一种主副电源自动切换系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电源切换系统及方法，具体涉及一种主副电源自动切换系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，各行业对供电可靠性的要求越来越高，如通信终端设备、银行计算机系统、手术设备、计量用的高精密仪器及一些重要场所均要求不间断的供电。
[0003]为了满足人们对于供电系统可靠性的要求，传统的是利用二极管控制主电源和副电源的双电源供电系统进行供电，但其工作效率较低，应用非常的有限。
[0004]基于MOS开关管具有导通损耗小、便于集成等优点，采用MOS开关管控制主副电源进行供电的系统得到了广泛的应用，但目前采用NMOS开关管进行电源切换的供电系统，由于其电路较为复杂，致使芯片面积较大，不便于集成，且其还存在无法正常上电的风险；而采用PMOS开关管进行电源切换的供电系统中，由于其衬底始终要处于较高电位，致使其性能不稳定，且在关断时易造成阈值泄露等问题。
【发明内容】
[0005]本申请记载了一种主副电源自动切换系统，其中，所述系统包括:副电源、主电源、第一开关模块、第二开关模块、第一检测模块、第
[0006]二检测模块、开关控制模块、使能模块和系统电源输出端；
[0007]所述主电源分别与所述第一开关模块的电源输入端和所述第一检测模块的电源输入端连接，所述副电源分别与所述第二开关模块的电源输入端和所述第二检测模块的电源输入端连接，所述开关控制模块分别与所述第一检测模块的输出端、所述第二检测模块的输出端、所述第一开关模块的控制端和所述第二开关模块的控制端连接，所述系统电源输出端分别与所述第一开关模块的输出端和所述第二开关模块的输出端连接；
[0008]其中，所述第一检测模块还通过所述使能模块与所述第二检测模块的控制端连接。
[0009]上述的主副电源自动切换系统，其中，所述系统还包括基准信号源；
[0010]所述基准信号源与所述第一检测模块的基准信号输入端连接。
[0011]上述的主副电源自动切换系统，其中，所述系统还包括上电复位模块:
[0012]所述主电源通过所述上电复位模块与所述开关控制模块的复位信号输入端连接。
[0013]上述的主副电源自动切换系统，其中，所述第二检测模块包括控制电路PMOS管和第一单阈值比较电路；
[0014]所述控制电路PMOS管的衬底端和源极端均与所述副电源连接，所述控制电路PMOS管的栅极端与所述使能模块的信号输出端连接，所述控制电路PMOS管的漏极端与所述第一单阈值比较电路的输入端连接，且该第一单阈值比较电路的输出端与所述开关控制模块的第一检测信号输入端连接。
[0015]上述的主副电源自动切换系统，其中，所述使能模块包括使能电路和第二单阈值比较电路；
[0016]所述系统电源输出端与所述第二单阈值比较电路的输入端连接，且该第二单阈值比较电路的输出端与所述使能电路的输入端连接；所述使能电路的信号输出端与所述控制电路PMOS管的栅极端连接，所述第一检测模块的信号输出端与所述使能电路的检测信号输入端连接，所述系统电源输出端与所述使能电路的系统电源输入端连接，所述副电源与所述使能电路的副电源输入端连接。
[0017]上述的主副电源自动切换系统，其中，所述第一开关模块包括第一开关PMOS管、第一耦合PMOS管电路、第一控制电路和第二控制电路；
[0018]所述主电源与第一开关PMOS管的源极端连接，且该第一开关PMOS管的漏极端及衬底端均与所述第一耦合PMOS管电路的输入端连接，所述开关控制模块的第一控制信号输出端通过所述第一控制电路与所述第一开关PMOS管的栅极端连接，且该开关控制模块的第二控制信号输出端通过所述第二控制电路与所述第一耦合PMOS管电路的控制信号输入端连接；
[0019]其中，所述系统电源输出端分别与所述第一耦合PMOS管电路的输出端和所述第二控制电路的电源输入端连接，所述第一控制电路的电源输入端与所述主电源连接。
