一种内置电池LED灯的供电切换电路的制作方法

本实用新型涉及供电切换电路的技术领域，尤其是涉及一种内置电池led灯的供电切换电路。

背景技术：

led灯是一种常见的灯具，其具有节能、环保、光效率高的优点，因此在生活与生产中被人们广泛使用。led灯的内部可以设置内置电池，以便为自身供电，同时也可以通过外接电源，来实现供电和照明。

目前，内置电池供电的led灯电路通常如图1所示，包括升压点灯电路2、内置锂电池3、外接供电电源1、第一二极管4和第二二极管5；内置锂电池3的输出端与第二二极管5的正极连接，第二二极管5的负极与升压点灯电路2的输入端连接，外接供电电源1的输出端与第一二极管4的正极连接，第一二极管4的负极与升压点灯电路2的输入端连接。当外接供电电源1未接入时，内置锂电池3供电，电流通过第二二极管5流入到升压点灯电路2，使led灯亮起；当外接供电电源1接入时，电流通过第一二极管4流入到升压点灯电路2内，由于外接供电电源1所输出的供电电压比内置锂电池3所输出的电压高，因此第一二极管4导通，第二二极管5截止，同时由于第二二极管5的隔离作用，不会把外接供电电源1所输出的高电压接入到内置锂电池3的输出端；当外接供电电源1移除时，第一二极管4和第二二极管5负极的电压降低，第二二极管5自然接入工作，使led不会出现断电现象。

在如上所述的现有技术中，假设内置锂电池3的工作电压在3v-4.2v之间，接入第二二极管5时会损耗一部分能量，按照二极管压降0.5v来计算，在内置锂电池3供电时，经过第二二极管5之后工作电压会降到2.5v-3.7v之间,这就造成了电能的损耗和浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种内置电池led灯的供电切换电路，其具有减少电池供电时由于切换电路导致的电能损耗的效果。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种内置电池led灯的供电切换电路，包括外接供电电源、升压点灯电路和内置锂电池，还包括外部电源切换开关模块、电池供电切换开关模块和mcu；所述mcu包括输入端、第一输出端和第二输出端；所述外部电源切换开关模块包括第一耗尽型pmos管，所述第一耗尽型pmos管的源极与外接供电电源的输入端之间连接有第三二极管，所述第三二极管的正极与外接供电电源的输出端连接，负极与第一耗尽型pmos管的源极连接，所述第一耗尽型pmos管的漏极与升压点灯电路的输入端连接，所述第一耗尽型pmos管的栅极与mcu的第一输出端连接；所述电池供电切换开关模块包括第二耗尽型pmos管，所述第二耗尽型pmos管的漏极与内置锂电池的输出端连接，所述第二耗尽型pmos管的源极与升压点灯电路的输入端连接，所述第二耗尽型pmos管的源极与漏极之间连接有第四二极管，所述第四二极管的正极与第二耗尽型pmos管的漏极连接，负极与第二耗尽型pmos管的源极连接，所述第二耗尽型pmos管的栅极与mcu的第二输出端连接。

通过采用上述技术方案，当外接供电电源未接入时，mcu控制关闭第一耗尽型pmos管，同时控制打开第二耗尽型pmos管，使得内置锂电池为升压点灯电路供电；当外接供电电源接入时，mcu控制关闭第二耗尽型pmos管，同时控制打开第一耗尽型pmos管，使得外接供电电源能够为升压点灯电路供电；且由于外接供电电源的输出电压比内置锂电池的输出电压高，因此此时第三二极管导通，第四二极管截止，同时由于第四二极管的隔离作用，不会把外接供电电源输出的高电压接入到内置锂电池的输出端；由于第二耗尽型pmos管打开后的导通压降很小只有0.02v左右，而内置锂电池的工作电压在3v-4.2v之间，因此通过上述切换开关电路后，工作电压会在2.98v-4.18v之间，所以能够有效减少由于切换电路所导致的电能损耗。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外部电源切换开关模块还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端接于第一耗尽型pmos管的栅极，另一端接于mcu的第一输出端；所述第二电阻的两端分别接于第一耗尽型pmos管的栅极和漏极。

通过采用上述技术方案，第一电阻与第二电阻配合mcu使用，能够起到分压和限流的作用，方便mcu控制第一耗尽型pmos管的打开与关闭。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电池供电切换开关模块还包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻的两端分别接于第二耗尽型pmos管的栅极和漏极，所述第四电阻的一端接于第二耗尽型pmos管的栅极，另一端接于mcu的第二输出端。

通过采用上述技术方案，第三电阻与第四电阻配合mcu使用，能够起到分压和限流的作用，方便mcu控制第二耗尽型pmos管的打开与关闭。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括外部电源检测模块，所述外部电源检测模块包括第五电阻，所述第五电阻的一端接于外接供电电源的输出端，另一端接于mcu的输入端。

通过采用上述技术方案，当外接供电电源正常为升压点灯电路供电时，mcu能够接受信号并控制打开第一耗尽型pmos管和关闭第二耗尽型pmos管；当外接供电电源在为升压点灯电路供电的过程中突然断开时，mcu能够检测到信号变化并控制关闭第一耗尽型pmos管和打开第二耗尽型pmos管，从而使内置锂电池能够继续为升压点灯电路供电，实现了对外接供电电源的检测，保证了升压点灯电路能得到稳定供电。

