专利名称：一种双电源输入选择、防电源反接电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于航空电子技术领域，涉及到ー种双电源输入选择、防电源反接电路。
背景技术：
双电源输入选择、防电源反接电路广泛应用于各种航空器直流电源板上，是ー种比较常用的电路。如图I所示，传统双电源输入选择、防电源反接电路均采用功率ニ极管为基本元器件进行设计，其基本 原理是利用ニ极管的单向导通特性达到输入电源选择及防止电源反接输入损坏用电设备的目的。传统双电源输入选择、防电源反接电路存在以下两大缺点首先，由于ニ极管存在固定的压降，对于ー些低电压应用来说，可能造成系统工作不正常。如机载电子产品输入电源为16V，由于ニ极管存在O. 3V I. 2V的压降，使得负载上得到的电压只有14. 8V 15. 7V，而在目前机载电子产品上使用的主流二次电源转换模块的输入电压范围均为16V 40V，如此低的电源输入电压将造成二次电源转换模块无法启动，造成负载无法正常工作。其次，对于ー些大电流的应用来说，由于ニ极管的压降相对固定，造成ニ极管上消耗的功率过大，ニ极管散热困难，电路的可靠性降低，电源的效率也随之降低。如对于IOA的电源输入电流，ニ极管上的功率损耗将有3W 12W，需要加很大的散热器才能保证电路能够正常工作。
发明内容发明目的本实用新型的目的是提供ー种新型双电源输入选择、防电源反接电路，能够克服传统双电源输入选择、防电源反接电路存在的压降和功耗大的缺陷。本实用新型的技术方案ー种双电源输入选择、防电源反接电路，由第一电源输入米样电路11、第二电源输入米样电路21、第一输入通道开关12、第二输入通道开关22、第一开关信号发生电路13及第ニ开关信号发生电路23组成；所述第一电源输入米样电路11输入端与第一输入通道开关12输入端分别与第一电源输入端01连接,第一电源输入米样电路11输出端与第一开关信号发生电路13的输入端及第ニ开关信号发生电路23的输入端连接，所述第一输入通道开关12输入端也与第一开关信号发生电路13的输出端连接；所述第二电源输入采样电路21输入端与第二输入通道开关22输入端分别与第二电源输入端02连接,第二电源输入米样电路21输出端与第二开关信号发生电路23的输入端及第ー开关信号发生电路13的输入端连接，所述第二输入通道开关22输入端也与第二开关信号发生电路23的输出端连接；所述第一通道开关12的输出端与第二通道开关22的输出端连接，作为双电源输入选择的输出端03。优选地，所述第一电源输入采样电路11及第ニ电源输入采样电路21均包括TVSニ极管、防电源输入反接ニ极管、电阻、电容及稳压管。优选地，所述第一输入通道开关12及第ニ输入通道开关22均包括四个P沟道功率MOS管、ー个N沟道开关MOS管、电阻及稳压管。优选地，所述第一开关信号发生电路13及第ニ开关信号发生电路23均包括比较器、电阻。有益效果本实用新型由于使用了 MOS管代替了ニ极管，不仅能实现双电源输入选择与防电源反接的目的，而且还解决了现有采用ニ极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题，有效地实现了电源反接入情况下对后继用电设备的保护，提高了电源系统的转换效率，降低了电子设备的发热量，为电子设备的热设计提供了有利的支持。
图I为传统双电源输入选择、防电源反接电路图；图2为本实用新型一较佳实施方式的电路原理框图；图3为本实用新型一较佳实施方式的电路图；其中01_第一电源输入端；02_第二电源输入端；03_双电源输入选择的输出端；11-第一电源输入米样电路；12_第一输入通道开关；13_第一开关信号发生电路；21_第二电源输入采样电路；22_第二输入通道开关；23_第二开关信号发生电路。
具体实施方式
