[發(fā)明專利]一種電源切換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210572956.X
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN103001315A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)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
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 竺路玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電源切換電路。

背景技術(shù)

目前，隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，電子技術(shù)領(lǐng)域?qū)╇娤到y(tǒng)的要求越來越高，尤其是一些重要的用電設(shè)備如通信設(shè)備或設(shè)備中的某些重要器件如存儲(chǔ)器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘及一些重要的報(bào)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(shè)置有備用電源，以當(dāng)主電源不正常或斷電時(shí)，備用電源能不間斷的快速自動(dòng)切換，以保證設(shè)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?xí)绊懙狡渌嚓P(guān)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而帶來非常嚴(yán)重的后果。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了防止突然斷電給系統(tǒng)設(shè)備造成損失，對一些重要的用電設(shè)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是本發(fā)明背景技術(shù)中采用繼電器進(jìn)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(diǎn)和第二靜觸點(diǎn)連接，而用電設(shè)備則與繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)連接，且在用電設(shè)備端設(shè)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(dòng)觸點(diǎn)的連接動(dòng)作；當(dāng)主電源斷電時(shí)，繼電器控制單元控制繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)與從第一靜觸點(diǎn)移動(dòng)至第二靜觸點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)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(diǎn)：

a.?由于負(fù)載電壓波動(dòng)大，當(dāng)備用電源的電壓較低時(shí)，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(jìn)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(dǎo)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(jìn)行儲(chǔ)能，將導(dǎo)致主/備用電源不能平穩(wěn)切換。

圖2是本發(fā)明背景技術(shù)中采用二極管進(jìn)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(shè)備連接，備用電源通過二極管D2的正極與二極管D1的負(fù)極連接，且二極管D2的負(fù)極通過電容C2接地，雖然該電路能實(shí)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(jìn)行輔助切換。但是存在以下缺點(diǎn)：

a.?當(dāng)二極管上流過較大電流時(shí)會(huì)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(chǔ)能作用。

b.?二極管在通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的功耗，必須配合散熱器進(jìn)行散熱才能確保電路工作的可靠性；同時(shí)，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(dāng)備用電源為負(fù)載供電且其電量不足時(shí)，由于沒有過放保護(hù)功能，將降低電池的使用壽命。

圖3是本發(fā)明背景技術(shù)中采用二極管進(jìn)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(shè)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(dǎo)通速度非常快，能實(shí)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(chǔ)能作用，同時(shí)也不需要大容量的電容進(jìn)行輔助切換。但是存在以下缺點(diǎn)：

a.當(dāng)晶體管Q1或晶體管Q2失效時(shí)會(huì)引起短路，此時(shí)，主電源將直接對備用電源進(jìn)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(xiǎn)。

b.由于晶體管上會(huì)產(chǎn)生大量的功耗，也必須配合散熱器使用，同時(shí)，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。

發(fā)明內(nèi)容

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(yīng)管構(gòu)成的開關(guān)，并采用穩(wěn)壓二極管設(shè)置為保護(hù)單元，低導(dǎo)通電壓低損耗二極管隔離主電源和備用電源，在實(shí)現(xiàn)主/備電源之間快速切換的同時(shí)，還簡化了電路，降低了工藝成本，同時(shí)由于保護(hù)單元的作用，在保護(hù)開關(guān)的同時(shí)，利用低導(dǎo)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(shè)備帶來的損傷。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種電源切換電路，包括主電源、備用電源和用電設(shè)備，所述主電源與所述用電設(shè)備電連接，其中，還包括隔離單元、控制單元、切換單元和保護(hù)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(shè)備連接；