电源合路电路及电器设备的制作方法

本发明涉及功率电路技术领域，具体涉及一种电源合路电路和电器设备。

背景技术：

现有直流电源合路电路的方法是采用多个二极管来进行合路，如图1所示，多路电源分别通过一个二极管后接到一处，加到负载上，只要有一路电源存在，则后续负载就能正常工作，当多路电源并存时，因为二极管的单向导通特性，各电源之间不会形成短路回路电流，若各电源之间电压差异较大，则由部分电压值较大电源提供电流，若各电源之间电压差异较小，则由各电源共同提供电流。然而，在二极管导通过程中，对应的二极管上形成的压降较大，在重载时二极管功耗较大，会产生较大的热量，使得系统功耗大幅增加。

技术实现要素：

基于此，本发明实施例提供了一种电源合路电路和电器设备，以解决现有技术中采用二极管合路导致的功耗大的缺陷。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种电源合路电路，包括：至少两路电源支路，每一路所述电源支路均包括一个mos管，每一个所述mos管的第一端均连接有一个外接电源，每一个所述mos管的第二端均相互连接，每一个所述mos管的控制端均连接有一个合路控制信号。

可选地，还包括：分压单元，输入端与所述合路控制信号连接，输出端与所述mos管的控制端连接。

可选地，所述分压单元包括：第一分压电阻，一端与所述mos管的控制端连接，另一端与所述mos管的第二端连接；第二分压电阻，一端与所述合路控制信号连接，另一端与所述mos管的控制端连接。

可选地，还包括：滤波单元，并联连接在所述mos管的控制端和第二端之间。

可选地，还包括：稳压单元，并联连接在所述mos管的控制端和第二端之间。

可选地，还包括：隔离单元，串联连接在所述mos管的控制端与外接电源之间。

可选地，所述隔离单元为光耦、继电器、磁隔离芯片或者电容。

可选地，所述光耦的第一输入端与所述合路控制信号连接，第二输入端与地线连接，第一输出端与mos管的控制端连接，第二输出端与地线连接。

可选地，还包括：光耦限流单元，串联连接在所述光耦的第一输入端和合路控制信号之间。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种电器设备，包括如本发明第一方面中任一所述的电源合路电路。

可选地，还包括：控制电路，输入端与所述电源合路电路中的mos管的第二端连接，输出端与所述电源合路电路中的合路控制信号连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的电源合路电路，包括：至少两路电源支路，每一路所述电源支路均包括一个mos管，每一个所述mos管的第一端均连接有一个外接电源，每一个所述mos管的第二端均相互连接，每一个所述mos管的控制端均连接有一个合路控制信号。上述电源合路电路，采用mos管代替二极管进行合路，通过合路控制信号控制mos管的适时导通，从而使得合路电路的压降为mos管的导通压降，大大降低了合路功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中直流电源合路电路的一个具体示例的示意图；

图2为本发明实施例的电源合路电路的一个具体示例的示意图；

图3为本发明实施例的电源合路电路的另一个具体示例的示意图；

图4为本发明实施例的电源合路电路的另一个具体示例的示意图；

图5为本发明实施例的电源合路电路的另一个具体示例的示意图；

图6为本发明实施例的电源合路电路的另一个具体示例的示意图；

图7为本发明实施例的电源合路电路的另一个具体示例的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供了一种电源合路电路，降低了整个电路的功耗。如图2所示，电源合路电路包括：至少两路电源支路1，每一路电源支路均包括一个mos管，每一个mos管的第一端均连接有一个外接电源，每一个mos管的第二端均相互连接，每一个mos管的控制端均连接有一个合路控制信号。

