一种双电源供电电路的制作方法

本技术是关于一种供电电路，特别是关于一种双电源供电电路。

背景技术：

1、在智能水表领域，大多数水表都是由电池进行供电。为了延长电池的使用寿命，不得不牺牲实时抄收功能，转而改用每日抄收一次的抄表模式。但是在某些特殊场合，需要对表具进行实时抄收，也就是说需要频繁地抄收(比如每隔十分钟抄收一次)。在这种场合，传统的水表由于电能消耗较大而使电池寿命大幅度缩短。

2、解决此类问题的方法一般都采用直流、电池双供电的模式。所谓双供电模式，就是在表具上同时接入电池和外部直流电源，当外部直流电源有电时，由外部直流电源进行供电，而电池处于休息状态；当外部直流电源停电时，由电池进行供电。传统的双电源供电电路有以下几种：

3、一种是最简单的双电源供电电路，就是用两个二极管并联连接起来，其优点就是成本最低，结构最简单。其工作原理就是对两路电源的电压进行比较，哪个电源输入的电压高，就选择哪路电源输出。

4、这种方案中为了让直流电源比电池优先供电，就必须使直流电源电压高于电池电压。但外部直流电源经常会有一定的波动，而且过高的电池电压往往会使的后面的负载(尤其是电源电压受限的一些元器件)因电压过高而损坏。这就要求直流电源的纹波要非常低。比如一节新电池的电压在3.65v～3.7v之间，假定后面的负载极限电压要求低于3.8v。那么直流电源的输入电压取值在3.75v，且纹波不能超过50mv，否则就会经常烧毁后面的负载元器件，或者经常处于两路电源频繁地切换当中。

5、还有一种方案是利用继电器进行双电源切换，其原理是工作电源正常输入时，继电器与电源电路的触点吸合，由电源供电；当工作电源意外断电时，继电器与电源电路的触点断开，并与电池电路的触点吸合，此时由电池供电。这种方案的优点是电源电路具有优先供电权，只有当电源电路的电压不足以驱动继电器工作时，才会自动切换到电池供电。

6、然而这种方案存在以下缺点：1.电源电路的输入电压范围受限，输入电压过高会导致继电器烧毁，过低则驱动不了继电器，所以其输入电压范围应与继电器的驱动电压相匹配。2.继电器动作时间一般在20毫秒左右，也就是说，当电源进行自动切换时，输出端会有20毫秒的时间处于无源状态，为此需要在输出端并入一个大电容，目的就是在这20毫秒的时间内由电容的电能进行暂时供电。如果电容的容量不够大，有可能会导致后面的负载有瞬时的断电现象。3.这种电路结构成本比较高，占用电路板面积比较大。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种双电源供电电路，其用以解决现有的双电源供电电路所存在的电源电路的输入电压范围受限、后级负载器件易断电以及易损坏后级负载器件等技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种双电源供电电路，其包括：第一分压电路，与直流电源连接，所述第一分压电路用于调节所述直流电源的启动阈值；降压电路，与直流电源连接，所述降压电路用于对所述直流电源提供的直流电源电压进行降压；电源切换电路，分别与所述第一分压电路、降压电路、供电电池以及外接负载连接，所述电源切换电路用于切换直流电源供电和供电电池供电，并控制电源输出；和防钝化电路，分别与所述电源切换电路以及外接负载连接，所述防钝化电路用于控制所述供电电池的放电状态。

3、在一个或多个实施方式中，所述电源切换电路包括电源切换芯片u2，所述电源切换芯片u2的vin2引脚连接所述降压电路，所述电源切换芯片u2的vin1引脚连接所述供电电池，所述电源切换芯片u2的vout引脚连接所述外接负载；所述电源切换芯片u2的en引脚连接所述第一分压电路，所述电源切换芯片u2的sel引脚分别连接所述供电电池和所述防钝化电路，所述电源切换芯片u2的gnd引脚接地。

4、在一个或多个实施方式中，所述电源切换芯片u2还连接有稳压二极管d3，所述稳压二极管d3的阳极接地、阴极连接于所述电源切换芯片u2的en引脚；

5、和/或，所述电源切换芯片u2的vout引脚还并联有电解电容cd1，所述电解电容cd1接地。

6、在一个或多个实施方式中，所述降压电路包括降压控制芯片u1以及第二分压电路；其中，所述降压控制芯片u1的vn引脚连接直流电源，所述降压控制芯片u1的vout引脚连接所述电源切换芯片u2，所述降压控制芯片u1的gnd引脚接地，所述降压控制芯片u1的feb引脚连接所述第二分压电路，所述降压控制芯片u1的on_off引脚通过电阻r3接地；

7、和/或，所述第二分压电路包括串联连接的电阻r1和电阻r2，且所述电阻r1并联于所述降压控制芯片u1的vout引脚与其feb引脚之间，所述电阻r2接地。

8、在一个或多个实施方式中，所述降压控制芯片u1还连接有电感l1和二极管d1，所述电感l1连接于所述降压控制芯片u1的vout引脚，所述二极管d1的阴极连接于所述降压控制芯片u1的vout引脚与电感l1之间，所述二极管d1的阳极接地。

