一种应用于多组电源的电源切换电路的制作方法

1.本发明涉及电源电路，具体涉及一种应用于多组电源的电源切换电路。


背景技术：

2.电源切换电路应用于系统中存在多组电源给同一电路供电时，根据供电优先等级不同，需要对多组电源实现快速切换，同时当优先级高的电源出现故障或者脱离时，需自动切换到下一级供电电源。现有方案多采用电压检测电路监测主电源电压，当电源电压低于电压检测电路设置的门限电压时，切换到备用电源，如果电源切换过程掉电，会导致系统时钟抖动，系统复位重启，因此需要一种切换可靠、切换过程中不掉电的电源切换电路。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种应用于多组电源的电源切换电路。
4.本发明的技术方案是：一种应用于多组电源的电源切换电路，包括电压监测电路、延迟电路、非门一、非门二、掉电保持电路一、理想二极管一、掉电保持电路二和理想二极管二；其特征在于：
5.所述电压监测电路用于对主电源的输出电压进行电压监测，输出使能信号到延迟电路；
6.延迟电路受所述电压监测电路输出的使能信号的控制，输出控制信号到非门一；
7.非门一对收到的信号进行非运算，输出到非门二和掉电保持电路二；
8.非门二对收到的信号进行非运算，输出到掉电保持电路一；
9.所述掉电保持电路一用于在主电源切换至副电源时，防止理想二极管一、二同时处于截止状态，保证负载不掉电；所述掉电保持电路一输出信号控制理想二极管一导通或截止。
10.所述掉电保持电路二用于电源从副电源切换至主电源时，防止理想二极管一、二同时处于截止状态，保证负载不掉电；所述掉电保持电路二输出信号控制理想二极管二导通或截止。
11.当所述电压监测电路监测到主电源输出的电压在设定的监测电压值范围内时，所述电压监测电路输出使能信号，通过延迟电路进行延迟处理，再通过非门一、非门二以及掉电保持电路一进行处理后，使理想二极管一导通，并且所述电压监测电路输出使能信号通过延迟电路、非门一和掉电保持电路二进行处理后，使理想二极管二截止；当理想二极管一导通后，主电源通过所述理想二极管一对负载供电。
12.当所述电压监测电路监测到主电源输出的电压低于或高于设定的电压值时，所述电压监测电路输出使能信号使通过延迟电路进行延迟处理，再通过非门一、非门二以及掉电保持电路一进行处理后，使理想二极管一截止；并且所述电压监测电路输出使能信号通过延迟电路、非门一和掉电保持电路二进行处理后，使理想二极管二导通；当理想二极管二导通后，副电源通过所述理想二极管二对负载供电。
13.本发明实现了在主、副电源同时供电时，电路选择主电源供电，此时副电源关断；当主电源高于或者低于设定电压值时，电路选择副电源供电；本发明保证了主电源和副电源无缝切换，保证在切换过程中对负载的持续供电。
14.本发明通过设置掉电保持电路，保证在切换过程中对负载持续供电，不会出现掉电的现象，并通过设置理想二极管，在关断或导通状态均可防止电流倒灌。
15.根据本发明所述的一种应用于多组电源的电源切换电路的优选方案，所述掉电保持电路一和所述掉电保持电路二均包括电阻一和电容一，电阻一和电容一并联连接；当输入信号为高电平时，快速对电容一进行充电，从而开启连接的理想二极管；当输入信号为低电平时，电容一通过电阻一进行慢放电；使连接的理想二极管关断时间延迟，防止理想二极管一、二同时处于截止状态，保证负载不掉电。
16.根据本发明所述的一种应用于多组电源的电源切换电路的优选方案，所述电压监测电路选用复位电路来构成，利用复位电路的内部参考基准电压，以及内部比较器，同时在内部比较器的输入端和输出端之间连接反馈电阻构成迟滞比较器。
17.本发明所述一种应用于多组电源的电源切换电路的有益效果是：本发明主、副电源切换可靠、调试难度低、一致性好，可实现在主副电源同时供电时，电路选择主电源供电，主电源故障时自动切换到副电源供电，通过设置掉电保持电路，保证在切换过程中对负载持续供电，不会出现掉电的现象，并通过设置理想二极管，在关断或导通状态均可防止电流倒灌，并利用现成的复位电路实现电压检测，本发明电路结构简单，成本低，可靠性好，可广泛用于电源等领域。
