一种主副电源自动切换系统及方法_3

文档序号:9690266阅读:来源:国知局
动切换方法的流程图;如图3所示,一种主副电源切换的方法,可应用于上述的主副电源自动切换系统中,包括以下步骤:
[0058]首先,将主电源和副电源分别与用电系统连接(以使得副电源和主电源均能向该用电系统供电),以及设定该用电系统正常工作的阈值电压。
[0059]其次,检测主电源的电压是否大于或等于阈值电压;若主电源的电压大于或等于阈值电压,则断开副电源与用电系统的连接,并利用主电源向用电系统供电。
[0060]之后,若主电源的电压小于阈值电压,则继续检测副电源的电压是否大于或等于阈值电压;若副电源的电压大于或等于阈值电压,则断开主电源与用电系统的连接,并利用副电源向用电系统供电;若副电源的电压小于阈值电压,则将用电系统设置为复位状态(即此时用电系统处于休眠或停止状态)。
[0061]进一步的,当上述采用副电源向用电系统供电,且检测到主电源的电压大于或等于阈值电压时,则断开副电源与用电系统的连接,并采用主电源向用电系统供电。
[0062]进一步的,上述的主电源通过第一开关模块与用电系统连接,副电源通过第二开关模块与用电系统连接,并利用一开关控制模块来控制第一开关模块和第二开关模块的断开与闭合;
[0063]优选的,上述用于判断主电源和副电源的阈值电压可设定为不同的值,较佳的可设定用于判断主电源的阈值电压的值大于用于判断副电源的阈值电压的值。
[0064]具体的:
[0065]图3为本申请一种主副电源自动切换方法的流程图,基于上述实施例一的基础上并结合图1?2,主副电源自动切换系统具体的运行状态包括:
[0066]1、在正常工作模式下,即主电源VSYS正常的情况下,第一检测模块(VSYS_DET) 18通过将主电源VSYS的采样值与阈值电压进行比较(即得出主电源VSYS的采样值大于阈值电压值),输出高电平,并将此输出传送至开关控制模块(SW_CTRL_GEN) 16,以控制第一控制电路(CTRLO) 12、第二控制电路(CTRLl) 13、第三控制电路(CTRL2) 14和第四控制电路(CTRL3) 15,进而使得第一开关PMOS管SO和第一耦合PMOS管SI同时导通,而第四耦合PMOS管S2和第二开关PMOS管S3断开,即此时主电源VSYS通过系统电源输出端VDD向用电系统供电;同时,上电复位模块(P0R_VSYS)17输出为高,对第一控制电路(CTRLO) 12、第二控制电路(CTRLl) 13、第三控制电路(CTRL2)14和第四控制电路(CTRL3) 15均没有影响,相应的使能电路(VCTRL_GEN) 21)的使能信号VCTRL为高,控制电路PMOS管22关闭,进而第一单阈值比较电路(LB0R_B) 19输出为低,即第四耦合PMOS管S2和第二开关PMOS管S3断开。
[0067]优选的,上述的阈值电压基于基准信号源(LVREF) 23的基准电压值发送的基准电压,并根据上述用电系统、第一检测模块电路及第二检测模块在该第一检测模块(VSYS_DET) 18中设定,即在该第一检测模块(VSYS_DET) 18上可根据具体的需求设定阈值电压的值(或者值域),以确保用电系统能够正常运行。
[0068]2、当主电源VSYS掉电到某个设定的阈值VH(如2.8V)以下时,即第一检测模块(VSYS_DET) 18通过将主电源VSYS的采样值与阈值电压值进行比较后(即主电源的电压低于阈值电压2.8V),其输出由高变低,对第一控制电路(CTRLO) 12、第二控制电路(CTRLl) 13、第三控制电路(CTRL2) 14和第四控制电路(CTRL3) 15没有影响;而此时使能电路(VCTRL_GEN) 21)输出低电平使控制电路PMOS管22导通,副电源VBAT的电压检测模块第一单阈值比较电路(LB0R_B) 19启动,并实时检测副电源VBAT的电压;若检测到副电源VBAT的电压符合用电系统需求,则第一开关PMOS管SO和第一耦合PMOS管SI同时断开,而第四耦合PMOS管S2和第二开关PMOS管S3导通,即此时副电源VBAT通过系统电源输出端VDD向用电系统供电,且此时用电系统处于低功耗模式;否则,上述的用电系统处于复位状态(即休眠或停止运行)。