9、在一个或多个实施方式中，所述降压控制芯片u1的vn引脚还连接有第一滤波电路，所述第一滤波电路包括相互并联的电解电容cd3和电容c2；

10、和/或，所述降压控制芯片u1的vout引脚还连接有第二滤波电路，所述第二滤波电路包括相互并联的电解电容cd2和电容c1。

11、在一个或多个实施方式中，所述防钝化电路包括三极管q1，所述三极管q1的基极连接所述外接负载，所述三极管q1的集电极连接于所述电源切换芯片u2的sel引脚，所述三极管q1的发射极接地；

12、和/或，所述三极管q1的基极还串联有电阻r9，所述三极管q1的集电极还串联有电阻r7，所述三极管q1的基极与其发射极之间并联有电阻r8。

13、在一个或多个实施方式中，所述降压控制芯片u1与所述直流电源之间依次串联有二极管d2和二极管d4，且所述二极管d2的阳极连接所述直流电源，所述二极管d2的阴极连接所述二极管d4的阳极，所述二极管d4的阴极连接所述降压控制芯片u1的vn引脚；

14、和/或，所述二极管d2和二极管d4之间并联有瞬态二极管d5，所述瞬态二极管d5的阳极接地、阴极连接于所述二极管d2和二极管d4之间。

15、在一个或多个实施方式中，所述第一分压电路包括串联连接的电阻r5和电阻r6，所述电阻r5连接于所述二极管d2和二极管d4之间，所述电阻r6接地。

16、在一个或多个实施方式中，还包括电源指示电路，所述电源指示电路包括串联连接的电阻r4和发光二极管d6，所述电阻r4连接所述降压电路，所述发光二极管d6的阳极连接所述电阻r4、阴极接地。

17、与现有技术相比，根据本实用新型的双电源供电电路，其通过设置电源切换电路，并将电源切换电路分别与连接直流电源的降压电路以及供电电池连接，实现当直流电源意外断电时可自动切换供电电池进行供电，避免影响外接负载电路工作；同时，通过设置防钝化电路并将其与电源切换电路连接，可有效避免供电电池长期不用而被钝化。

技术特征：

1.一种双电源供电电路，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的双电源供电电路，其特征在于，所述电源切换电路包括电源切换芯片u2，所述电源切换芯片u2的vin2引脚连接所述降压电路，所述电源切换芯片u2的vin1引脚连接所述供电电池，所述电源切换芯片u2的vout引脚连接所述外接负载；

3.如权利要求2所述的双电源供电电路，其特征在于，所述电源切换芯片u2还连接有稳压二极管d3，所述稳压二极管d3的阳极接地、阴极连接于所述电源切换芯片u2的en引脚；

4.如权利要求2所述的双电源供电电路，其特征在于，所述降压电路包括降压控制芯片u1以及第二分压电路；

5.如权利要求4所述的双电源供电电路，其特征在于，所述降压控制芯片u1还连接有电感l1和二极管d1，所述电感l1连接于所述降压控制芯片u1的vout引脚，所述二极管d1的阴极连接于所述降压控制芯片u1的vout引脚与电感l1之间，所述二极管d1的阳极接地。

6.如权利要求4所述的双电源供电电路，其特征在于，所述降压控制芯片u1的vn引脚还连接有第一滤波电路，所述第一滤波电路包括相互并联的电解电容cd3和电容c2；

7.如权利要求2所述的双电源供电电路，其特征在于，所述防钝化电路包括三极管q1，所述三极管q1的基极连接所述外接负载，所述三极管q1的集电极连接于所述电源切换芯片u2的sel引脚，所述三极管q1的发射极接地；

8.如权利要求4所述的双电源供电电路，其特征在于，所述降压控制芯片u1与所述直流电源之间依次串联有二极管d2和二极管d4，且所述二极管d2的阳极连接所述直流电源，所述二极管d2的阴极连接所述二极管d4的阳极，所述二极管d4的阴极连接所述降压控制芯片u1的vn引脚；

9.如权利要求8所述的双电源供电电路，其特征在于，所述第一分压电路包括串联连接的电阻r5和电阻r6，所述电阻r5连接于所述二极管d2和二极管d4之间，所述电阻r6接地。

10.如权利要求1所述的双电源供电电路，其特征在于，还包括电源指示电路，所述电源指示电路包括串联连接的电阻r4和发光二极管d6，所述电阻r4连接所述降压电路，所述发光二极管d6的阳极连接所述电阻r4、阴极接地。

技术总结
本技术公开了一种双电源供电电路，包括：第一分压电路，与直流电源连接，用于调节直流电源的启动阈值；降压电路，与直流电源连接，用于对直流电源提供的直流电源电压进行降压；电源切换电路，分别与第一分压电路、降压电路、供电电池及外接负载连接，用于切换直流电源供电和供电电池供电，并控制电源输出；防钝化电路，分别与电源切换电路及外接负载连接，用于控制供电电池的放电状态。该双电源供电电路通过将电源切换电路分别与连接直流电源的降压电路及供电电池连接，实现当直流电源意外断电时可自动切换供电电池供电，避免影响外接负载电路工作；同时，通过设置防钝化电路并与电源切换电路连接，可有效避免供电电池长期不用而被钝化。

技术研发人员：吕琮,宋正荣
受保护的技术使用者：苏州东剑智能科技有限公司
技术研发日：20221201
技术公布日：2024/1/12