[0020]上述的主副电源自动切换系统，其中，所述第二开关模块包括第二开关PMOS管、第二耦合PMOS管电路、第三控制电路和第四控制电路；
[0021]所述副电源与第二开关PMOS管的源极端及衬底端连接，且该第二开关PMOS管的漏极端与所述第二耦合PMOS管电路的输入端连接，所述开关控制模块的第三控制信号输出端通过所述第三控制电路与所述第二耦合PMOS管电路的控制信号输入端连接，该开关控制模块的第四控制信号输出端通过所述第四控制电路与所述第四开关PMOS管的栅极端连接；
[0022]其中，所述系统电源输出端分别与所述第二耦合PMOS管电路的输出端和所述第三控制电路的电源输入端连接，所述第四控制电路的电源输入端与所述副电源连接。
[0023]本申请还记载了一种主副电源自动切换方法，其中，可应用于上述任意一项所述的主副电源自动切换系统上，所述方法包括:
[0024]步骤SI，将所述主电源和所述副电源分别与一用电系统连接，并设定一阈值电压；
[0025]步骤S2，检测所述主电源的电压是否小于所述阈值电压，
[0026]若所述主电源的电压不小于所述阈值电压，则断开所述副电源与所述用电系统的连接，并利用所述主电源向所述用电系统供电；
[0027]步骤S3，检测所述副电源的电压是小于所述阈值电压，
[0028]若所述副电源的电压不小于所述阈值电压，则断开所述主电源与所述用电系统的连接，并利用所述副电源向所述用电系统供电；
[0029]步骤S4,将所述用电系统置为复位状态；
[0030]其中，基于所述第一检测模块和所述第二检测模块设定所述阈值电压的值。
[0031]上述的主副电源自动切换方法，其中，所述方法还包括:
[0032]当采用所述副电源向所述用电系统供电，且检测到所述主电源的电压大于或等于所述阈值电压时，则断开所述副电源与所述用电系统的连接，并采用所述主电源向所述用电系统供电。
[0033]上述的主副电源自动切换方法，其中，所述主电源通过所述第一开关模块与所述用电系统连接，所述副电源通过所述第二开关模块与所述用电系统连接，并利用所述开关控制模块来控制所述第一开关模块和所述第二开关模块的断开与闭合。
[0034]综上所述，本申请记载了一种主副电源自动切换系统及方法，通过设置检测模块实时检测主电源和副电源的电压是否符合用电需求，并利用开关控制电路自动实现上述主电源和副电源之间的切换，以确保与用电系统连接的电源始终符合用电要求，且其电路简单，便于集成，同时利用交叉耦合的PMOS开关模块，有效的提高了开关电路的稳定性，进一步提高了电源切换系统的安全性及其供电效率。
【附图说明】
[0035]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、夕卜形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
[0036]图1为本申请一种主副电源自动切换系统的模块示意图；
[0037]图2为本申请实施例一中主副电源自动切换系统的电路图；
[0038]图3为本申请一种主副电源自动切换方法的流程图；
[0039]图4为本申请实施例二中阈值电压为一阈值范围时主副电源自动切换方法的流程图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步的说明:
[0041]实施例一:
[0042]本申请记载了一种主副电源自动切换的系统，可基于串联双开关切换模式的基础上，应用于系统级的双电源甚至是多电源之间的切换。
[0043]如图1所示，一种主副电源自动切换的系统，应用于一些需要不间断供电的用电系统(如通信终端设备(机房、交换中心等)、银行计算机系统、手术设备、计量用的高精密仪器及一些需要不间断供电的其他重要场所等)中，包括:用于常态供电的主电源、当上述的主电源无法工作时代替该主电源向用电系统供电的副电源(可以为一个或多个)、第一开关模块(用于控制主电源与用电系统之间的断开或通电)、第二开关模块(用于控制副电源与用电系统之间的断开或通电)、第一检测模块(用于检测主电源的电压是否符合用电系统的要求，并输出相应