附图说明
18.图1为本发明所述的一种应用于多组电源的电源切换电路的原理框图。
19.图2为掉电保持电路的电路原理图。
20.图3为本发明所述的所述电压监测电路1的电路原理图。
具体实施方式
21.参见图1至图3，一种应用于多组电源的电源切换电路，包括电压监测电路1、延迟电路2、非门一3、非门二4、掉电保持电路一5、理想二极管一6、掉电保持电路二7和理想二极管二8。
22.所述电压监测电路1用于对主电源的输出电压进行电压监测，输出使能信号到延迟电路2。
23.延迟电路2受所述电压监测电路1输出的使能信号的控制，输出控制信号到非门一3。
24.非门一3对收到的信号进行非运算，输出到非门二4和掉电保持电路二7。
25.非门二4对收到的信号进行非运算，输出到掉电保持电路一5。
26.所述掉电保持电路一5用于在主电源9切换至副电源10时，防止理想二极管一、二同时处于截止状态，保证负载不掉电；所述掉电保持电路一5输出信号控制理想二极管一6导通或截止。
27.所述掉电保持电路二7用于电源从副电源10切换至主电源9时，防止理想二极管
一、二同时处于截止状态，保证负载不掉电；所述掉电保持电路二7输出信号控制理想二极管二8导通或截止。
28.当所述电压监测电路1监测到主电源9输出的电压在设定的监测电压值范围内时，所述电压监测电路1输出使能信号，通过延迟电路2进行延迟处理，再通过非门一3、非门二4以及掉电保持电路一5进行处理后，使理想二极管一6导通，并且所述电压监测电路1输出使能信号通过延迟电路2、非门一3和掉电保持电路二7进行处理后，使理想二极管二8截止；当理想二极管一6导通后，主电源9通过所述理想二极管一6对负载供电。
29.当所述电压监测电路1监测到主电源9输出的电压低于或高于设定的电压值时，所述电压监测电路1输出使能信号使通过延迟电路2进行延迟处理，再通过非门一3、非门二4以及掉电保持电路一5进行处理后，使理想二极管一6截止；并且所述电压监测电路1输出使能信号通过延迟电路2、非门一3和掉电保持电路二7进行处理后，使理想二极管二8导通；当理想二极管二8导通后，副电源10通过所述理想二极管二8对负载供电。
30.在具体实施例中，所述掉电保持电路一5和所述掉电保持电路二7由二极管d1、电阻一r1和电容一c1构成，电阻一r1和电容一c1并联连接；当输入信号为高电平时，通过二极管d1快速对电容一进行充电，从而开启连接的理想二极管；当掉电保持电路的输入信号为低电平时，电容一通过电阻一进行慢放电；使掉电保持电路输出端连接的理想二极管的关断时间延迟，以补偿另一个理想二极管开启时的延迟时间。由于理想二极管可防止倒灌，所以只需增加理想二极管的关断延迟时间即可把另一个理想二极管的开启延迟时间进行补偿，以防止因理想二极管一、二同时关闭造成主、副电源同时关闭，保证负载不掉电。
31.为防止主电源供电开启瞬间负载把电源电压拉低导致误切换电源，所述电压监测电路1的输出设置延迟电路2，通过非门使能理想二极管，理想二极管可选用xc3283，该器件内部有背靠背nmos,内阻45毫欧，支持最大电流3a，在关断或导通状态均可防止电流倒灌。
32.所述电压监测电路1选用复位电路来构成，利用复位电路的内部参考基准电压，以及内部比较器，同时在内部比较器的输入端和输出端之间连接反馈电阻r2构成迟滞比较器，当电源电压高于或者低于设定电压时输出高电平，否则输出低电平。通过调节分压电阻r3、r4和反馈电阻r2，以调节门限电压和迟滞电压。
33.通过测试验证，增加理想二极管使能信号的关断延迟，可以有效的消除输出电压跌落，在电源切换瞬间有一个向下的脉冲，这个脉冲电压和负载电流相关，当负载电流为200ma时，输出电压最多跌落在3.6v。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。