一种双电源切换供电的控制电路的制作方法

本发明涉及双电源电子产品的电源管理电路，尤其涉及一种双电源切换供电的控制电路。

背景技术：

目前，随着双电源/多电源的电子产品的普及，尤其是随着无线充电技术的普及，需要一种多电源的管理方法。特别是在对于第一电源为电网电源，第二电源为无线充电等不能发生电流倒灌的情况下，需要解决如何在双电源切换时进行供电控制，在不影响电子产品使用的同时有效地防止电源倒灌。现有技术均无法解决双电源对一颗电池充电且对系统供电的难题。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明目的在于提供一种双电源切换供电的控制电路进行电源管理和控制。

为实现上述目的，本发明实施例的双电源切换供电的控制电路，具备第一电源端和第二电源端，所述第一电源端接入第一电源，所述第二电源端接入第二电源，所述第一电源的优先级高于所述第二电源，用于对系统供电，所述控制电路包括：连接在所述第一电源端与所述系统之间的第一支路和连接在所述第二电源端与所述系统之间的第二支路，其中，

所述第一支路具备串联的第一控制开关和第二控制开关，以及与所述第一控制开关相连接的第一逻辑电路以及与所述第二控制开关相连接的第二逻辑电路；

所述第二支路具备串联的第三控制开关和第四控制开关，以及与所述第三控制开关相连接的第三逻辑电路以及与所述第四控制开关相连接的第四逻辑电路。

优选的，所述第一控制开关包括：第一MOS管，所述第一MOS管的漏极连接至所述第一电源端，源极连接至所述第二控制开关；以及正向连接在所述第一MOS管漏极与源极之间的第一二极管。

优选的，所述第一逻辑电路包括：第五MOS管，所述第五MOS管的漏极通过第一电阻与所述第一MOS管的栅极相连接，所述第五MOS管的栅极连接到第一电源输入指示信号端，所述第五MOS管的源极接地；第二电阻，所述第二电阻连接在所述第一MOS管的栅极与源极之间；第一三极管，所述第一三极管的发射极与所述第一MOS管的源极相连接，集电极与所述第一MOS管的栅极相连接，发射极与基极之间连接一分压电阻；第六MOS管，所述第六MOS管的漏极通过第三电阻与所述第一MOS管的源极相连接，所述第六MOS管的栅极连接到第一电源拔出指示信号端，所述第六MOS管的源极接地；所述第六MOS管的漏极通过一分压电阻与所述第一三极管的基极相连接。

优选的，所述第二控制开关包括：第二MOS管，所述第二MOS管源极与所述第一控制开关相连接，漏极与所述系统相连接；以及第二二极管，所述第二二极管正向连接在所述第二MOS管的漏极与源极之间。

优选的，所述第二逻辑电路包括：并联在所述第二MOS管源极和栅极之间的第四电阻和第二电容；以及第七MOS管，所述第七MOS管的漏极通过第九电阻与所述第二MOS管的栅极相连接，所述第七MOS管的栅极连接到第一电源输入指示信号端，所述第七MOS管的源极接地。

优选的，所述第四控制开关包括：第四MOS管，所述第四MOS管的漏极与所述第二电源相连接，源极连接至所述第三控制开关；以及正向连接在所述第四MOS管的漏极与源极之间的第四二极管。

优选的，所述第四逻辑电路包括：并联在所述第四MOS管的源极与栅极之间的第三电容和第七电阻；第十一MOS管，所述第十一MOS管的漏极通过第八电阻与所述第四MOS管的栅极相连接，所述第十一MOS管的栅极连接到第一电源拔出指示信号端，所述第十一MOS管的源极接地；第十MOS管，所述第十MOS管的漏极通过第六电阻与所述第四MOS管的源极相连接，所述第十MOS管的栅极连接到第一电源输入指示信号端，所述第十MOS管的源极接地；第二三极管，所述第二三极管的发射极与所述第四MOS管的源极相连接，集电极与所述第四MOS管的栅极相连接，基极通过一分压电阻连接至所述第十MOS管的漏极，发射极通过一分压电阻与基极相连接。

优选的，所述第三控制开关包括：第三MOS管，所述第三MOS管的源极与所述第四控制开关相连接，漏极与所述系统相连接；以及第三二极管，所述第三二极管正向连接在所述第三MOS管的漏极与源极之间。

优选的，所述第三逻辑电路包括：第五电阻，所述第五电阻连接在所述第三MOS管的源极与栅极之间；第九MOS管，所述第九MOS管的漏极与所述第三MOS管的栅极相连接，所述第九MOS管的栅极连接到第一电源拔出指示信号端，所述第九MOS管的源极接地。