以下结合附图队本实用新型做进行详细进ー步详细描述，请參阅图2至图3。请參阅图2，本实用新型双电源输入选择、防电源反接电路由第一电源输入采样电路11、第二电源输入米样电路21、第一输入通道开关12、第二输入通道开关22、第一开关信号发生电路13及第ニ开关信号发生电路23组成；所述第一电源输入米样电路11输入端与第一输入通道开关12输入端分别与第一电源输入端01连接,第一电源输入米样电路11输出端与第一开关信号发生电路13的输入端及第ニ开关信号发生电路23的输入端连接，所述第一输入通道开关12输入端也与第一开关信号发生电路13的输出端连接；所述第二电源输入采样电路21输入端与第二输入通道开关22输入端分别与第二电源输入端02连接,第二电源输入米样电路21输出端与第二开关信号发生电路23的输入端及第ー开关信号发生电路13的输入端连接，所述第二输入通道开关22输入端也与第二开关信号发生电路23的输出端连接；本实用新型的工作过程如下(I)、当第一电源输入01大于第二电源输入02时第一电源输入米样电路11和第二电源输入米样电路21实时对第一电源输入01和第二电源输入02进行采样，将采样得到的两组电压值送入第一开关信号发生电路13和第二开关信号发生电路23中，第一开关信号发生电路13和第二开关信号发生电路23通过 对两组米样电压值进行比较，判定第一电源输入01的输入电压值高于第二电源输入02的输入电压值，此时，第一开关信号发生电路13发出“打开”信号，第二开关信号发生电路23发出“闭合”信号。第一输入通道开关12打开，第二输入通道开关22闭合，从而第一电源输入01得以输出，第二电源输入02被关断，无法输出。[0025](2)、当第一电源输入01小于第二电源输入02时第一电源输入米样电路11和第二电源输入米样电路21实时对第一电源输入01和第二电源输入02进行采样，将采样得到的两组电压值送入第一开关信号发生电路13和第二开关信号发生电路23中，第一开关信号发生电路13和第二开关信号发生电路23通过对两组米样电压值进行比较，判定第一电源输入01的输入电压值低于第二电源输入02的输入电压值，此时，第一开关信号发生电路13发出“闭合”信号，第二开关信号发生电路23发出“打开”信号。第一输入通道开关12闭合，第二输入通道开关22打开，从而第一电源输入01被关断,第二电源输入02得以输出。(3)、当第一电源输入01等于第二电源输入02时 在第一开关信号发生电路13和第二开关信号发生电路23中分别用电阻R7和R9对滞回电压进行了设置。滞回电压的设定，能有效消除由于电源输入的频繁波动引起的两组输入电源相同，造成后端输入通道开关頻繁“打开/闭合”的情況。请參阅图3,由于第一电源输入米样电路11和第二电源输入米样电路21完全对称，下面仅以第一电源输入采样电路11进行阐述。第一电源输入采样电路11由TVS ニ极管VI，防电源输入反接ニ极管V5，电阻R1、R2，滤波及电源缓启动设置电容Cl，稳压管V8构成。防电源反接ニ极管V5可以避免在电源输入反接时造成由比较器N7构成的开关信号发生电路损坏的情況。由于由比较器N7构成的开关信号发生电路采用12V供电，低于第一输入电源11 (机载输入电源一般为16V 32V)，因此用电阻R1、R2对输入电源进行了分压(此时输入电压为3V 6. 3V),分压低于12V后在行送入开关信号发生电路。当第一输入电源11出现瞬态输入电压时，稳压管V8用于对输入电压进行箝位，此处设定箝位值为10V，低于比较器N7的供电电压。TVS ニ极管Vl及电容Cl用于箝位第一输入电源上出现的尖峰电压，尖峰的箝位电压小于80V。第一输入通道开关12和第二输入通道开关22中的P沟道功率MOS管VII、V22、V13、V20, N沟道开关MOS管V18，电阻R14、R16，稳压管V16共同构成了第一输入通道开关12。与此类似，P沟道功率MOS管V12、V21、V14、V19，N沟道开关MOS管V17,电阻R13、R15,稳压管V15共同构成了第二输入通道开关22。当第一输入电源01高于第二输入电源02吋，N沟道开关MOS管V18的栅极和源极电压Ves为12V，M0S管V18导通。第一输入电源01将以MOS管Vll或V13，电阻R14、R16构成通路。此时，MOS管VII、V13、V20、V22将由稳压管V16得到IOV的VGS偏置电压，MOS管VII、V13、V20、V22导通,第一输入通道开关12打开,第一输入电源01得以输出到后端。