在一实施例中，如图3所示，电源合路电路包括两路电源支路1，第一路电源支路11和第二路电源支路12；第一电源支路上的mos管为第一pmos管q1，第一pmos管q1的第一端连接第一外接电源v1，第一pmos管q1的控制端连接第一合路控制信号c1；第二电源支路上的mos管为第二pmos管q2，第二pmos管q2的第一端连接第二外接电源v2，第二pmos管q2的控制端连接第二合路控制信号c2；第一pmos管的第二端和第二pmos管的第二端连接，合路连接后给相应的负载load供电。当然，在其它可替换实施例中，支路的个数可根据实际需要合理确定，例如设置为三路电源支路或者四路电源支路等，本实施例对此不作任何限制。例如，pmos管的型号可以是781－sud50p06－15－ge3，本本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，在其它实施例中，可根据电路的实际应用情况选取合适的pmos管。

具体地，第一pmos管q1的控制端可以是第一pmos管的栅极，第一端可以是第一pmos管的漏极，第二端可以是第一pmos管的源极；第二pmos管q2的控制端可以是第二pmos管的栅极，第一端可以是第二pmos管的漏极，第二端可以是第二pmos管的源极。

上述电源合路电路，采用mos管代替二极管进行合路，通过合路控制信号控制mos管的适时导通，从而使得合路电路的压降为mos管的导通压降，大大降低了合路功耗。

在一实施例中，如图4所示，合路控制信号由控制电路输出，先利用pmos管天然自带的体二极管进行合路，使得功耗较小的控制电路得电，同时不让大功率负载工作，控制电路再反过来让对应mos管导通，之后再使得大功率负载工作，从而消除二极管在重载时带来的大幅功耗。控制电路先通过mos管寄生体二极管得电，然后控制mos管导通后使得合路电路的功耗大幅度降低，控制电路的工作不用专门的供电电路，降低生产成本。

在上述电源合路电路的基础上，该电路还包括：分压单元，输入端与合路控制信号连接，输出端与mos管的控制端连接。分压单元对合路控制信号的电压进行分压，以为mos管的控制端提供合适的控制电压。

在一实施例中，如图5所示，分压单元包括第一分压电阻2和第二分压电阻3；其中，第一分压电阻2的一端与mos管的控制端连接，第一分压电阻2的另一端与mos管的第二端连接；第二分压电阻3的一端与合路控制信号连接，第二分压电阻3的另一端与mos管的控制端连接。

此外，并联连接在mos管的控制端和第二端之间的第一分压电阻2，还能够有效保证mos管的可靠关断，提高电路的可靠性。串联连接在mos管的控制端和合路控制信号之间的第二分压电阻3，还能够防止栅极开路或栅极损坏时主电路加电损坏mos管、限制驱动电流，对mos管起到保护作用。

具体地，如图5所示，在电源合路电路包括n路电源支路，其中n大于等于2的正整数，分别记为第一路电源支路11、第二路电源支路12、...、第n路电源支路1n。其中，第一路电源支路11上的pmos管记为q1，第二路电源支路12上的pmos管记为q2，…，第n路电源支路1n上的pmos管记为qn；设置于pmos管q1控制端和第二端之间的第一分压电阻记为r11，设置于pmos管q2控制端和第二端之间的第一分压电阻记为r21，...，设置于pmos管qn控制端和第二端之间的第一分压电电阻记为rn1；设置于pmos管q1控制端和第一合路控制信号k1之间的第二分压电阻记为r12，设置于pmos管q2控制端和第二合路控制信号k2之间的第二分压电阻记为r22，...，设置于pmos管qn控制端和第n合路控制信号kn之间的第二分压电阻记为rn2。

在上述电源合路电路的基础上，如图6所示，该电路还包括：滤波单元4，并联连接在mos管的控制端和第二端之间，用于滤除mos管控制端的相关干扰。具体地，滤波单元可以是滤波电容，在电源合路电路包括第一路电源支路11和第二路电源支路12时，设置于第一pmos管q1控制端和第二端之间的滤波电容为第一滤波电容c1，设置于第二pmos管q2控制端和第二端之间的滤波电容为第二滤波电容c2。