优选的，所述控制电路还包括：第八MOS管，所述第八MOS管的漏极连接偏置电压，源极接地，所述第八MOS管的漏极作为所述第一电源拔出指示信号端；所述第八MOS管的栅极通过第一电容接地，所述第八MOS管的栅极连接至第十一电阻的一端，所述第十一电阻的另一端为所述第一电源输入指示信号端，在所述第一电源输入指示信号端与所述第八MOS管的栅极之间反向连接有第五二极管。

本发明实施例的双电源切换供电的控制电路，能够有效的对双电源的电子设备进行电源管理，实现双电源之间的切换，通过R-C电路调节延时时间可以在电源切换时产生一死区时间，形成有规律的上电时序图，从而有效的防止电源倒灌，随着无线充电技术普及，当第一电源端为电网电源，第二电源端为无线充电电源时，由于不具备电池的充电功能，防止电流倒灌的双电源切换供电的控制电路具备积极的意义。

附图说明

图1为本发明的实施方式的双电源切换供电的控制电路的电路图；

图2为图1的两种信号端之间的连接电路图；

图3为当从第一电源供电切换为第二电源供电时第一至第四MOS管的开关时序图；

图4为当从第二电源供电切换为第一电源供电时第一至第四MOS管的开关时序图。

具体实施方式

下面，结合附图，对本发明实施例的结构以及工作原理等作进一步的说明。

如图1所示，本发明实施例的双电源切换供电的控制电路，具备第一电源端X和第二电源端Y，第一电源X接入优先级较高的第一电源，第二电源端Y接入优先级较低的第二电源，第一电源和第二电源均用于对系统System供电，且通过本发明实施例的电路结构实现第一电源和第二电源相互之间切换时候不会造成电流倒灌。

在第一电源端X与系统System之间连接有第一支路；在第二电源端Y与系统System之间连接有第二支路。

第一支路具备串联的第一控制开关和第二控制开关，以及与第一控制开关相连接的第一逻辑电路和与第二控制开关相连接的第二逻辑电路。

第二支路具备串联的第三控制开关和第四控制开关，以及与第三控制开关相连接的第三逻辑电路和与第四控制开关相连接的第四逻辑电路。

在本发明实施例中，第一支路中的第一控制开关可以包括：第一MOS管Q1，第一MOS管Q1的漏极连接至第一电源端X，源极连接至第二控制开关；第一二极管D1，正向连接在第一MOS管Q1的漏极与源极之间。

在本发明实施例中，第一支路中的第一逻辑电路可以包括：第五MOS管Q5，第五MOS管Q5的漏极通过第一电阻R1与第一MOS管Q1的栅极相连接，第五MOS管Q5的栅极连接到用于指示第一电源的输入的第一电源输入指示信号端A；第二电阻R2，第二电阻R2连接在第一MOS管Q1的栅极与源极之间；第一三极管Q12，第一三极管Q12的发射极与第一MOS管Q1的源极相连接，集电极与第一MOS管Q1的栅极相连接，发射极与基极之间连接一分压电阻R12；第六MOS管Q6，第六MOS管Q6的漏极通过第三电阻R3与第一MOS管Q1的源极相连接，第六MOS管Q6的栅极连接到用于指示第一电源端的拔出的第一电源拔出指示信号端B，第六MOS管Q6的漏极通过一分压电阻R13与第一三极管Q12的基极相连接。

在本发明实施例中，第一支路中的第二控制开关可以包括：第二MOS管Q2，第二MOS管Q2的源极与第一MOS管Q1的源极相连接，漏极与系统System相连接；第二二极管D2，第二二极管D2正向连接在第二MOS管Q2的漏极与源极之间。

在本发明实施例中，第一支路中的第二逻辑电路可以包括：并联在第二MOS管Q2源极和栅极之间的第四电阻R4和第二电容C2；第七MOS管Q7，第七MOS管Q7的漏极通过第九电阻R9与第二MOS管Q2的栅极相连接，第七MOS管Q7的栅极连接到第一电源输入指示信号端A。

第一支路中，第五MOS管Q5、第六MOS管Q6、以及第七MOS管Q7的源极均连接至等电位。

在本发明实施例中，第二支路中的第四控制开关可以包括：第四MOS管Q4，第四MOS管Q4的漏极与第二电源端Y相连接，源极连接至第三控制开关；第四二极管D4，正向连接在第四MOS管Q4的漏极与源极之间。

