一种防数据丢失的电流板的制作方法

本实用新型属于数据处理技术领域，具体涉及一种防数据丢失的电流板。

背景技术：

数据采集装置广泛应用于通信、医疗、工业自动化等领域。数据采集装置是一种从被测目标中自动采集并测量数据信息的装置。它可以采集并测量到诸如直流电压信号、交流电压信号、直流电流信号、交流电流信号、频率信号、 温度信号、压力信号、压强信号等各种信号。数据采集装置具有可插拔的模块卡，也称子卡，不同功能的模块卡满足了不同应用场合的测量系统搭建需求，灵活的配置模式也方便了用户的使用。

电流板为数据采集装置中采集电流信号的子卡，现有的电流板仅仅采用USB插口的USB电源进行供电，若USB电源端无法为电流板进行正常供电时，电流板将失电停止工作，此时电流板采集的数据将无法传送给上位机，造成数据丢失，影响后续工作的进行，造成不可挽回的损失。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种防数据丢失的电流板。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种防数据丢失的电流板，包括：电流板上设置的USB插口以及纽扣电池，还包括USB插口与纽扣电池之间藕接的电源切换电路；所述电源切换电路包括：USB电源端、第一电阻、第二电阻、PMOS管、第三电阻、第四电阻、基准电压端、外接电源、比较器、NMOS管和电池电源端；

所述USB插口的USB电源端与地之间串联连接有第一电阻和第二电阻，第一电阻和第二电阻的公共端连接PMOS管的栅极，PMOS管的漏极接地，PMOS管的源极通过依次串联连接的第四电阻和第三电阻连接外接电源，第三电阻的电阻值远远大于第四电阻的电阻值，第三电阻和第四电阻的公共端连接比较器的反相输入端，比较器的同相输入端连接基准电压端，比较器的电源端连接外接电源，比较器的接地端接地，比较器的输出端连接NMOS管的栅极，NMOS管的漏极连接纽扣电池的电池电源端，NMOS管的源极连接第一电阻和第二电阻的公共端，NMOS管的源极还连接电源输出端。

优选地，所述第一电阻和第二电阻的公共端与NMOS管的源极之间连接有第五电阻。

优选地，所述NMOS管的漏极与源极之间并联连接有二极管，二极管的阴极连接NMOS管的漏极，二极管的阳极连接NMOS管的源极。

优选地，所述NMOS管的源极与电源输出端之间还连接有发光电路，发光电路包括：发光二极管和第九电阻，NMOS管的源极连接发光二极管的阳极，发光二极管的阴极通过第九电阻连接电源输出端。

优选地，所述电源输出端还通过第二电容接地。

优选地，所述基准电压端还连接有基准电压输出电路，所述基准电压输出电路包括：外接电源、第六电阻、三端稳压器、第一电容、第七电阻和第八电阻；所述外接电源连接第六电阻的第一端，第六电阻的第二端连接三端稳压器的输入端，三端稳压器的接地端接地，三端稳压器的输出端连接第六电阻的第二端，三端稳压器的输出端与接地端连接有第一电容，三端稳压器的输出端还通过依次串联连接的第七电阻和第八电阻接地，第七电阻和第八电阻的公共端为基准电压端连接比较器的同相输入端。

本实用新型的有益效果是：通过该电源切换电路，使得电流板的USB插口供电不正常时能及时切换至电池供电，避免电流板失电停止工作，保证后续工作的正常进行；同时该电路结构简单，电路元器件少，成本低廉，采用MOS管作为开关管，功耗小，更加节能；进一步地，该电路具有电池供电指示作用，便于提示工作人员USB电源端供电损坏，及时维修或更换电流板；进一步地，该电路的比较器提供的基准电压更加稳定，增强了整个电源切换电路的工作稳定性。

附图说明

图1是本实用新型所述电源切换电路的电路原理图。

附图标记：VCC-外接电源，R6-第六电阻，DW-三端稳压器，C1-第一电容，R7-第七电阻，R8-第八电阻，US-USB电源端，R1-第一电阻，R2-第二电阻，P1-PMOS管，R3-第三电阻，R4-第四电阻，UB-基准电压端，U1-比较器，N1-NMOS管，UD-电池电源端，R5-第五电阻，D1-二极管，LED-发光二极管，R9-第九电阻，C2-第二电容，U0-电源输出端。

具体实施方式

以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种防数据丢失的电流板，包括：电流板上设置的USB插口以及纽扣电池，还包括USB插口与纽扣电池之间藕接的电源切换电路；所述电源切换电路包括：USB电源端US、第一电阻R1、第二电阻R2、PMOS管P1、第三电阻R3、第四电阻R4、基准电压端UB、外接电源VCC、比较器U1、NMOS管N1和电池电源端UD；

