低压降电源供电电路的制作方法

本发明属于电源供电电路，具体涉及一种低压降电源供电电路。

背景技术：

对于一些关键的、需要不间断供电、高可靠的系统，如通信设备、监控系统等，除了主电源进行供电之外，往往需要设计锂电池电路作为备份电源，与主电源形成合并，一起为外部设备供电，以防止主电源在突发情况下掉电，对外部供电设备造成影响。传统的电源合并方案，电路中的压降较大，对于不同工作状态下，主电源与锂电池电源之间的供电切换主要是通过外部逻辑判断电路或者控制器产生的信号来控制两路电源的通断，从而造成电路复杂、成本高，功率损耗较多，对于高可靠的系统存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种低压降电源供电电路，所述低压降电源供电电路简单可靠且易实现的电源合并方案，通过纯模拟电路即可实现不同工作状态下主电源与锂电池电源供电的自动切换。

根据本发明提供的技术方案，

一种低压降电源供电电路，所述低压降电源供电电路包括锂电池模块和主电源模块，所述锂电池模块的输出端和主电源模块的输出端通过电源切换电路连接外部电路的供电端；

所述电源切换电路包括第一开关电路、第二开关电路和第三开关电路；所述锂电池模块的输出端连接第一开关电路的第一端，所述第一开关电路的第二端连接第二开关电路的第二端和第三开关电路的第三端，所述第一开关电路的第三端连接第二开关电路的第三端和第三开关电路的第二端，所述第二开关电路第一端连接第三开关电路的第一端，所述第二开关电路的第三端连接第三开关电路的第二端和第一开关电路的第三端，所述第三开关电路的第二端还连接所述主电源模块的输出端。

进一步地，所述第一开关电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一场效应管m1和第一三极管q1；所述第一三极管q1的集电极为所述第一开关电路的第一端，所述第一场效应管m1的漏极为所述第一开关电路的第二端，所述第一三极管q1的基极为第一开关电路的第三端；所述第一三极管q1的集电极连接第一电阻r1的一端和第一场效应管m1的源极，所述第一电阻r1的另一端连接所述第一三极管q1的发射极、第一场效应管m1的栅极和第二电阻r2的一端，所述第二电阻r2的另一端接地。

进一步地，所述第二开关电路包括第三电阻r3、第四电阻r4、第二场效应管m2和第二三极管q2；所述第二三极管q2的集电极为所述第二开关电路的第一端，所述第二场效应管m2的漏极为所述第二开关电路的第二端，所述第二三极管q2的基极为第二开关电路的第三端；所述第二三极管q2的集电极连接第三电阻r3的一端和第二场效应管m2的源极，所述第三电阻r3的另一端连接所述第二三极管q2的发射极、第二场效应管m2的栅极和第四电阻r4的一端，所述第四电阻r4的另一端接地。

进一步地，所述第三开关电路包括第五电阻r5、第六电阻r6、第三场效应管m3和第三三极管q3；所述第三三极管q3的集电极为所述第三开关电路的第一端，所述第三场效应管m3的漏极为所述第三开关电路的第二端，所述第三三极管q3的基极为第三开关电路的第三端；所述第三三极管q3的集电极连接第五电阻r5的一端和第三场效应管m3的源极，所述第五电阻r5的另一端连接所述第三三极管q3的发射极、第三场效应管m3的栅极和第六电阻r6的一端，所述第六电阻r6的另一端接地。

进一步地，主电源模块与锂电池模块为5v供电，开关电路的第一电阻r1，第三电阻r3，第五电阻r5的阻值为为4.3kω、第二电阻r2，第四电阻r4，第六电阻r6的阻值为1.2kω。

进一步地，所述开关电路的第一三极管q1，第二三极管q2，第三三极管q3采用的型号为2n2222a。

进一步地，所述开关电路场效应管第一场效应管m1，第二场效应管m2，第三场效应管m3采用的型号为irf7425。

从以上所述可以看出，本发明提供的低压降电源供电电路，与现有技术相比具备以下优点：

1、对外供电过程中无电压损失；

2、电路简单可靠、成本低；

3、纯模拟电路实现了主电源与锂电池电源供电的自动切换，同时避免了两路电源供电时的电流倒灌问题。

附图说明

图1为本发明的电路图。

1.锂电池模块，2.主电源模块，3.外部电路，4.第一开关电路，410.第一开关电路的第一端，420.第一开关电路的第二端，430.第一开关电路的第三端，5.第二开关电路，510.第二开关电路的第一端，520.第二开关电路的第二端，530.第二开关电路的第三端，6.第三开关电路，610.第三开关电路的第一端，620.第三开关电路的第二端，630.第三开关电路的第三端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

所述低压降电源供电电路包括锂电池模块1和主电源模块2，所述锂电池模块1的输出端和主电源模块2的输出端通过电源切换电路连接外部电路3的供电端。

所述电源切换电路包括第一开关电路4、第二开关电路5和第三开关电路6；所述锂电池模块1的输出端连接第一开关电路4的第一端410，所述第一开关电路4的第二端420连接第二开关电路5的第二端520和第三开关电路6的第三端630，所述第二开关电路5第一端510连接第三开关电路6的第一端610，所述第二开关电路5的第三端530连接第三开关电路6的第二端620和第一开关电路4的第三端430，所述第三开关电路6的第二端620还连接所述主电源模块2的输出端。