在本发明实施例中，第二支路中的第四逻辑电路可以包括：并联在第四MOS管Q4的源极与栅极之间的第三电容C3和第七电阻R7；第十一MOS管Q11，第十一MOS管Q11的漏极通过第八电阻R8与第四MOS管Q4的栅极相连接，第十一MOS管Q11的栅极连接至第一电源拔出指示信号端B；第十MOS管Q10，第十MOS管Q10的漏极通过第六电阻R6与第四MOS管Q4的源极相连接，第十MOS管Q11的栅极连接至第一电源输入指示信号端A；第二三极管Q13，第二三极管Q13的发射极与第四MOS管Q4的源极相连接，集电极与第四MOS管Q4的栅极相连接，基极通过一分压电阻R15连接至第十MOS管的漏极，发射极通过一分压电阻R14与基极相连接。

在本发明实施例中，第二支路中的第三控制开关可以包括：第三MOS管Q3，第三MOS管Q3的源极与第四MOS管Q4的源极相连接，漏极与系统System相连接；第三二极管D3，第三二极管D3正向连接在第三MOS管Q3的漏极与源极之间。

在本发明实施例中，第三逻辑电路包括：第五电阻R5，第五电阻R5连接在第三MOS管Q3的源极与栅极之间；第九MOS管Q9，第九MOS管Q9的漏极与第三MOS管Q3的栅极相连接，第九MOS管Q9的栅极连接至第一电源拔出指示信号端B。

第二支路中，第十MOS管Q10和第十一MOS管Q11的源极连接至等电位。

另外，在本发明实施例中，如图2所示，第一电源输入指示信号端A与第一电源拔出指示信号端B之间还可以具备：第八MOS管Q8，第八MOS管Q8的漏极连接偏置电压VCC，源极接地，第八MOS管的漏极作为第一电源拔出指示信号端B；第八MOS管的栅极通过第一电容C1接地；同时，第八MOS管的栅极连接至第十一电阻R11的一端，第十一电阻R11的另一端作为第一电源输入指示信号端A，在第一电源输入指示信号端A与第八MOS管Q8的栅极之间反向连接有第五二极管D5。

上述晶体管中，第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3以及第四MOS管Q4可以均为PMOS管；第五MOS管、第六MOS管Q6、第七MOS管Q7、第八MOS管Q8、第九MOS管Q9、第十MOS管Q10以及第十一MOS管Q11可以均为NMOS管；第一三极管Q12和第二三极管Q13可以均为NPN管。

以下对本发明实施例的双电源切换供电的控制电路的工作原理进行说明。

在本发明实施方式中，第一电源端X所接入的第一电源的优先级大于第二电源端Y所接入的第二电源的优先级，即当第一电源和第二电源同时接入时，由第一电源端X所接入的第一电源对系统System供电。

当从第一电源供电切换为第二电源供电时，即，从第一电源端X和第二电源端Y同时接入电源的状态下拔出第一电源时，第一电源输入指示信号端A的信号从1跳变为0，根据图2所示电路图，第一电源拔出指示信号端B的信号则从0跳变为1，由于第五二极管D5的存在，两个信号之间的延迟时间可以忽略。

此时第一MOS管Q1会因为第六MOS管Q6和第一三极管Q12的存在而迅速关闭；第三MOS管Q3因为第九MOS管Q9的存在而迅速打开。第二MOS管Q2和第四MOS管Q4则因为第九电阻R9，第二电容C2和第八电阻R8以及第三电容C3的存在而有一个电阻-电容的延迟时间差，从而第二MOS管Q2会延迟关闭，第四MOS管Q4会延迟打开，形成如图3所示的时序图。第二MOS管Q2、第四MOS管Q4的开关时长通过对应的第九电阻R9，第二电容C2和第八电阻R8以及第三电容C3的电容-电阻搭配值来调配，足以满足时序需求。

当从第二电源供电切换回第一电源供电时，即，在第二电源端Y接入第二电源的前提下插入第一电源时，第一电源输入指示信号端A的信号从0变为1，第一电源拔出指示信号端B的信号从1跳变为0，但是由于第十一电阻R11和第一电容C1，两个信号之间形成了电阻-电容延迟时间。此时，因为第十MOS管Q10和第十三MOS管Q13的存在，第四MOS管Q4会迅速关闭，第二MOS管Q2会因为第七MOS管Q7的存在而开启。第一MOS管Q1则因为第十一电阻R11和第一电容C1的延时时间而处于关闭。当该延时时间经过，第一电源拔出指示信号端B的信号由1变为了0，第一MOS管Q1打开，第三MOS管Q3关闭，从而形成如图4所示的时序图。

因此从图3和图4中可知，无论是第一电源切换到第二电源还是从第二电源切换到第一电源，均存在死区时间，本发明实施例有效地避免了电源切换时的倒灌，对于多电源的电子设备的电源管理具有积极的意义。

以上，仅为本发明实施例的示意性描述，本领域技术人员应该知道，在不偏离本发明实施例的工作原理的基础上，可以对本发明实施例作出多种改进，这均属于本发明的保护范围。