所述USB插口的USB电源端US与地之间串联连接有第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端连接PMOS管P1的栅极，PMOS管P1的漏极接地，PMOS管P1的源极通过依次串联连接的第四电阻R4和第三电阻R3连接外接电源，第三电阻R3的电阻值远远大于第四电阻R4的电阻值，第三电阻R3和第四电阻R4的公共端连接比较器U1的反相输入端，比较器U1的同相输入端连接基准电压端UB，比较器U1的电源端连接外接电源VCC，比较器U1的接地端接地，比较器U1的输出端连接NMOS管N1的栅极，NMOS管N1的漏极连接纽扣电池的电池电源端UD，NMOS管N1的源极连接第一电阻R1和第二电阻R2的公共端，NMOS管N1的源极还连接电源输出端U0；

具体地，所述电源切换电路的电路原理为：串联的第一电阻R1和第二电阻R2用于采集USB电源端US的电压，起分压的作用，若USB插口的USB电源端US供电正常时，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端有电压输出，PMOS管P1的栅极接收高电压信号截止，此时比较器U1的反相输入端的电压为外接电源VCC的高电压，比较器U1的反相输入端的电压大于同相输入端的基准电压，比较器U1输出低电平信号，NMOS管N1接收低电平信号截止，此时USB电源端US作为电源输出端U0正常为电流板供电；

若USB插口损坏时，USB电源端US不能对电流板进行正常供电，此时，第一电阻R1和第二电阻R2的公共端没有电压输出，PMOS管P1接收低电平信号导通，由于PMOS管P1的导通接地，比较器U1的反相输入端输入的是第四电阻R4两端的电压值，由于第三电阻R3的电阻值远远大于第四电阻R4的电阻值，第三电阻R3和第四电阻R4对外接电源VCC分压后，第四电阻R4两端的电压值极小，近似于零，因此比较器U1的同相输入端的电压值大于反相输入端的电压值，比较器U1输出高电平信号，此时NMOS管N1的栅极接收高电平信号导通，此时电池电源端UD通过导通的NMOS管N1作为电源输出端U0为电流板供电；

通过该电源切换电路，使得电流板的USB插口供电不正常时能及时切换至电池供电，避免电流板失电停止工作，保证后续工作的正常进行；同时该电路结构简单，电路元器件少，成本低廉，采用MOS管作为开关管，功耗小，更加节能。

所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端与NMOS管N1的源极之间连接有第五电阻R5；所述第五电阻R5为限流电阻，限制支路电流，增强电路工作稳定性及可靠性。

所述NMOS管N1的漏极与源极之间并联连接有二极管D1，二极管D1的阴极连接NMOS管N1的漏极，二极管D1的阳极连接NMOS管N1的源极；所述二极管D1为寄生二极管，用于防止反向电压损坏NMOS管N1，增强NMOS管N1的工作稳定性，保证NMOS管N1的正常工作。

所述NMOS管N1的源极与电源输出端U0之间还连接有发光电路，发光电路包括：发光二极管LED和第九电阻R9，NMOS管N1的源极连接发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极通过第九电阻R9连接电源输出端U0；具体地，NMOS管N1导通后，发光二极管LED击穿发光，第九电阻R9为限流电阻，保证发光二极管LED的正常工作；所述发光电路用于指示此时USB电源端US不能正常供电，转换为纽扣电池供电，由于纽扣电池的电量有限，采用该发光电路便于工作人员观察，及时对电流板进行更换或维修，保证后续工作的正常进行。

所述电源输出端U0还通过第二电容C2接地；所述第二电容C2为滤波电容，使得电源输出端U0的电压更加平滑稳定。

所述基准电压端UB还连接有基准电压输出电路，所述基准电压输出电路包括：外接电源VCC、第六电阻R6、三端稳压器DW、第一电容C1、第七电阻R7和第八电阻R8；所述外接电源VCC连接第六电阻R6的第一端，第六电阻R6的第二端连接三端稳压器DW的输入端，三端稳压器DW的接地端接地，三端稳压器DW的输出端连接第六电阻R6的第二端，三端稳压器DW的输出端与接地端连接有第一电容C1，三端稳压器DW的输出端还通过依次串联连接的第七电阻R7和第八电阻R8接地，第七电阻R7和第八电阻R8的公共端为基准电压端UB连接比较器U1的同相输入端；具体地，外接电源VCC作为输入电压经过三端稳压器DW后输出固定电压值，可根据实际需求选择输出电压值不同的三端稳压器获得不同的电压值；然后该固定电压值经过第七电阻R7和第八电阻R8的分压后，得到分压电压，该分压电压作为基准电压UB进入比较器U1的同相输入端；通过该基准电压输出电路将外接的高电压经过两次电压转换后输出稳定的基准电压UB，使得比较器U1工作的更加稳定，进而提高整个电源切换电路的稳定性和可靠性，且该基准电压UB值可由更换三端稳压器和改变电阻值进行灵活改变，便于获取合适的基准电压值UB。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。