在上述电源合路电路的基础上，如图6所示，该电路还包括：稳压单元5，并联连接在mos管的控制端和第二端之间，用于稳定mos管的输出电压。具体地，稳压单元可以是稳压二极管，在电源合路电路包括第一路电源支路11和第二路电源支路12时，设置于第一pmos管q1控制端和第二端之间的稳压二极管为第一稳压二极管d1，设置于第二pmos管q2控制端和第二端之间的稳压二极管为第二稳压二极管d2。例如，稳压二极管的型号可以是78－mmsz5246b－e3－08，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，在其它实施例中，可根据电路的实际应用情况选取合适的稳压二极管。

在上述电源合路电路的基础上，如图6所示，该电路还包括：隔离单元6，串联连接在mos管的控制端与外接电源之间，用于外接电源与mos管控制端之间的隔离，使得mos管的控制更加准确。

在一实施例中，隔离单元可以是光耦、继电器、磁隔离芯片或者电容；采用光耦隔离、继电器隔离、磁隔离芯片隔离或者电容隔离，控制更加简单便捷。当然，在其它实施例中，隔离单元还可以是其它具有隔离功能的元器件，根据需要合理设置即可。在其它可替换实施例中，还可以不设置隔离单元，可根据实际应用合理确定。

在隔离单元为光耦时，光耦的第一输入端与合路控制信号连接，第二输入端与地线连接，第一输出端与mos管的控制端连接，第二输出端与地线连接。例如，光耦的型号可以是757－tlp291(bl－tpse，本实施例仅作示意性说明，并不以此为限，在其它实施例中，可根据电路的实际应用情况选取合适的光耦。

具体地，在电源合路电路包括第一路电源支路11和第二路电源支路12时，设置于第一pmos管q1控制端和第一外接电源v1之间的光耦为第一光耦u1，设置于第二pmos管q2控制端和第二外接电源v2之间的光耦为第二光耦u2。第一光耦u1的第一输入端与第一合路控制信号k1连接，第二输入端与地线gnd连接，第一输出端与第一pmos管q1的控制端连接，第二输出端与地线gnd连接。第二光耦u2的第一输入端与第二合路控制信号k2连接，第二输入端与地线gnd连接，第一输出端与第二pmos管q2的控制端连接，第二输出端与地线gnd连接。

在上述电源合路电路的基础上，如图6所示，该电路还包括：光耦限流单元7，串联连接在光耦的第一输入端和合路控制信号之间，用于限制流入光耦输入端的电流，保护光耦。具体地，光耦限流单元可以是光耦限流电阻，在电源合路电路包括第一路电源支路11和第二路电源支路12时，设置于第一光耦u1的第一输入端和第一合路控制信号k1之间的光耦限流电阻r31，设置于第二光耦u2的第一输入端和第二合路控制信号k2之间的光耦限流电阻r32。

下面以电源合路电路应用于子母无人车系统为例进行详细说明。如图7所示，子车先用母车的v供电，当子车被母车派出后需用bat28+来供电，而子车通过相关检测电路能够掌握子车与母车的分合情况，因此可通过光耦的导通实现相关pmos管的导通，降低导通功耗，增大子车的续航能力。该电路用pmos管代替二极管，用后续负载电路中的具有oc或od控制功能的io电路来控制pmos管的适时导通，从而消除二极管在重载时带来的大幅功耗，降低合路功耗，降低电路发热，增加电池供电系统的续航能力。当然，在其它可替换实施例中，该电路还可应用于其它行业，例如航空航天、兵器等行业。例如，火箭上装载有导弹时，导弹在未发射时应用火箭上的电源供电，在导弹发射后采用自身的电源供电。

本实施例还提供一种电器设备，包括如上述实施例中任一所提及的电源合路电路。该电器设备具有合路功耗低的优点。

在一实施例中，该电器设备还包括控制电路，控制电路的输入端与电源合路电路中的mos管的第二端连接，输出端与电源合路电路中的合路控制信号连接。具体地，控制电路8可如图4中所示，控制电路可以采用负载load中的控制芯片，提高集成度，降低生产成本；控制电路先通过mos管寄生体二极管得电，然后控制mos管导通后使得合路电路的功耗大幅度降低，并且控制电路的工作不用专门的供电电路。当然，在其它实施例中，控制电路还可以单独设置，根据需要合理设置即可。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。