宽电压差的双电压共用电路及其太阳能设备的制作方法

本发明涉及电路，尤其涉及一种宽电压差的双电压共用电路及其太阳能设备。

背景技术：

1、双电压共用电路指的是双电源供电的电路。即有两路电源对同一个用电单元进行供电，其中的一路电源起到主要供电作用，另一路电源起到后备供电的作用，当主电源没电的时候，后备电源可以保持电路的工作。后备电源一般是蓄电池或者干电池等，主电源可以是直流供电电源，如家用的充电器或者太阳能电池等。为了实现对双电源的控制，控制其中某一个电压源的输出时机，就需要双电压共用电路进行控制。

2、申请人在本申请以前，已经申请了一个实用新型专利，申请号为：202222613828.7，名称为：一种宽电压差的双电压共用电路及具有该检测电路的太阳能设备。如图1所示，该电路包括电池电源和直流供电电源，所述电池电源和所述直流供电电源的负极接地，所述电池电源的正极与第一p型晶体管的源极和上拉电阻的一端连接，所述第一p型晶体管的栅极与所述上拉电阻的另一端和第一n型晶体管的漏极连接，所述第一n型晶体管的源极接地，所述第一n型晶体管的栅极与电压检测芯片的输出端连接，所述电压检测芯片的接地端接地，所述电压检测芯片的输入端与所述电池电源的正极连接，所述直流供电电源的正极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极与所述电路电压输出端连接。

3、该电路可以实现对备用电源如电池电压的检测和控制，但是该电路无法实现对主电源的检测和控制，主电源(直流供电电源)的接入还是依靠二极管，这样的电路是被动的控制，在主电源的电压高时可以使用主电源，在主电源低于电池电压时则会使用电池电压。这种情况在电池电压较高时，此时即使主电源电压还能满足使用需要，但是低于电池电压，也无法使用主电源。造成的问题就是：无法使用过高的电池电压，不然电池就会放电，直到电池电压小于主电源后才能使用主电源电压。

技术实现思路

1、为此，需要提供一种宽电压差的双电压共用电路及其太阳能设备，实现对主电源和备用电源电压的检测和控制，解决备用电源电压高于主电源电压时备用电源就会进行放电的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种宽电压差的双电压共用电路，包括第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源和所述第二供电电源的负极接地，所述第一供电电源的正极与第一p型晶体管的源极和上拉电阻的一端连接，所述第一p型晶体管的栅极与所述上拉电阻的另一端和第一n型晶体管的漏极连接，所述第一n型晶体管的源极接地，所述第一n型晶体管的栅极通过第一电阻与电压检测芯片的输出端连接，所述电压检测芯片的接地端接地，所述电压检测芯片的输入端与所述第一供电电源的正极连接，所述第二供电电源的正极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极与电路电压输出端连接，所述第一p型晶体管的漏极连接到第二二极管的正极，第二二极管的负极与所述电路电压输出端连接；

3、所述第二供电电源的正极与分压电路连接，所述分压电路的电压输出端连接到第二n型晶体管的栅极，第二n型晶体管的源极接地，第二n型晶体管的漏极接到所述第一n型晶体管的栅极。

4、进一步地，还包括第二p型晶体管，所述第二p型晶体管的栅极与所述第二供电电源的正极和下拉电阻的一端连接，下拉电阻的另一端接地，所述第二p型晶体管的漏极与第一p型晶体管的漏极连接，所述第二p型晶体管的源极与所述电路电压输出端连接。

5、进一步地，还包第三二极管，所述电压检测芯片的输入端与所述第一供电电源的正极连接包括：所述第三二极管的正极与所述第一供电电源的正极连接，所述第三二极管的负极与所述电压检测芯片的输入端连接。

6、进一步地，还包括第四二极管，所述第四二极管的正极与所述第一p型晶体管的漏极连接，所述第四二极管的负极与所述第一p型晶体管的源极连接。

7、进一步地，还包括第五二极管，所述第五二极管的正极与所述第一n型晶体管的源极连接，所述第五二极管的负极与所述第一n型晶体管的漏极连接。

8、进一步地，还包括限流电阻，所述第一p型晶体管的栅极通过所述限流电阻与所述第一n型晶体管的漏极连接。

9、进一步地，所述第一p型晶体管、所述第一n型晶体管或者所述第二n型晶体管为mos管。

10、进一步地，还包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的两端分别连接所述电压检测芯片的输入端和输出端，所述第三电阻的两端分别连接所述电压检测芯片的接地端和输出端，所述第一供电电源的电压在第二电阻和第三电阻的分压大于第一n型晶体管的启动电压。

11、进一步地，还包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的输入端与所述第一二极管的负极连接，所述电压转换芯片的接地端接地，所述电压转换芯片的输出端作为所述电路电压输出端。

12、本发明提供一种宽电压差的双电压共用电路的太阳能设备，包括第一供电电源、第二供电电源和低电压检测电路，所述第一供电电源、第二供电电源与所述低电压检测电路连接，所述第二供电电源为太阳能电池板，所述低电压检测电路为发明实施例任意一项所述的低电压检测电路。

