一种零延迟电源切换电路的制作方法

本实用新型属于电路领域，涉及电源切换电路，尤其是一种零延迟电源切换电路。

背景技术：

港口供电是外部的dc24v开关电源供电和铅酸电池联合供电，通常采用市电dc24v供电，一旦出现市电消失之后，备用电源铅酸电池要进行供电。由于需供电的设备都是敏感的芯片器件，对于电源切换的速度要求高。现有的切换电路有一定的延时，无法满足要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种安全、可靠的零延迟电源切换电路。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种零延迟电源切换电路，包括电源输入单元、主电源切换单元、备用电源切换单元、主控切换单元，所述的主控切换单元包括二极管q1、继电器k1、二极管d9、三极管q10以及多个电阻，二极管q1连接继电器k1及接线端子xs2，继电器k1连接二极管d9及三极管q10的集电极，三极管q10的基极连接电阻r21及电阻r25，电阻r25接地，三极管q10的发射极连接接线端子xs2并接地。

而且，所述的电源输入单元包括两个接线端子xs1、xs3，分别连接dc24v市电及电池bt。

而且，所述的主电源切换单元包括三个mos管q2、q4、q6，三极管q8及多个电阻，接线端子xs1连接三个mos管q2、q4、q6以及电阻r12，三个mos管q2、q4、q6连接主控切换单元的二极管q1及电阻r15，电阻r15连接三极管q8的集电极，三极管q8的基极连接电阻r23及电阻r19，电阻r23连接三极管q8的发射极并接地。

而且，所述的备用电源切换单元包括三个mos管q3、q5、q7，三极管q9及多个电阻，接线端子xs3连接三个mos管q3、q5、q7以及电阻r13，三个mos管q3、q5、q7连接主控切换单元的二极管q1及电阻r16，电阻r16连接三极管q9的集电极，三极管q9的基极连接电阻r20及电阻r24，电阻r24连接三极管q9的发射极并接地。

而且，所述的二极管q1的型号为mbr2060。

而且，所述的继电器k1的型号为sla-24vdc-sl-a24vdc。

而且，所述的mos管q2、q4、q6、q3、q5、q7均为pmos，型号为nce60p50。

而且，所述的三极管q8、q9、q10的型号为2n9013-sot23。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型整个电路控制过程中首先实现继电器k1的切换，在切换过程中由于有超快速恢复二极管q1可以持续供电，然后继电器切换过来之后主电和备电同时打开，然后在关掉其中一个，就实现了零延迟的电路切换，该电路结构能够巧妙的利用超快速恢复二极管并联形式，同时可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型的电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种零延迟电源切换电路，包括电源输入单元、主电源切换单元、备用电源切换单元、主控切换单元。

所述的电源输入单元包括两个接线端子xs1、xs3，接线端子xs1连接dc24v市电，接线端子xs3连接电池bt。

所述的主电源切换单元包括三个mos管q2、q4、q6，三极管q8及多个电阻，接线端子xs1连接三个mos管q2、q4、q6以及电阻r12，三个mos管q2、q4、q6连接主控切换单元的二极管q1及电阻r15，电阻r15连接三极管q8的集电极，三极管q8的基极连接电阻r23及电阻r19，电阻r23连接三极管q8的发射极并接地。电阻r19连接控制主电源的供电main-ctl1。

所述的主电源切换单元采用高速pmos进行主电源的切换工作，通过电阻r12、r15有效的分压控制开启pmos在10v左右，达到最快和最小导通电阻打开pmos，同时由于采用三极管和pmos的切换，开启和关断的速度都在ns级别，大大加快的开启和关掉的速度，同时如果外部出现异常时候可以最快的关掉pmos实现保护。

备用电源切换单元和主电源切换单元一样，针对备电供电实现高速的开启和关闭操作。

所述的备用电源切换单元包括三个mos管q3、q5、q7，三极管q9及多个电阻，接线端子xs3连接三个mos管q3、q5、q7以及电阻r13，三个mos管q3、q5、q7连接主控切换单元的二极管q1及电阻r16，电阻r16连接三极管q9的集电极，三极管q9的基极连接电阻r20及电阻r24，电阻r24连接三极管q9的发射极并接地。电阻r20连接控制备用电源的供电batt-ctl1。