[0069]3、在上述的副电源VBAT供电模式下,当第一检测模块(VSYS_DET) 18检测到主电源VSYS恢复到某个设定的阈值VH(如2.8V)以上时(即第一检测模块(VSYS_DET) 18通过将主电源VSYS的采样值与阈值电压值进行比较,得到采样值大于或等于阈值电压值,即主电源VSYS的电压满足用电系统的要求),相应的第一检测模块(VSYS_DET) 18的输出则由低变回高,则第一开关PMOS管SO和第一耦合PMOS管SI同时导通,而第四耦合PMOS管S2和第二开关PMOS管S3断开,此时用电系统恢复正常工作模式,即此时主电源VSYS通过系统电源输出端VDD向用电系统供电;相应的,当第一检测模块(VSYS_DET) 18未检测到主电源VSYS的电压恢复,且若VBAT下降到使得VDD低于阈值电压时,则触发第一单阈值比较电路(LB0R_B) 19,使其输出由高变低,进而控制用电系统进入复位状态。
[0070]4、在上述用电系统处于复位状态下时,若主电源VSYS恢复,且副电源VBAT的电压不存在或者很低(低于阈值电压很多)时,第一开关PMOS管SO和第一耦合PMOS管SI均处于导通状态,进而系统电源输出端的电压VDD会随着主电源VSYS的电压上升而上升;当主电源VSYS的电压上升到阈值电压以上时,上电复位模块(P0R_VSYS) 17正常工作且输出为高,使得用电系统进入正常工作模式,即第一开关PMOS管SO和第一耦合PMOS管SI导通,而第四耦合PMOS管S2和第二开关PMOS管S3断开,相应的利用主电源VSYS向用电系统供电。
[0071]另外,当系统处于复位状态下,若主电源VSYS的电压未恢复,但是副电源VBAT的电压恢复到符合阈值电压的要求时,则第一单阈值比较电路(LB0R_B)19输出为高,则开关控制模块(SW_CTRL_GEN) 16将第一开关PMOS管SO和第一耦合PMOS管SI断开,将第四耦合PMOS管S2和第二开关PMOS管S3导通,即利用副电源VBAT向用电系统供电;而在用电系统处于复位状态下,如果主电源VSYS的电压未恢复至阈值电压,且副电源VBAT的电压也未满足阈值电压要求时,则该用电系统一直处于复位状态。
[0072]总之,在本申请的电源切换系统及方法中,优先考虑主电源VSYS的电压是否满足用电系统的要求,只要该主电源VSYS的电压满足用电系统的要求,采用该主电源VSYS向用电系统供电,而为了节省电能,此时可将副电源VBAT与用电系统之间的连接置为断开状态,此时用电系统进入正常工作状态;只有在上述的主电源VSYS的电压无法满足用电系统要求时,且副电源VBAT的电压满足用电系统要求,则再利用该副电源VBAT向用电系统供电,此时用电系统进入低功耗状态(由于副电源(即备用电源)一般为蓄电池,其存储的电能有限,为了使得用电系统能够在副电源供电时能够较长时间的运行,一般会在此时将一些非关键设备或功能关闭,即用电系统进入低功耗状态)。
[0073]进一步的,在用电系统进入上述低功耗状态时,还要实时检测上述的主电源VSYS的电压,一旦检测到该主电源VSYS的电压满足用电系统的要求,则立即进入上述的正常工作状态;而若上述的主电源VSYS的电压和副电源VBAT的电压均无法满足用电系统要求时,则将该用电系统置于复位状态(休眠或停止运行)。
[0074]进一步的,在用电系统进入上述复位状态时,需实时检测主电源VSYS的电压和副电源VBAT的电压,一旦检测到该主电源VSYS的电压满足用电系统的要求,则用电系统转入正常工作状态;而检测到只有副电源的电压满足用电系统的要求,即此时主电源VSYS的电压未符合上述用电系统的要求时,则用电系统转入低功耗状态;否则,该用电系统一直处于复位状态。
[0075]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;由于要确保用电系统的平稳运行,一般均将阈值电压值设置为一个阈值范围,下面就以一个电压值范围为低压LV至高压VTH(LV?VTH)的阈值电压为例进行具体描述,具体的:
[0076]如图4所示,一种主副电源自动切换方法,包括:
[0077]步骤S1:判断主电源VSYS的
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