一种供电电路及供电网络的制作方法

1.本实用新型涉及电力供应领域，特别是涉及一种供电电路及供电网络。


背景技术：

2.随着技术的进步，越来越多电子产品要求在掉电情况下，产品也要满足系统供电，保留一些基本功能运行，而这就需要备用电源在主电源发生意外停止运行时及时跟进，避免系统掉电。
3.当前大多数系统的解决方案是通过主电源与从电源组成竞争共给系统电源，如图1所示，然而，此方案也有一定局限性，要求v2《v1；其次是存在安全隐患，即在高温环境下主电源存在流向从电源的漏电流，会导致v1给电池存电，将大大影响电池寿命，恶劣情况下，电池可能爆炸。
4.因此，如何在保障避免系统掉电的同时，消除安全隐患，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种供电电路及供电网络，以解决现有技术中漏电流导致存在安全隐患的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种供电电路，包括主电源、从电源及通断切换器；
7.所述从电源为所述主电源的备用电源；
8.所述通断切换器包括监测端、导流输入端及导流输出端；
9.所述从电源通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；
10.所述监测端连接于所述主电源的输出端，用于获取所述主电源的输出电压，当所述主电源的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源对所述用电器供电。
11.可选地，在所述的供电电路中，所述主电源包括交流市电电源、交流直流转换器及直流降压器；
12.所述交流市电电源依次通过所述交流直流转换器及所述直流降压器对所述用电器供电；
13.所述监测端连接于所述交流直流转换器的输出端，用于获取所述交流直流转换器的输出电压，当所述交流直流转换器的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通。
14.可选地，在所述的供电电路中，所述通断切换器通过mos管控制所述导流输入端及所述导流输出端之间断开与导通。
15.可选地，在所述的供电电路中，所述通断切换器包括第一分压电阻、第二分压电阻及pmos管；
16.所述第一分压电阻的第一端连接于所述交流直流转换器的输出端，所述第一分压电阻的第二端分别连接于所述第二分压电阻的第一端及所述pmos管的栅极；
17.所述第二分压电阻的第二端接地；
18.所述pmos管的源极连接于所述从电源的正极，所述pmos管的漏极连接于所述用电器的输入端。
19.可选地，在所述的供电电路中，所述供电电路还包括单向导流器；
20.所述单向导流器设置于所述主电源与所述用电器之间和/或所述导流输出端与所述用电器之间，用于防止电流逆流。
21.可选地，在所述的供电电路中，所述单向导流器为二极管。
22.可选地，在所述的供电电路中，所述二极管为肖特基二极管。
23.可选地，在所述的供电电路中，所述从电源为蓄电池。
24.一种供电网络，所述供电网络包括如上述任一种所述的供电电路。
25.本实用新型所提供的供电电路，包括主电源、从电源及通断切换器；所述从电源为所述主电源的备用电源；所述通断切换器包括监测端、导流输入端及导流输出端；所述从电源通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；所述监测端连接于所述主电源的输出端，用于获取所述主电源的输出电压，当所述主电源的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源对所述用电器供电。
26.本实用新型提供的供电电路，增设了通断切换器，在主电源正常供电的情况下，通断切换器将从电源与用电器之间的连接切断；而在主电源异常，输出电压低于切换阈值时，通断切换器动作，从电源与用电器之间导通给予用电器供电，通过硬件实现主从电源的竞争供电，从而避免了对主电源输出电压与从电源输出电压之间的大小关系限制，使电路设计更灵活，同时通过通断切换器从物理上隔绝了主电源与从电源，避免了主电源在高压状态下对从电源的漏电流，消除了安全隐患。本实用新型同时还提供了一种具有上述有益效果的供电网络。
附图说明
27.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为现有技术中的竞争供电的主从电源的连接电路示意图；
29.图2为本实用新型提供的供电电路的一种具体实施方式的结构示意图；
30.图3为本实用新型提供的供电电路的又一种具体实施方式的结构示意图；
31.图4为本实用新型提供的供电电路的另一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做
出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.本实用新型的核心是提供一种供电电路，其一种具体实施方式的结构示意图如图2所示，称其为具体实施方式一，包括主电源10、从电源20及通断切换器30；