所述第一开关电路4包括第一电阻r1、第二电阻r2、第一场效应管m1和第一三极管q1；所述第一三极管q1的集电极为所述第一开关电路4的第一端410，所述第一场效应管m1的漏极为所述第一开关电路4的第二端420，所述第一三极管q1的基极为第一开关电路4的第三端430；所述第一三极管q1的集电极连接第一电阻r1的一端和第一场效应管m1的源极，所述第一电阻r1的另一端连接所述第一三极管q1的发射极、第一场效应管m1的栅极和第二电阻r2的一端，所述第二电阻r2的另一端接地。

所述第二开关电路5包括第三电阻r3、第四电阻r4、第二场效应管m2和第二三极管q2；所述第二三极管q2的集电极为所述第二开关电路5的第一端510，所述第二场效应管m2的漏极为所述第二开关电路5的第二端520，所述第二三极管q2的基极为第二开关电路5的第三端530；所述第二三极管q2的集电极连接第三电阻r3的一端和第二场效应管m2的源极，所述第三电阻r3的另一端连接所述第二三极管q2的发射极、第二场效应管m2的栅极和第四电阻r4的一端，所述第四电阻r4的另一端接地。

所述第三开关电路6包括第五电阻r5、第六电阻r6、第三场效应管m3和第三三极管q3；所述第三三极管q3的集电极为所述第三开关电路6的第一端610，所述第三场效应管m3的漏极为所述第三开关电路6的第二端620，所述第三三极管q3的基极为第三开关电路6的第三端630；所述第三三极管q3的集电极连接第五电阻r5的一端和第三场效应管m3的源极，所述第五电阻r5的另一端连接所述第三三极管q3的发射极、第三场效应管m3的栅极和第六电阻r6的一端，所述第六电阻r6的另一端接地。

所述低压降电源供电电路包括以下工作状态：

1)正常工作条件下，由主电源模块2对外部电路3进行供电，锂电池模块1不对外部电路3进行供电；

在所述工作状态中，第一开关电路4的第一三极管q1和第二开关电路5的第二三极管q2均导通，第一开关电路4的第—场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2栅源电压vgs均为0，不满足导通条件，第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2均处于关断状态，锂电池模块1被切断，锂电池模块1无法向外部电路3提供电压，第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2的关断使得第三开关电路6的第三三极管q3处于截止状态，第三开关电路6的第三场效应管m3两端的栅源电压vgs通过第三开关电路6的第五电阻r5和第六电阻r6的分压得到，满足导通条件，第三开关电路6的第三场效应管m3导通，主电源模块2为外部电路3提供电压，同时第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2断开防止了主电源模块2向锂电池模块1的电流倒灌。

2)主电源模块2掉电工作条件下，由锂电池模块1对外部电路3进行供电；在所述工作状态中，第一开关电路4的第一三极管q1和第二开关电路5的第二三极管q2截止，第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2栅源电压vgs分别通过其各自的开关电路的第一电阻r1，第三r3和第二电阻r2，第四电阻r4的分压得到，满足导通条件下第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2，由锂电池模块1对外部电路3电路进行供电，同时第三开关电路6的第三三极管q3导通使得第三开关电路6的第三场效应m3管两端的栅源电压vgs为0，不满足导通条件，第三开关电路6的第三场效应管m3处于断开状态，这样止了锂电池模块1向主电源模块2的电流倒灌。

3)主电源模块2掉电恢复工作条件下，由锂电池模块1对外部电路3进行供电切换为由主电源对外部电路3进行供电。

在所述工作状态中，第一开关电路4的第一三极管其q1和第二开关电路5的第二三极管q2均导通，第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2栅源电压vgs均为0，不满足导通条件，第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2均处于关断状态，锂电池模块1再次被切断，锂电池模块1无法向外部电路3提供电压，第一开关电路4的第一场效应管m1和第二开关电路5的第二场效应管m2的关断使得第三开关电路6的第三三极管q3处于截止状态，第三开关电路6的第三场效应管m3两端的栅源电压vgs通过第三开关电路6的第五电阻r5和第六电阻r6的分压得到，满足导通条件，第三开关电路6的第三场效应管m3导通，主电源模块2继续为外部电路3提供电压。

本发明的一个实施例，主电源模块2与锂电池模块1为5v供电，开关电路的第一电阻r1，第三电阻r3，第五电阻r5的阻值为为4.3kω、第二电阻r2，第四电阻r4，第六电阻r6的阻值为1.2kω、第一三极管q1，第二三极管q2，第三三极管q3采用的型号为2n2222a，第一场效应管m1，第二场效应管m2，第三场效应管m3采用的型号为irf7425。根据测试结果，主电源模块2和锂电池模块1同时有电的情况下，由主电源模块2对外部电路3进行供电，供电电压达到5v，满足设计要求；主电源模块2掉电的情况下，由锂电池模块1对外部电路3进行供电，供电电压达到5v，满足设计要求；主电源模块2掉电恢复的情况下，继续由主电源模块2对外部电路3进行供电，供电电压达到5v，满足设计要求。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。