一種電源切換電路制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及電子設備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電源切換電路，通過主電源電壓的分壓來控制場效應管構(gòu)成的開關(guān)，并采用穩(wěn)壓二極管設置為保護單元，低導通電壓低損耗二極管隔離主電源和備用電源，在實現(xiàn)主/備電源之間快速切換的同時，還簡化了電路，降低了工藝成本，同時由于保護單元的作用，在保護開關(guān)的同時，利用低導通電壓低損耗二極管，有效的避免主電源和備用電源之間相互充電給電源設備帶來的損傷。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種電源切換電路
本專利技術(shù)涉及電子
，尤其涉及一種電源切換電路。
技術(shù)介紹
目前，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，電子
對供電系統(tǒng)的要求越來越高，尤其是一些重要的用電設備如通信設備或設備中的某些重要器件如存儲器、實時時鐘及一些重要的報警電路等，都不允許因市電停電或電源出現(xiàn)故障而停止工作，均設置有備用電源，以當主電源不正常或斷電時，備用電源能不間斷的快速自動切換，以保證設備及上述器件、電路能正常工作；若是供電系統(tǒng)的供電突然中斷，極易造成重要資料的遺失，甚至會影響到其他相關(guān)系統(tǒng)的正常運行，從而帶來非常嚴重的后果。現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止突然斷電給系統(tǒng)設備造成損失，對一些重要的用電設備，除了采用主電源供電外，還采用電池組等作為備用電源，而對主/備用電源之間的切換提出了較高的要求，傳統(tǒng)的主/備用電源之間的切換方案有：圖1是本專利技術(shù)
技術(shù)介紹
中采用繼電器進行主/備用電源之間切換的原理框圖；如圖1所示，主電源、備用電源分別與繼電器的第一靜觸點和第二靜觸點連接，而用電設備則與繼電器的動觸點連接，且在用電設備端設置一大容量電容C1接地，而繼電器控制單元控制繼電器的動觸點的連接動作；當主電源斷電時，繼電器控制單元控制繼電器的動觸點與從第一靜觸點移動至第二靜觸點，進而實現(xiàn)主/備用電源之間的切換。但是，上述的電路具有以下缺點：a.由于負載電壓波動大，當備用電源的電壓較低時，主/備用電源之間的切換將引起掉電等現(xiàn)象。b.在接通供電系統(tǒng)的瞬間，電容進行快速充電，很容易損壞電容前面的電路，可見大容量的電容將易導致電路存在安全隱患，且成本增加，而此處如果不使用大容量的電容進行儲能，將導致主/備用電源不能平穩(wěn)切換。圖2是本專利技術(shù)
技術(shù)介紹
中采用二極管進行主/備用電源之間切換的原理框圖；如圖2所示，主電源通過二極管D1的正極與用電設備連接，備用電源通過二極管D2的正極與二極管D1的負極連接，且二極管D2的負極通過電容C2接地，雖然該電路能實現(xiàn)主/備用電源之間平穩(wěn)切換，也不需要大容量的電容進行輔助切換。但是存在以下缺點：a.當二極管上流過較大電流時會在二極管的PN結(jié)上產(chǎn)生較大的壓降，不能充分發(fā)揮備用電源的儲能作用。b.二極管在通電時會產(chǎn)生大量的功耗，必須配合散熱器進行散熱才能確保電路工作的可靠性；同時，由于過高的溫升將引起二極管周圍的元器件性能下降，還不利于產(chǎn)品的小型化。c.當備用電源為負載供電且其電量不足時，由于沒有過放保護功能，將降低電池的使用壽命。圖3是本專利技術(shù)
技術(shù)介紹
中采用二極管進行主/備用電源之間切換的原理框圖；如圖3所示，主電源與晶體管Q1的發(fā)射極e連接，晶體管Q1的基極b與晶體管控制單元連接，晶體管Q1的集電極c分別與用電設備和晶體管Q2的集電極c連接，晶體管Q2的發(fā)射極e與備用電源連接，晶體管Q2的基極b與晶體管控制單元連接，晶體管Q2的集電極c通過電容C3接地。雖然，由于晶體管的導通速度非常快，能實現(xiàn)在主/備用電源之間平穩(wěn)切換，且晶體管的壓降可以調(diào)節(jié)到很低，可充分發(fā)揮備用電源的儲能作用，同時也不需要大容量的電容進行輔助切換。但是存在以下缺點：a.當晶體管Q1或晶體管Q2失效時會引起短路，此時，主電源將直接對備用電源進行充電，這必將縮短備用電源的使用壽命，甚至有可能引起備用電源爆炸的危險。b.由于晶體管上會產(chǎn)生大量的功耗，也必須配合散熱器使用，同時，過高的溫升將引起晶體管周圍的元器件性能下降，也不利于產(chǎn)品的小型化。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有的主/備用電源之間的切換電路中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種通過主電源電壓的分壓來控制場效應管構(gòu)成的開關(guān)，并采用穩(wěn)壓二極管設置為保護單元，低導通電壓低損耗二極管隔離主電源和備用電源，在實現(xiàn)主/備電源之間快速切換的同時，還簡化了電路，降低了工藝成本，同時由于保護單元的作用，在保護開關(guān)的同時，利用低導通電壓低損耗二極管，能有效的避免主電源和備用電源之間相互充電給電源設備帶來的損傷。本專利技術(shù)的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：本專利技術(shù)提供了一種電源切換電路，包括主電源、備用電源和用電設備，所述主電源與所述用電設備電連接，其中，還包括隔離單元、控制單元、切換單元和保護單元；所述主電源通過所述控制單元與所述切換單元連接；所述主電源依次通過所述隔離單元與所述備用電源連接；所述備用電源通過所述切換單元與所述用電設備連接；所述保護單元與所述切換單元連接；其中，所述控制單元包括高速三極管，所述切換單元包括P溝道場效應管，所述保護單元包括兩反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，所述隔離單元包括正向連接的多個低導通電壓二極管。