[發明專利]一種交流電源與電池供電切換控制系統及方法

有效

• 申請號: 201210586594.X
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103904770A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 郎彥宇
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫療系統股份有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 馬曉亞

技術領域

本發明涉及電子設備技術領域，尤其涉及一種交流電源與電池供電切換控制系統及方法。

背景技術

在使用交流電源和電池供電的雙電源電子設備系統中，電源的切換控制通常存在多種方式。采用專用電源芯片的切換控制方式為：判斷交流電源經過開關電源處理后生成的直流電壓，當直流電壓丟失時，立即切換至電池供電，反之切換至交流電源供電。單片機采集直流電壓的切換控制方式為：使用單片機采集交流電源經過開關電源處理后生成的直流電壓，使用軟件判斷是切換至電池供電，還是切換至交流電源供電。

上述兩種方案均無法解決當交流電源不穩定時電源中交流電源與電池的供電切換問題，因為當交流電源電壓不正常時，處理交流電源的開關電源在很寬的范圍內都能保持正常的直流電壓輸出。通常情況下，電子設備系統的保險是基于額定功率與最低交流電源電壓的比值設計的。在額定功率一定的情況下，當交流電源電壓低于最低交流電源電壓時，處理交流電源的開關電源依然能夠正常工作，但是電子設備系統的保險管將會工作在設計之外的狀態，導致整個系統的不穩定，此時需要切換至電池供電。

發明內容

本發明的目的在于提出一種交流電源與電池供電切換控制系統及方法，能夠在交流電源電壓不穩定時合理的實現交流電源與電池的供電切換，防止不會因為交流電源電壓過低而燒掉系統的保險管，有效的保護保險管在設計之內的狀態下工作，使得系統更加的穩定、可靠。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種交流電源與電池供電切換控制系統，所述系統包括：交流電源、開關電源、電池、切換控制模塊、電源切換模塊；

所述交流電源，用于向所述開關電源、所述切換控制模塊提供交流信號；

所述開關電源，用于將所述交流電源提供的所述交流信號變換成穩定的第一直流信號，并向所述電源切換模塊提供所述第一直流信號；

所述電池，用于向所述電源切換模塊提供第二直流信號；

所述切換控制模塊，用于采集處理所述交流電源提供的交流信號，計算所述交流信號的電壓的有效值，當所述交流信號的電壓的有效值大于或等于設定的第一閾值時，向所述電源切換模塊發送交流電源供電控制信號；當所述交流信號的電壓的有效值小于設定的第一閾值時，向所述電源切換模塊發送電池供電控制信號；當所述交流信號的電壓的有效值從小于所述設定的第一閾值升高至大于或等于設定的第二閾值時，向所述電源切換模塊發送所述交流電源供電控制信號；其中，所述第二閾值大于所述第一閾值；

所述電源切換模塊，用于根據所述切換控制模塊發送的電池或交流電源供電控制信號，實現所述第一直流信號與所述第二直流信號的供電切換。

進一步地，所述切換控制模塊包括：

交流互感器，用于將所述交流電源提供的交流信號變換為小電壓交流信號，實現所述交流電源與所述切換控制模塊的隔離；

整流濾波模塊，用于將所述交流互感器生成的所述小電壓交流信號轉換成直流信號；

信號轉換模塊，用于將所述直流信號轉換成數字信號；

單片機，用于根據所述數字信號的電壓，計算所述交流電源提供的交流信號的電壓的有效值，并依據所述交流信號的電壓的有效值的大小，向所述電源切換模塊發送電池或交流電源供電控制信號。

進一步地，所述整流濾波模塊由單相全波整流電路構成。

進一步地，所述信號轉換模塊選用信號調理器或AD轉換器。

進一步地，所述單片機在對所述數字信號的電壓進行計算之前，還需將所述數字信號進行必要的濾波處理，防止由于干擾導致的頻繁誤切換。

進一步地，所述電源切換模塊采用四選一數據選擇器實現。

本發明還提供了一種交流電源與電池供電切換控制方法，所述方法包括：

交流電源向開關電源、切換控制模塊提供交流信號；

所述開關電源將所述交流電源提供的所述交流信號變換成穩定的第一直流信號，并向電源切換模塊提供所述第一直流信號；

電池向所述電源切換模塊提供第二直流信號；

所述切換控制模塊采集處理所述交流電源提供的交流信號，計算所述交流信號的電壓的有效值，當所述交流信號的電壓的有效值大于或等于設定的第一閾值時，向所述電源切換模塊發送交流電源供電控制信號；當所述交流信號的電壓的有效值小于設定的第一閾值時，向所述電源切換模塊發送電池供電控制信號；當所述交流信號的電壓的有效值從小于所述設定的第一閾值升高至大于或等于設定的第二閾值時，向所述電源切換模塊發送所述交流電源供電控制信號；其中，所述第二閾值大于所述第一閾值；