所述的主控切换单元包括二极管q1、继电器k1、二极管d9、三极管q10以及多个电阻，二极管q1连接继电器k1及接线端子xs2，继电器k1连接二极管d9及三极管q10的集电极，三极管q10的基极连接电阻r21、电阻r25，电阻r25接地，三极管q10的发射极连接接线端子xs2并接地，电阻r21连接控制对外输出的供电main-cut1。

主控切换单元采用了最快20ms切换的继电器k1可以分选的进行当前的电源的选择，同时采用大容量继电器的好处是可以实现大电流的通过。但是切换过程的20ms时间也无法达到快速的目的，因此电路巧妙的采用超快速恢复二极管q1实现在继电器切换过程中保证输出的顺畅，这样在继电器切换的真空过程中也会保持外部持续的输出。一旦继电器切换完成后由于继电器导通阻抗非常低，而通过电流只有5a，这样压降远远低于超二极管的压降，因此电流全部通过继电器二不通过二极管，这样可以有效的减少二极管功耗，只是切换瞬时使用，其他时候不使用。

二极管q1的型号为mbr2060。继电器k1的型号为sla-24vdc-sl-a24vdc。mos管q2、q4、q6、q3、q5、q7均为pmos，型号为nce60p50。三极管q8、q9、q10的型号为2n9013-sot23。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种零延迟电源切换电路，包括电源输入单元、主电源切换单元、备用电源切换单元、主控切换单元，其特征在于：所述的主控切换单元包括二极管q1、继电器k1、二极管d9、三极管q10以及多个电阻，二极管q1连接继电器k1及接线端子xs2，继电器k1连接二极管d9及三极管q10的集电极，三极管q10的基极连接电阻r21及电阻r25，电阻r25接地，三极管q10的发射极连接接线端子xs2并接地。

2.根据权利要求1所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的电源输入单元包括两个接线端子xs1、xs3，分别连接dc24v市电及电池bt。

3.根据权利要求1所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的主电源切换单元包括三个mos管q2、q4、q6，三极管q8及多个电阻，接线端子xs1连接三个mos管q2、q4、q6以及电阻r12，三个mos管q2、q4、q6连接主控切换单元的二极管q1及电阻r15，电阻r15连接三极管q8的集电极，三极管q8的基极连接电阻r23及电阻r19，电阻r23连接三极管q8的发射极并接地。

4.根据权利要求1所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的备用电源切换单元包括三个mos管q3、q5、q7，三极管q9及多个电阻，接线端子xs3连接三个mos管q3、q5、q7以及电阻r13，三个mos管q3、q5、q7连接主控切换单元的二极管q1及电阻r16，电阻r16连接三极管q9的集电极，三极管q9的基极连接电阻r20及电阻r24，电阻r24连接三极管q9的发射极并接地。

5.根据权利要求1所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的二极管q1的型号为mbr2060。

6.根据权利要求1所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的继电器k1的型号为sla-24vdc-sl-a24vdc。

7.根据权利要求3或4所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的mos管q2、q4、q6、q3、q5、q7均为pmos，型号为nce60p50。

8.根据权利要求1或3或4所述的零延迟电源切换电路，其特征在于：所述的三极管q8、q9、q10的型号为2n9013-sot23。

技术总结
本实用新型涉及一种零延迟电源切换电路，包括电源输入单元、主电源切换单元、备用电源切换单元、主控切换单元，所述的主控切换单元包括二极管Q1、继电器K1、二极管D9、三极管Q10以及多个电阻，二极管Q1连接继电器K1及接线端子XS2，继电器K1连接二极管D9及三极管Q10的集电极，三极管Q10的基极连接电阻R21及电阻R25，电阻R25接地，三极管Q10的发射极连接接线端子XS2并接地。本实用新型整个电路控制过程中首先实现继电器K1的切换，在切换过程中由于有超快速恢复二极管Q1可以持续供电，然后继电器切换过来之后主电和备电同时打开，然后在关掉其中一个，就实现了零延迟的电路切换，该电路结构能够巧妙的利用超快速恢复二极管并联形式，同时可靠性高。

技术研发人员：赵润军;刘继军
受保护的技术使用者：天津泛在科技有限公司
技术研发日：2020.03.16
技术公布日：2020.08.14