[發(fā)明專利]一種供電系統(tǒng)主電源與后備電池切換電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210050023.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN102593906A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱琳;劉宜龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J9/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種供電系統(tǒng)主電源與后備電池切換電路。

背景技術(shù)

當(dāng)今很多電子設(shè)備中的數(shù)據(jù)越來(lái)越寶貴，比如存儲(chǔ)服務(wù)器，RAID卡等等，系統(tǒng)主電源的突然掉電會(huì)使系統(tǒng)中正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)丟失，為了解決這個(gè)問題，很多設(shè)備中引入了后備電池，在系統(tǒng)掉電后繼續(xù)給設(shè)備供電完成數(shù)據(jù)保存。由主電源切換到電池需要一個(gè)切換電路，早期的切換電路是用用兩個(gè)二極管對(duì)主電源和電池進(jìn)行隔離和供電切換，因?yàn)樵谇袚Q的過程中電壓會(huì)有波動(dòng)而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容　　

　　本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種利用高效主電源和后備電池切換電路，解決了系統(tǒng)主電源供電突然掉電切換到電池供電的問題，使系統(tǒng)由主電源供電和電池供電之間平滑切換，避免切換的過程中因?yàn)殡妷旱牟▌?dòng)而影響到系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)的一種供電系統(tǒng)主電源與后備電池切換電路。

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實(shí)現(xiàn)的，包括主電源VCC和后備電池及系統(tǒng)VD，通過低電壓檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)主電源與后備電池的切換，低電壓檢測(cè)電路包括穩(wěn)壓二極管D01，電阻R01，電阻R03，NPN晶體管Q1和PNP晶體管Q2，其中穩(wěn)壓二極管D01的一端接主電源VCC，另一端分成兩路，一路經(jīng)過電阻R01接到NPN晶體管Q1的發(fā)射極，另一路經(jīng)過電阻R03接到NPN晶體管Q1的基極；PNP晶體管Q2的發(fā)射極連接主電源VCC，PNP晶體管Q2的基極連接NPN晶體管Q1的集電極，PNP晶體管Q2的集電極連接系統(tǒng)VD；后備電池的正極連接到PNP晶體管Q2的集電極與系統(tǒng)VD的電路之間。

所述的主電源VCC先后經(jīng)過電阻R02、二極管D02后接到后備電池的正極。

所述的PNP晶體管Q2的基極經(jīng)過電阻R04連接到NPN晶體管Q1的集電極。

所述的后備電池的正極經(jīng)過電阻R05連接到PNP晶體管Q2的集電極與系統(tǒng)VD的電路之間。

所述的后備電池的負(fù)極接地。

所述的NPN晶體管Q1的發(fā)射極接地。

穩(wěn)壓二極管D01的穩(wěn)定電壓需要根據(jù)主電源VCC的電壓來(lái)進(jìn)行選擇，穩(wěn)壓二極管D01的穩(wěn)定電壓比主電源VCC電壓小1V。主電源VCC正常供電時(shí)，穩(wěn)壓二極管D01導(dǎo)通，在電阻R01上產(chǎn)生1V的電壓，此電壓通過電阻R03使NPN晶體管Q1的B-E結(jié)導(dǎo)通，所以NPN晶體管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)。其集電極的電壓近似為0，這樣PNP晶體管Q2的B-E結(jié)也導(dǎo)通，PNP晶體管Q2處于全導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)VD=VCC，系統(tǒng)VD由主電源VCC來(lái)進(jìn)行供電。同時(shí)主電源VCC可以通過電阻R02和二極管D02對(duì)后備電池進(jìn)行充電。

在主電源VCC掉電的時(shí)，主電源VCC電壓在下降到略高于穩(wěn)壓二極管D01的電壓時(shí)，電阻R01上電壓失去，NPN晶體管Q1失去B-E結(jié)電壓而進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)PNP晶體管Q2失去B-E結(jié)電壓因而也進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，主電源VCC電壓無(wú)法通過PNP晶體管Q2，此時(shí)系統(tǒng)VD改由備用電池供電，主電源VCC此后的波動(dòng)不會(huì)影響到后面的系統(tǒng)。

在主電源VCC恢復(fù)時(shí)，主電源VCC電壓是一個(gè)漸升的過程，并且會(huì)存在波動(dòng)。由于有穩(wěn)壓二極管D01的存在，在主電源VCC電壓上升到穩(wěn)壓二極管D01的穩(wěn)定電壓之前是無(wú)法使穩(wěn)壓二極管D01導(dǎo)通，因此NPN晶體管Q1和PNP晶體管Q2也都是截止的，系統(tǒng)VD仍由備用電池供電。只有當(dāng)主電源VCC電壓超過穩(wěn)壓二極管D01的穩(wěn)定電壓后，NPN晶體管Q1和PNP晶體管Q2才會(huì)進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，從而使主電源VCC取代備用電池給系統(tǒng)VD供電。在主電源VCC電壓尚未穩(wěn)定的瞬間，主電源VCC與系統(tǒng)之間也是隔離的，因此不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)造成影響。

本發(fā)明的一種供電系統(tǒng)主電源與后備電池切換電路具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、利用簡(jiǎn)單分立該切換電路，可以使系統(tǒng)在主電源掉電后平滑的切換到電池供電，并且主電源恢復(fù)后再平滑的切換回主電源供電，從而避免重要數(shù)據(jù)的丟失；

2、由于晶體管導(dǎo)通電阻很低，其壓降很小，本發(fā)明的切換電路自身的功耗大幅降低，提升了直流主輸出供電的效率，減小了能耗，提高供電效率；同時(shí)，降低了系統(tǒng)的散熱要求。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

附圖1為一種供電系統(tǒng)主電源與后備電池切換電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

參照說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種供電系統(tǒng)主電源與后備電池切換電路作以下詳細(xì)地說明。

實(shí)施例：