上述的電源切換電路，其中，還包括：所述主電源通過正向連接的第一低導通電壓二極管與用戶設備連接，且該主電源還依次通過第一電阻、正向連接的第二二極管和第五電阻接地；所述備用電源與P溝道場效應管的源級端連接，所述P溝道場效應管的漏極通過正向連接的第二低導通電壓二極管與用戶設備連接，所述P溝道場效應管的柵極通過第七電阻與高速三極管的集電極連接；所述備用電源還分別通過并聯(lián)的第二電容和第六電阻與所述高速三極管的集電極連接，且該備用電源還依次通過反向連接的第一穩(wěn)壓二極管和正向連接第二穩(wěn)壓二極管與三極管的集電極連接；所述備用電源還通過第二電阻與第一二極管的正極連接，該第一二極管的負極通過并聯(lián)的第三電阻和第一電容接地；所述三極管的基極通過第四電阻與所述第一二極管的負極連接，且該三極管的基極與第三二極管的負極連接，該第三二極管的正極與所述三極管的發(fā)射極連接；其中，所述高速三極管的發(fā)射極通過第五電阻接地。上述的電源切換電路，其中，當所述主電源給所述用戶設備供電，且所述備用電源等待時，電路中各器件需滿足條件：當所述主電源掉電，切換到所述備用電源給所述用戶設備供電時，電路中各器件需滿足條件：其中，VA為所述主電源電壓值，VB為所述備用電源電壓值，R1為所述第一電阻阻值，R2為所述第二電阻阻值，R3為所述第三電阻阻值，R5為所述第五電阻阻值，R6為所述第六電阻阻值。上述的電源切換電路，其中，所述第一電阻阻值范圍為820Ω～1.5kΩ，所述第二電阻阻值范圍為6.2kΩ～8.2kΩ，所述第三電阻阻值范圍為30kΩ～36kΩ，所述第四電阻阻值范圍為8.2Ω～20Ω，所述第五電阻阻值范圍為30kΩ～36kΩ，所述第六電阻阻值范圍為9.1kΩ～12kΩ，所述第七電阻阻值范圍為8.2Ω～20Ω。上述的電源切換電路，其中，所述第一電阻阻值為1kΩ，所述第二電阻阻值為7.5kΩ，所述第三電阻阻值為32.4kΩ，所述第四電阻阻值為10Ω，所述第五電阻阻值為32.4kΩ，所述第六電阻阻值為10kΩ，所述第七電阻阻值為10Ω。上述的電源切換電路，其中，所述電源電壓為48v時，所述備用電源電壓為42v～56v。上述的電源切換電路，其中，所述主電源電壓與所述備用電源電壓相等，且設置所述第三電阻阻值與所述第五電阻阻值也相等時，所述第六電阻阻值大于所述第二電阻阻值，所述第二電阻阻值大于所述第一電阻阻值。綜上所述，本專利技術(shù)一種電源切換電路，通過主電源電壓的分壓來控制場效應管構(gòu)成的開關(guān)，并采用穩(wěn)壓二極管設置為保護單元，低本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種電源切換電路，包括主電源、備用電源和用電設備，所述主電源與所述用電設備電連接，其特征在于，還包括隔離單元、控制單元、切換單元和保護單元；所述主電源通過所述控制單元與所述切換單元連接；所述主電源依次通過所述隔離單元與所述備用電源連接；所述備用電源通過所述切換單元與所述用電設備連接；所述保護單元與所述切換單元連接；其中，所述控制單元包括高速三極管，所述切換單元包括P溝道場效應管，所述保護單元包括兩反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，所述隔離單元包括正向連接的多個低導通電壓二極管。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種電源切換電路，包括主電源、備用電源和用電設備，所述主電源與所述用電設備電連接，其特征在于，還包括隔離單元、控制單元、切換單元和保護單元；所述主電源通過所述控制單元與所述切換單元連接；所述主電源依次通過所述隔離單元與所述備用電源連接；所述備用電源通過所述切換單元與所述用電設備連接；所述保護單元與所述切換單元連接；其中，所述控制單元包括三極管，所述切換單元包括P溝道場效應管，所述保護單元包括兩反向串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管，所述隔離單元包括正向連接的多個低導通電壓二極管；所述主電源通過正向連接的第一低導通電壓二極管與用戶設備連接，且該主電源還依次通過第一電阻、正向連接的第二二極管和第五電阻接地；所述備用電源與所述P溝道場效應管的源極連接，所述P溝道場效應管的漏極通過正向連接的第二低導通電壓二極管與用戶設備連接，所述P溝道場效應管的柵極通過第七電阻與三極管的集電極連接；所述備用電源還分別通過并聯(lián)的第二電容和第六電阻與所述三極管的集電極連接，且該備用電源還依次通過反向連接的第一穩(wěn)壓二極管和正向連接第二穩(wěn)壓二極管與三極管的集電極連接；所述備用電源還通過第二電阻與第一二極管的正極連接，該第一二極管的負極通過并聯(lián)的第三電阻和第一電容接地；所述三極管的基極通過第四電阻與所述第一二極管的負極連接，且該三極管的基極與第三二極管的負極連接，該第三二極管的正極與所述三極管的發(fā)射極連接；其中，所述三極管的發(fā)射極通過第五電阻接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源切換電路，其特征在于，當所述主電源給所述用戶設備供電，且所述備用電源等待時，電路中各器件需滿足...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王學民，曹淑玉，杭旭，
申請(專利權(quán))人：上海斐訊數(shù)據(jù)通信技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：