USB接口的输出端连接，电池充电电路的输出端与电池连接，以使得外部电源通过USB接口可向电池充电。

所述USB接口包括Typec接口，Typec接口的两个接地端均接地，两组的USB2.0差分接口端均空接，也即引脚DP1、引脚DN1(构成一组差分接口)、引脚DP2、DN2(构成另一组差分接口)均空接(不接任何部件)，两个边带使用信号端(即SBU1和SBU2)也均空接。四个引脚SHELL(高速差分信号端)共同接地。两个配置通道接入端分别串联一个电阻后接地。图1中，配置通道接入端CC1串联电阻R1后接地，配置通道接入端CC2串联电阻R4后接地。总线电源输出端VBUS分别与切换模块的输入端、充电电池的输入端连接，从而可向切换模块供电，以及向充电电池供电，进而通过充电电池向电池BAT1供电。

所述切换模块包括二极管D1、MOS管Q5、电阻R18和电阻R25，二极管D1的正极与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，二极管的负极与MOS管的源极(即图中的S极)连接并作为输出端BAT2。MOS管的漏极与电池BAT1连接，MOS管的栅极依次串联电阻R18和电阻R25后接地，电阻R18和电阻R25之间的连接节点还与USB接口的总线电源输出端VBUS连接。

所述电池充电电路包括充电管理芯片U1、电容C1、电容C3、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R10和电阻R11，电容C1的一端与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，电容C1的一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端连接后共同与充电管理芯片U1的输入引脚VIN连接，电容C1的另一端接地，电阻R5的另一端与充电管理芯片U1的引脚RC连接后共同串联电容C3接地，电阻R6的另一端与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接，充电管理芯片U1的接地端和引脚EP分别接地，引脚ISET串联电阻R9后接地，充电管理芯片U1的引脚TEMP与电阻R11一端连接，电阻R11的另一端接地，充电管理芯片的引脚FB分别与电阻R3的一端、电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R3的另一端与充电管理芯片U1的引脚BAT、电容C2的一端连接后共同接入电池BAT1，电容C2的另一端接地。

其中，充电管理芯片U1的型号为KF5425。

在一个可选的实施方式中，电阻R6的另一端串联发光二极管VD后与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接，电阻R6的另一端与发光二极管VD的正极连接，发光二极管VD的负极与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接。

当切换模块未接入USB接口(也即USB接口未有插入切换模块)时，MOS管Q5的D极和S极电压相等，MOS管Q5导通，二极管D1的负极端的电压大于二极管正极端的电压，二极管D1截止，从而使得由电池BAT1向切换模块输电，进而是由电池BAT1通过切换模块向负载或者后级电路供电。反之，当切换模块接入切换模块时，二极管D1的正极端的电压大于负极端的电压，二极管D1导通，MOS管Q5的S极电压大于MOS管Q5的D极的电压，MOS管Q5截止(即不导通)，从而使得由USB接口通过切换模块向负载或者后级电路供电。从容能够实现USB接口外接电源和电池中择一进行供电，并且USB接口插入时，由USB接口连接的外部电源供电，未接入USB接口时，则由电池供电。

其中，二极管D1为肖特基二极管。电阻R18的电阻为1KΩ，电阻R25的电阻为51KΩ。电容C1、电容C2、电容C3的电容值依次为10μF(微法)、10μF、1μF。电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R10、电阻R11的电阻值依次为75KΩ、20KΩ、5.1KΩ、1.5KΩ、47KΩ、7.5KΩ。

本实用新型通过MOS管即可快速确定是否接入USB接口(即接入外部电源)，方便快捷地选择USB接口或电池供电，完成供电切换，电路结构简单、成本低廉，能够低成本地大规模应用和使用后的维修更换。

本说明书所公开的实施例只是对本实用新型单方面特征的一个例证，本实用新型的保护范围不限于此实施例，其他任何功能等效的实施例均落入本实用新型的保护范围内。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种供电切换电路，其特征在于，包括USB接口、电池和切换模块，USB接口的输入的与外部电源连接，输出端与切换模块连接，USB接口用于连接外部电源并将外部电源输电给切换模块，电池与切换模块的输入端连接，以向切换模块输电，切换模块用于选择USB接口的输电和电池的输电中之一向负载或者后级电路供电，

还包括电池充电电路，电池充电电路的输入端与USB接口的输出端连接，电池充电电路的输出端与电池连接，以使得外部电源通过USB接口可向电池充电，

所述切换模块包括二极管D1、MOS管Q5、电阻R18和电阻R25，二极管D1的正极与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，二极管的负极与MOS管的源极连接并作为输出端BAT2，MOS管的漏极与电池BAT1连接，MOS管的栅极依次串联电阻R18和电阻R25后接地，电阻R18和电阻R25之间的连接节点还与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，

所述电池充电电路包括充电管理芯片U1、电容C1、电容C3、电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R10和电阻R11，电容C1的一端与USB接口的总线电源输出端VBUS连接，电容C1的一端、电阻R5的一端、电阻R6的一端连接后共同与充电管理芯片U1的输入引脚VIN连接，电容C1的另一端接地，电阻R5的另一端与充电管理芯片U1的引脚RC连接后共同串联电容C3接地，电阻R6的另一端与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接，充电管理芯片U1的接地端和引脚EP分别接地，引脚ISET串联电阻R9后接地，充电管理芯片U1的引脚TEMP与电阻R11一端连接，电阻R11的另一端接地，充电管理芯片的引脚FB分别与电阻R3的一端、电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端接地，电阻R3的另一端与充电管理芯片U1的引脚BAT、电容C2的一端连接后共同接入电池BAT1，电容C2的另一端接地，

电管理芯片U1的型号为KF5425。

2.根据权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述USB接口包括Typec接口，Typec接口的两个接地端均接地，两组的USB2.0差分接口端均空接，两个边带使用信号端也均空接，四个高速差分信号端共同接地，两个配置通道接入端分别串联一个电阻后接地，总线电源输出端VBUS分别与切换模块的输入端、充电电池的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的供电切换电路，其特征在于，二极管D1为肖特基二极管。

4.根据权利要求3所述的供电切换电路，其特征在于，电阻R18的电阻为1KΩ，电阻R25的电阻为51KΩ，电容C1、电容C2、电容C3的电容值依次为10μF、10μF、1μF，电阻R3、电阻R5、电阻R6、电阻R9、电阻R10、电阻R11的电阻值依次为75KΩ、20KΩ、5.1KΩ、1.5KΩ、47KΩ、7.5KΩ。

5.根据权利要求4所述的供电切换电路，其特征在于，电阻R6的另一端串联发光二极管VD后与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接，电阻R6的另一端与发光二极管VD的正极连接，发光二极管VD的负极与充电管理芯片U1的引脚CHRG连接。