13、区别于现有技术，上述技术方案通过分压电路、第二n型晶体管和第一电阻，在第二供电电源有电的时候，第二供电电源通过分压电路，驱动第二n型晶体管对地导通，带动第一n型晶体管的栅极变为低电平。由于第一电阻的存在，即使第一供电电源有电，电压检测芯片输出高电平，第一n型晶体管的栅极还是会在低电平。这样使得第一n型晶体管截止，第一n型晶体管带动第一p型晶体管截止，使得第一供电电源的电压无法通过第二n型晶体管流向后极，无法流向电路电压输出端。即直供电电源有电的时候，第一供电电源的电压无论多高，都无法输出到电路电压输出端。即主电源(第二供电电源)有电时，即使备用电源(第一供电电源)电压高于主电源，也只会使用主电源进行供电。从而解决备用电源电压高于主电源电压时备用电源就会进行放电的问题。而在主电源没电时，则第二n型晶体管不工作，第一n型晶体管受电压检测芯片的输出控制，当第一供电电源有电时，则电压检测芯片输出高电平，使得第一n型晶体管导通接地，从而使得第一p型晶体管导通，则第一供电电源的电压可以通过第一p型晶体管流向电路电压输出端，实现第一供电电源的电压正常输出。

技术特征：

1.一种宽电压差的双电压共用电路，包括第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源和所述第二供电电源的负极接地，其特征在于：所述第一供电电源的正极与第一p型晶体管的源极和上拉电阻的一端连接，所述第一p型晶体管的栅极与所述上拉电阻的另一端和第一n型晶体管的漏极连接，所述第一n型晶体管的源极接地，所述第一n型晶体管的栅极通过第一电阻与电压检测芯片的输出端连接，所述电压检测芯片的接地端接地，所述电压检测芯片的输入端与所述第一供电电源的正极连接，所述第二供电电源的正极连接第一二极管的正极，所述第一二极管的负极与电路电压输出端连接，所述第一p型晶体管的漏极连接到第二二极管的正极，第二二极管的负极与所述电路电压输出端连接；

2.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包括第二p型晶体管，所述第二p型晶体管的栅极与所述第二供电电源的正极和下拉电阻的一端连接，下拉电阻的另一端接地，所述第二p型晶体管的漏极与第一p型晶体管的漏极连接，所述第二p型晶体管的源极与所述电路电压输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包第三二极管，所述电压检测芯片的输入端与所述第一供电电源的正极连接包括：所述第三二极管的正极与所述第一供电电源的正极连接，所述第三二极管的负极与所述电压检测芯片的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包括第四二极管，所述第四二极管的正极与所述第一p型晶体管的漏极连接，所述第四二极管的负极与所述第一p型晶体管的源极连接。

5.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包括第五二极管，所述第五二极管的正极与所述第一n型晶体管的源极连接，所述第五二极管的负极与所述第一n型晶体管的漏极连接。

6.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包括限流电阻，所述第一p型晶体管的栅极通过所述限流电阻与所述第一n型晶体管的漏极连接。

7.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：所述第一p型晶体管、所述第一n型晶体管或者所述第二n型晶体管为mos管。

8.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包括第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的两端分别连接所述电压检测芯片的输入端和输出端，所述第三电阻的两端分别连接所述电压检测芯片的接地端和输出端，所述第一供电电源的电压在第二电阻和第三电阻的分压大于第一n型晶体管的启动电压。

9.根据权利要求1所述的一种宽电压差的双电压共用电路，其特征在于：还包括电压转换芯片，所述电压转换芯片的输入端与所述第一二极管的负极连接，所述电压转换芯片的接地端接地，所述电压转换芯片的输出端作为所述电路电压输出端。

10.一种宽电压差的双电压共用电路的太阳能设备，其特征在于：包括第一供电电源、第二供电电源和低电压检测电路，所述第一供电电源、第二供电电源与所述低电压检测电路连接，所述第二供电电源为太阳能电池板，所述低电压检测电路为权利要求1到9任意一项所述的低电压检测电路。

技术总结
本发明提供一种宽电压差的双电压共用电路及其太阳能设备，包括第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源和所述第二供电电源的负极接地，其特征在于：所述第一供电电源的正极与第一P型晶体管的源极和上拉电阻的一端连接，所述第一P型晶体管的栅极与所述上拉电阻的另一端和第一N型晶体管的漏极连接，所述第一N型晶体管的源极接地，所述第一N型晶体管的栅极通过第一电阻与电压检测芯片的输出端连接，所述电压检测芯片的接地端接地。本发明可以避免电池电压接近没电时用电单元内的芯片快速开关机的问题。本发明可以使用较高的电池电压，只要主电源电压较大，就可以优先使用主电源电压。

技术研发人员：黄忠东,杨杰
受保护的技术使用者：福建天成保德环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13