用于电子式电能表的双电源切换电路的制作方法

专利名称：用于电子式电能表的双电源切换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电子式电能表的双电源切换电路，属于低压电器技术领域。
背景技术：
现使用的电子式电能表为实现停电抄表功能，在表内都备有电池作为电表的第二 供电回路。在有市电情况下，电表从外部取电，以确保电池电量。而断电时电表切换至电池 供电，同时进入低功耗运行模式，以备响应用户的停电抄表需求。目前电表解决方案大多是 利用CPU检测外部供电情况，一旦触发断电事件须CPU立即做出响应，控制电池供电回路开 关，使系统切换至电池供电状态。因为需要历经断电检测、响应、发出控制信号并执行等一 系列测控流程，使得该方案相对复杂、可靠性难以提高。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种切换时间极短并且可靠性高的，用于电子式电能 表的双电源切换电路。本实用新型提供的这种用于电子式电能表的双电源切换电路，包括主电源、作为 副电源的电池、主电源掉电检测模块，还包括一电子开关、一个用于防止主、副电源相互反 灌电流的二极管，所述电子开关与电池输出端连接，用于在主电源掉电时直接将副电源输 出，所述二极管与主电源串联，用于阻断副电源向主电源的反向灌电，主电源掉电检测模块 在二极管阳极端对主电源进行检测，并将检测信号送给电子开关，控制电子开关在主电源 电压低于阀值时立即导通，输出副电源。所述二极管的输出端还连有DC/DC稳压电路，用于提供电源输出负载所需各种规 格电压。所述电子开关由MOS管组成。由于本实用新型采用了电子开关来切换主副电源，电路自行检测主电源供电情 况，当掉电检测模块检测到主供电回路电压低于一定阀值时，电子开关自行切换，将副电源 提供给回路，切换时间极短、无需CPU干预，没有继电器等机械动作，所有动作一气呵成，可 靠性高，确保了后续负载供电的连续性和稳定性。

图1是本实用新型切换电路的结构框图。图2是本实用新型的实施电路原理图。具体实施方法从图1可以看出，本实用新型包括主电源、作为副电源的电池、主电源掉电检测模 块，还包括电子开关、一个用于防止主、副电源相互反灌电流的二极管，该二极管与主电源 串联，所述电子开关与所述主电源掉电检测模块、电池、二极管的输出端连接，二极管的输出端还连有DC/DC稳压电路用于将输入电源转换至负载所须各类规格电压。掉电检测模块 对主电源供电状态进行检测，一旦主电源电平低至一定阀值(3.6V)时则立即通知电子开 关开启电池供电回路，将系统电源切换至后备电源供电状态。图2是本实用新型切换电路的一个具体实施线路图。如图所示，系统供电由 一路5V主供电回路与一路6V电池供电回路组成双路供电 电源。图中D5为串联防反灌电二极管；Q3 4为P沟道MOSFET FDN338P组成电源切换 电子开关，由于MOS管导通电阻远小于普通二极管，因此利用MOS做电子开关，可有效降低 系统在电池供电环境下的电量损耗；R15、R14为上拉电阻用于确保MOS管可靠截止；C16为 电池供电回路的缓启动电容，作用在于当主电源断电情况下，外部装上电池时，能为MOS管 电子开关提供缓冲开启过程，确保电池向后续负载供电；U2是一款TI公司开发的锂电池供 电的电源管理芯片，该芯片提供3路DC/DC电源、3路LDO电源，为各类嵌入式设备提供了灵 活的电源解决方案；另外，该芯片提供一路电源断电检测端口(30脚)，由R20、R21组成分 压电路对主电源供电状态进行检测，当主电源供电电压低于3. 6V时，即引起电源芯片U21 的第21脚输出低电平将电阻R16脚接至地，从而开启电子开关Q3、Q4。运放U3组成电压比较电路用于电池电压检测，当电池电压低于4. 4V时，运放输出 低电平用于后续电路处理；Q5、U24组成电源芯片U2的开关控制电路，用于系统处于低功耗 模式下可关断系统的各主供电电源回路，以降低系统整体功耗。
权利要求一种用于电子式电能表的双电源切换电路，包括主电源、作为副电源的电池、主电源掉电检测模块，其特征在于还包括一电子开关、一个用于防止主、副电源相互反灌电流的二极管，所述电子开关与电池输出端连接，用于在主电源掉电时直接将副电源输出，所述二极管与主电源串联，用于阻断副电源向主电源的反向灌电，主电源掉电检测模块在二极管阳极端对主电源进行检测，并将检测信号送给电子开关，控制电子开关在主电源电压低于阀值时立即导通，输出副电源。
2.根据权利要求1所述的双电源切换电路，其特征是在所述二极管的输出端还连有 DC/DC稳压电路，用于提供电源输出负载所需各种规格电压。
3.根据权利要求1所述的双电源切换电路，其特征是所述电子开 关由MOS管组成。
专利摘要本实用新型公开了一种用于电子式电能表的双电源切换电路，该电路包括主电源、作为副电源的电池、主电源掉电检测模块，还包括一电子开关、一个用于防止主、副电源相互反灌电流的二极管，所述电子开关与电池输出端连接，用于在主电源掉电时直接将副电源输出，所述二极管与主电源串联，用于阻断副电源向主电源的反向灌电，主电源掉电检测模块在二极管阳极端对主电源进行检测，并将检测信号送给电子开关，控制电子开关在主电源电压低于阀值时立即导通，输出副电源。本实用新型电路在主电源低于阀值时能快速将副电源提供给回路，切换时间极短、无需CPU干预，没有继电器等机械动作，所有动作一气呵成，可靠性高，确保了后续负载供电的连续性和稳定性。
文档编号H02J9/06GK201570897SQ200920291480
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者冯燕, 宋慧娜, 易龙强, 杨晓科, 熊政, 金维宇 申请人:威胜集团有限公司