此时，N沟道开关MOS管V17的栅极和源极电压Ves为0V，V17截止，MOS管V12、V14、V19、V21截止，第二输入通道开关22关闭，第一输入电源02无法输出到后端。当第一输入电源01低于第一输入电源02时,工作原理与上类似。在输入通道开关电路中，V11、V22与V13、V20，V12、V21与V14、V19构成了并联支路，用于对输入电流的分流，降低单个MOS管上的功耗，提高电路的可靠性，实际应用中，可根据输入电流的大小进行取舎。在输入通道开关电路中，选择的MOS管VII、V22，V13、V20，V12、V21，V14、V19中
均存在寄生ニ极管，且反向耐压值均高于80V，MOS管采用两两对接的方式进行连接。当输入电源反接输入吋，MOS管内部的寄生ニ极管将起到防电源反接的作用。[0035]比较器N7、滞回电压设置电阻R7和电阻Rll构成了第一开关信号发生电路13。比较器NS、滞回电压设置电阻R9和电阻R12构成了第二开关信号发生电路23。比较器N7和NS实时对送入比较器的两路电源输入电压进行比较。当第一电源输入01大于第二电源输 入02时，比较器N7输出被电阻Rll上拉为12V高电平，比较器N8输出OV低电平；当第一电源输入01小于第二电源输入02时，比较器N7输出OV低电平，比较器N8输出被电阻R12上拉为12V高电平。
权利要求1.ー种双电源输入选择、防电源反接电路，其特征在于，由第一电源输入米样电路[11]、第二电源输入采样电路[21]、第一输入通道开关[12]、第二输入通道开关[22]、第一开关信号发生电路[13]及第ニ开关信号发生电路[23]组成； 所述第一电源输入米样电路[11]输入端与第一输入通道开关[12]输入端分别与第一电源输入端[01]连接，第一电源输入采样电路[11]输出端与第一开关信号发生电路[13]的输入端及第ニ开关信号发生电路[23]的输入端连接，所述第一输入通道开关[12]输入端也与第一开关信号发生电路[13]的输出端连接； 所述第二电源输入采样电路[21]输入端与第二输入通道开关[22]输入端分别与第二电源输入端[02]连接，第二电源输入采样电路[21]输出端与第二开关信号发生电路[23]的输入端及第ー开关信号发生电路[13]的输入端连接，所述第二输入通道开关[22]输入端也与第二开关信号发生电路[23]的输出端连接； 所述第一通道开关[12]的输出端与第二通道开关[22]的输出端连接，作为双电源输入选择的输出端[03]。
2.根据权利要求I所述的ー种双电源输入选择、防电源反接电路，其特征在于，所述第ー电源输入采样电路[11]及第ニ电源输入采样电路[21]均包括TVS ニ极管、防电源输入反接ニ极管、电阻、电容及稳压管。
3.根据权利要求2所述的ー种双电源输入选择、防电源反接电路，其特征在于，所述第一输入通道开关[12]及第ニ输入通道开关[22]均包括四个P沟道功率MOS管、ー个N沟道开关MOS管、电阻及稳压管。
4.根据权利要求I或2或3所述的ー种双电源输入选择、防电源反接电路，其特征在于，所述第一开关信号发生电路[13]及第ニ开关信号发生电路[23]均包括比较器、电阻。
专利摘要本实用新型属于航空电子技术领域，涉及到一种双电源输入选择、防电源反接电路。本实用新型由第一电源输入采样电路[11]、第二电源输入采样电路[21]、第一输入通道开关[12]、第二输入通道开关[22]、第一开关信号发生电路[13]及第二开关信号发生电路[23]组成。本实用新型由于使用了MOS管代替了二极管，不仅能实现双电源输入选择与防电源反接的目的，而且还解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题，有效地实现了电源反接入情况下对后继用电设备的保护，提高了电源系统的转换效率，降低了电子设备的发热量，为电子设备的热设计提供了有利的支持。
文档编号H02J9/06GK202363968SQ20112052356
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者田军, 赵键 申请人:陕西千山航空电子有限责任公司