34.所述从电源20为所述主电源10的备用电源；
35.所述通断切换器30包括监测端、导流输入端及导流输出端；
36.所述从电源20通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；
37.所述监测端连接于所述主电源10的输出端，用于获取所述主电源10的输出电压，当所述主电源10的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源20对所述用电器供电。
38.作为一种具体实施方式，所述通断切换器30通过mos管控制所述导流输入端及所述导流输出端之间断开与导通，当采用所述mos 管时，所述mos管的源极和漏极，分别连接所述导流输入端及所述导流输出端，而所述监测端收到的所述主电源10的输出电压，经过处理后的信号会发送至所述mos管的栅极，所述栅极根据该信号控制所述mos管的通断。当然，所述通断切换器30也可通过其他器件实现所述从电源20与所述用电器之间的通断控制。
39.另外，所述监测端连接至所述主电源10的输出端，当所述主电源10的输出电压不超过切换阈值时，通过所述监测端触发(即图2、图3中标记“触发”的线路)所述通断切换器30的所述导流输入端及所述导流输出端，当然，靠近所述从电源20的一端为所述导流输入端，远离所述从电源20的一端为所述导流输出端。
40.本实用新型中对应的附图中，用v1表示主电源10输出电压，v2 表示从电源20输出电压。
41.作为一种优选实施方式，所述供电电路还包括单向导流器d1、 d2；所述单向导流器d1、d2设置于所述主电源10与所述用电器之间和/或所述导流输出端与所述用电器之间，用于防止电流逆流。可参考图2，图2中所述主电源10与所述用电器质检、所述从电源20与所述用电器之间都装设了所述单向导流器d1、d2，用于防止电流逆流或漏电流损坏电源结构。优选地，所述单向导流器d1、d2为二极管，二极管结构简单，占用空间小，配置灵活，成本低廉，当然，也可以是其他起到单向导流作用的电子元件；更进一步地，所述二极管为肖特基二极管，肖特基二极管的正向压降比快恢复二极管正向压降低很多,所以自身功耗较小,效率高。
42.另外，所述从电源20为蓄电池，蓄电池储能效率高，运输方便，无需复杂走线，进行简单改装后即可与只有单电源供电的老旧供电系统形成主从电源20。
43.本实用新型所提供的供电电路，包括主电源10、从电源20及通断切换器30；所述从电源20为所述主电源10的备用电源；所述通断切换器30包括监测端、导流输入端及导流输出端；所述从电源20通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；所述监测端连接于所述主电源10的输出端，用于获取所述主电源10的输出电压，当所述主电源10的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源20对所述用电器供电。本实用新型提供的供电电路，增设了通断切换器30，在主电源10正常供电的情况下，通断切换器30将从电源20与用电器之间的连接切断；而在主电源10异常，输出电压低于切换阈值时，通断切换器30动作，从电源20与用电器之间导通给予用电器供电，通过
硬件实现主从电源 20的竞争供电，从而避免了对主电源10输出电压与从电源20输出电压之间的大小关系限制，使电路设计更灵活，同时通过通断切换器30 从物理上隔绝了主电源10与从电源20，避免了主电源10在高压状态下对从电源20的漏电流，消除了安全隐患。
44.在具体实施方式一的基础上，进一步对所述主电源10及该主电源10对应的通断切换器30做限定，得到具体实施方式二，其结构示意图如图3所示，包括主电源10、从电源20及通断切换器30；
45.所述从电源20为所述主电源10的备用电源；
46.所述通断切换器30包括监测端、导流输入端及导流输出端；
47.所述从电源20通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；
48.所述监测端连接于所述主电源10的输出端，用于获取所述主电源10的输出电压，当所述主电源10的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源20对所述用电器供电；
49.所述主电源10包括交流市电电源ac、交流直流转换器11及直流降压器12；
50.所述交流市电电源ac依次通过所述交流直流转换器11及所述直流降压器12对所述用电器供电；
51.所述监测端连接于所述交流直流转换器11的输出端，用于获取所述交流直流转换器11的输出电压，当所述交流直流转换器11的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通。