综上所述，本实用新型既解决了外部电源供电时对内置电源的直通问题，又能充分利用电池能量，减少因切换电路所导致的电能损耗，从而显著提高内置电源对led灯的供电时间。

附图说明

图1是用于体现背景技术中内置电池供电的led灯电路的电路原理图；

图2是用于体现实施例中一种内置电池led灯的供电切换电路的电路原理图。

图中，1、外接供电电源；2、升压点灯电路；3、内置锂电池；4、第一二极管；5、第二二极管；6、外部电源切换开关模块；7、电池供电切换开关模块；8、mcu；9、第一耗尽型pmos管；10、第二耗尽型pmos管；11、第三二极管；12、第四二极管；13、第一电阻；14、第二电阻；15、第三电阻；16、第四电阻；17、外部电源检测模块；18、第五电阻。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

参照图2，为本实用新型公开的一种内置电池led灯的供电切换电路，包括外接供电电源1、升压点灯电路2、内置锂电池3、外部电源切换开关模块6、电池供电切换开关模块7、外部电源检测模块17和mcu8。其中，外接供电电源1的输出电压为5v,内置锂电池3的输出电压在3v-4.2v之间；升压点灯电路2的输出端连接有led灯(图中未示出)，升压点灯电路2为现有技术中常见的用于实现升压点灯功能的电路，例如可以使用型号为ah3505的恒流驱动芯片；外接供电电源1用作外部电源，内置锂电池3用作内部电源，二者均能为升压点灯电路2供电，从而使led灯亮起。

mcu8包括输入端、第一输出端和第二输出端，mcu8为现有技术中常见的用于控制耗尽型pmos管通断且至少带有一个输入端和两个输出端的微控制单元，例如可以使用stm32系列的芯片，通过控制其通用i/o端的高低电平实现对耗尽型pmos管通断的控制。

外部电源切换开关模块6包括第一耗尽型pmos管9、第三二极管11、第一电阻13和第二电阻14。第三二极管11连接在第一耗尽型pmos管9的源极与外接供电电源1的输入端之间，第三二极管11的正极与外接供电电源1的输出端连接，负极与第一耗尽型pmos管9的源极连接；第一电阻13的一端接于第一耗尽型pmos管9的栅极，另一端接于mcu8的第一输出端；第二电阻14的两端分别接于第一耗尽型pmos管9的栅极和漏极；第一耗尽型pmos管9的漏极与升压点灯电路2的输入端连接。

电池供电切换开关模块7包括第二耗尽型pmos管10、第四二极管12、第三电阻15和第四电阻16。第二耗尽型pmos管10的漏极与内置锂电池3的输出端连接，源极与升压点灯电路2的输入端连接；

第四二极管12连接在第二耗尽型pmos管10的源极与漏极之间，第四二极管12的正极与第二耗尽型pmos管10的漏极连接，负极与第二耗尽型pmos管10的源极连接；第三电阻15的两端分别接于第二耗尽型pmos管10的栅极和漏极；第四电阻16的一端接于第二耗尽型pmos管10的栅极，另一端接于mcu8的第二输出端。

外部电源检测模块17包括第五电阻18，第五电阻18的一端接于外接供电电源1的输出端，另一端接于mcu8的输入端。

本实用新型的工作原理如下：

当外接供电电源1未接入时，内置锂电池3为升压点灯电路2供电，mcu8的第一输出端为高电平，则第一耗尽型pmos管9的栅极为低电平，第一耗尽型pmos管9的源极和漏极之间为断路，与此同时，mcu8的第二输出端为高电平，则第二耗尽型pmos管10的栅极为高电平，第二耗尽型pmos管10的源极和漏极之间为通路，从而实现内置锂电池3对升压点灯电路2的供电；

当外接供电电源1接入时，外接供电电源1的输出端所输出的电压能够经过第五电阻18，并转换为电流信号，输入至mcu8的输入端，mcu8的第一输出端变为高电平，则第一耗尽型pmos管9的栅极为高电平，第一耗尽型pmos管9的源极和漏极之间为通路，与此同时，mcu8的第二输出端为低电平，则第二耗尽型pmos管10的栅极低电平，第二耗尽型pmos管10的源极和漏极之间为断路，因此外接供电电源1能够给升压点灯电路2供电，且由于外接供电电源1的电压比内置锂电池3的电压高，所以此时第三二极管11导通，第四二极管12截止，同时由于第四二极管12的隔离作用，不会把外接供电电源1所输出的高电压接入到内置锂电池3的输出端，从而避免了外接供电电源1供电时对内置锂电池3的直通问题；

当外接供电电源1移除时，第三二极管11的负极、第四二极管12的正极的电压降低，第四二极管12自然接入工作，同时，mcu8通过第五电阻18检测到外接供电电源1的移除，会通过第一输出端和第二输出端，关闭第一耗尽型pmos管9并打开第二耗尽型pmos管10，使内置锂电池3为升压点灯电路供电；由于第二耗尽型pmos管10打开后，其导通压降很小，只有0.02v左右，而内置锂电池3的工作电压在3v-4.2v之间，因此通过上述切换开关电路，工作电压会在2.98v-4.18v之间，所以能够有效减少由于切换电路所导致的电能损耗。

综上所述，本实施例公开的一种内置电池led灯的供电切换电路具有能够有效减少由于切换电路所导致的电能损耗，从而显著提高内置电源对led灯的供电时间的优点。

本实用新型所涉及到的mcu控制过程，均仅是对mcu的通用i/o端口的高低电平的控制，进而将高低电平的变化传递至pmos管，实现pmos管的导通和断开，这是十分常见的现有技术，不涉及新的控制方法，不是本实用新型的创新点。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。