双路电源自动切换电路的制作方法

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种双路电源自动切换电路。

背景技术：

在很多控制系统中，均采用双路电源进行供电。usb(通用串行总线)供电产品应用较多，当该产品需要输出更大功率时，需要优先从外部供电来保证功率的输出。以图1所示的usb音箱的控制系统为例，该系统包括两路电源，分别为电源a和电源b，电源b为usb端口供电，该系统运行时需要按照给定的电源优先级自动切换，其中电源a的优先级高于电源b的优先级。由于usb端口的供电能力的限制，当系统需要输出更大的功率时，必须采用电源a也就是外部ac/dc(交流直流转换器)适配器来提供更高的供电能力。当ac/dc或者其他外部电源接入时，系统供电需要从usb端口供电自动切换到外部ac/dc供电。

现有的电源切换电路一般采用继电器实现，此时需要的附加电路实现复杂，涉及元器件较多，导致实现成本较高，另外也不符合系统实现小型化的发展趋势。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电源切换电路实现复杂、体积大且成本较高的缺陷，提供一种电路实现简单、体积小且成本低的双路电源自动切换电路。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种双路电源自动切换电路，用于切换第一输入电源和第二输入电源，其特点在于，包括电源输出端、第一单向开关、第二单向开关和三端开关电路，所述三端开关电路包括第一端、第二端和第三端；所述第一端、所述第一单向开关的输入端及所述第一输入电源电连接，所述第二端与所述第二输入电源电连接，所述第三端与所述第二单向开关的输入端电连接，所述第一单向开关的输出端、所述第二单向开关的输出端以及所述电源输出端电连接；所述三端开关电路用于在接入所述第二输入电源并断开所述第一输入电源时使得所述第二端和所述第三端导通，所述三端开关电路还用于在接入所述第一输入电源时使得所述第二端和所述第三端断开；所述第一单向开关在所述第一单向开关的输入端电压减去所述第一单向开关的输出端电压之差大于第一预设值时导通；所述第二单向开关在所述第二单向开关的输入端电压减去所述第二单向开关的输出端电压之差大于第二预设值时导通。

本方案中，电源输出端用于为最终的外接的负载电路进行供电。

本方案中，所述三端开关电路用于在接入所述第二输入电源并断开所述第一输入电源时使得所述第二端和所述第三端导通是指此时仅接入第二输入电源，而第一输入电源不接入，此时第二端和第三端导通，即第二输入电源经过第二单向开关为电源输出端供电。

本方案中，所述三端开关电路还用于在接入所述第一输入电源时使得所述第二端和所述第三端断开是指只要第一输入电源接入，无论第二电源是否接入，此时第二端和第三端均断开，即此时由第一输入电源经过第一单向开关为电源输出端供电。

本方案中，第一单向开关和第二单向开关的存在可以防止电源之间的倒灌。

较佳地，所述第一单向开关和所述第二单向开关均为二极管。

较佳地，所述第一单向开关和所述第二单向开关均为肖特基二极管。

本方案中，第一单向开关和第二单向开关均采用肖特基二极管，肖特基二极管的导通电压较小，导通压降较低，开关损耗也小，所以能够保证电源输出端得到的电压值更接近于第一输入电源或第二输入电源的供电电压。

较佳地，所述双路电源自动切换电路还包括一电阻，所述电阻的一端接地，所述电阻的另一端与所述第一输入电源电连接；所述三端开关电路为场效应管，所述第一端为所述场效应管的栅极，所述第二端为所述场效应管的源极，所述第三端为所述场效应管的漏极。

较佳地，所述场效应管为pmos(p型金属氧化物半导体)管。

本方案中，当第二输入电源接入而第一输入电源没有接入时，由于电阻的下拉作用使得所述场效应管处于导通状态，此时第二输入电源通过所述场效应管和第二单向开关完成对电源输出端的供电。当第一输入电源后接入或者第一输入电源以及第二输入电源同时接入时所述场效应管截止，此时第一输入电源通过第一单向开关完成对电源输出端的供电。本方案实现了两路电源的自动切换，允许两路电源同时接入，并且第一输入电源具有更高的优先级。

较佳地，所述电阻的阻值为1～100kω(千欧姆)。

较佳地，所述第一输入电源的电压为5～20v(伏特)；所述第二输入电源的电压为5～20v。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的双路电源自动切换电路能够实现控制系统中双路电源的自动切换，通过该电路允许两路电源先后或同时接入，保证不同电源之间不会出现倒灌，并且实现了一路电源的优先供电。本发明采用单向开关和三端开关电路实现，电路简单且电路体积小，所以成本较低。

附图说明

图1为usb音箱的控制系统的示意图。

图2为本发明一较佳实施例的双路电源自动切换电路工作示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图2所示，一种双路电源自动切换电路，用于切换第一输入电源1和第二输入电源2，包括电源输出端vdd、电阻r、第一单向开关3、第二单向开关4和三端开关电路5，该三端开关电路5包括第一端501、第二端502和第三端503。

本实施例中，电阻r的一端接地，第一端501、第一单向开关3的输入端、电阻r的另一端及第一输入电源1电连接，第二端502与第二输入电源2电连接，第三端503与第二单向开关4的输入端电连接，第一单向开关3的输出端、第二单向开关4的输出端以及电源输出端vdd电连接。三端开关电路5用于在接入第二输入电源2并断开第一输入电源1时使得第二端502和第三端503导通，三端开关电路5还用于在接入第一输入电源1时使得第二端502和第三端503断开。第一单向开关3在第一单向开关3的输入端电压减去第一单向开关3的输出端电压之差大于第一预设值时导通；第二单向开关4在第二单向开关4的输入端电压减去第二单向开关4的输出端电压之差大于第二预设值时导通。

本实施例中，第一单向开关3采用肖特基二极管d1实现，第二单向开关4采用肖特基二极管d2实现。三端开关电路5采用场效应管q实现，其中第一端501为场效应管q的栅极，第二端502为场效应管q的源极，第三端503为场效应管q的漏极，其中场效应管采用pmos管。

本实施例中，电阻r的阻值为50kω，第一输入电源1的电压为15v，第二输入电源的电压为10v。

本实施例中，当第二输入电源2接入而第一输入电源1没有接入时，由于电阻r的下拉作用使得场效应管q处于导通状态，第二输入电源2通过场效应管q和肖特基二极管d2完成对电源输出端vdd的供电；当第一输入电源1后接入或者第一输入电源1、第二输入电源2同时接入时，场效应管q处于截止状态，第一输入电源1通过肖特基二极管d1完成对电源输出端vdd的供电。肖特基二极管d1、d2的导通电压较小且可以防止电源之间的倒灌。

本实施例实现了两路电源的自动切换，允许两路电源同时接入，并且第一输入电源1具有更高的优先级。本实施例提供的双路电源自动切换电路实现简单且电路体积小，所以成本较低。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。