52.本具体实施方式中，对所述主电源10进行了限定，即采用市电的场合，是一种使用范围相当广，较为常见的情况，在此情况下，本具体实施方式中将所述通断切换器30的监测端的连接位置做调整，使所述监测端连接于所述交流直流转换器11的输出端，由于从检测到所述主电源10的输出电压未超过所述切换阈值，到所述通断切换器30 闭合，从电源20对所述用电器供电之间不可避免地存在延迟，即空档期，而这一空档期有可能会导致用电器故障，因此，本实施方式中在所述交流直流转换器11的输出电压不足时，就将所述从电源20连入电路，而在所述从电源20正式开始供电前，由于所述直流降压器12 中还存有部分电能，因此不会出现空档期，保证电源之间的平稳切换，降低了用电器故障的可能性，提高了系统稳定性。
53.另外，本实用新型的附图中，用v3表示所述交流直流转换器11 的输出电压。
54.在具体实施方式二的基础上，进一步对所述通断切换器30的结构做限定，得到具体实施方式三，其结构示意图如图4所示，包括主电源10、从电源20及通断切换器30；
55.所述从电源20为所述主电源10的备用电源；
56.所述通断切换器30包括监测端、导流输入端及导流输出端；
57.所述从电源20通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；
58.所述监测端连接于所述主电源10的输出端，用于获取所述主电源10的输出电压，当所述主电源10的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源20对所述用电器供电；
59.所述主电源10包括交流市电电源ac、交流直流转换器11及直流降压器12；
60.所述交流市电电源ac依次通过所述交流直流转换器11及所述直流降压器12对所述用电器供电；
61.所述监测端连接于所述交流直流转换器11的输出端，用于获取所述交流直流转换器11的输出电压，当所述交流直流转换器11的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通；
62.所述通断切换器30包括第一分压电阻r1、第二分压电阻r2及 pmos管t1；
63.所述第一分压电阻r1的第一端连接于所述交流直流转换器11的输出端，所述第一分压电阻r1的第二端分别连接于所述第二分压电阻r2的第一端及所述pmos管t1的栅极；
64.所述第二分压电阻r2的第二端接地；
65.所述pmos管t1的源极连接于所述从电源20的正极，所述pmos 管t1的漏极连接于所述用电器的输入端。
66.本具体实施方式提供了一种所述通断切换器30的具体结构，请参考图4，其中，所述“接地”指电力系统和电气装置的中性点，并非物理意义上的大地。
67.所述交流直流转换器11的输出电压依次经过所述第一分压电阻r1及所述第二分压电阻r2接地，因此，所述pmos管t1的栅极接收到的电压应当与所述第二分压电阻r2的分压相同，即通过器件参数的选择，使所述pmos管t1的栅极导通电压为所述直流交流转换器的输出电压在达到所述切换阈值电压时，所述第二分压电阻r2的分压即可，本具体实施方式中的通断切换器30动用的元器件较少，成本低廉，电路结构简单泛用性强。当然，也可采用nmos管或其他开关管，其与原件也可做相应变动。
68.本实用新型还提供了一种供电网络，所述供电网络包括如上述任一种所述的供电电路。本实用新型所提供的供电电路，包括主电源10、从电源20及通断切换器30；所述从电源20为所述主电源10的备用电源；所述通断切换器30包括监测端、导流输入端及导流输出端；所述从电源20通过所述导流输入端及所述导流输出端连接于用电器；所述监测端连接于所述主电源10的输出端，用于获取所述主电源10的输出电压，当所述主电源10的输出电压不超过切换阈值时，所述导流输入端及所述导流输出端之间导通，使所述从电源20对所述用电器供电。本实用新型提供的供电电路，增设了通断切换器30，在主电源10 正常供电的情况下，通断切换器30将从电源20与用电器之间的连接切断；而在主电源10异常，输出电压低于切换阈值时，通断切换器 30动作，从电源20与用电器之间导通给予用电器供电，通过硬件实现主从电源20的竞争供电，从而避免了对主电源10输出电压与从电源20输出电压之间的大小关系限制，使电路设计更灵活，同时通过通断切换器30从物理上隔绝了主电源10与从电源20，避免了主电源10 在高压状态下对从电源20的漏电流，消除了安全隐患。
69.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
70.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除
在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
71.以上对本实用新型所提供的供电电路及供电网络进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。