专利名称：电路隔离模块以及电压切换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电磁兼容技术领域，具体涉及一种电路隔离模块以及电压 切换电路。
背景技术：
随着电子技术尤其移动通信技术的飞速发展，手机、掌上电脑等移动电子 设备，已经成为人们日常生活必不可少的工具。
现有的一些移动电子设备中，用电模块或电子元器件工作电压的范围比较 小，很大一部分用电模块或电子元器件必须在电源的电压大于其正常工作所要 求的最低电压值时，才能稳定的工作，而当电源所提供的电压小于该电压值时， 用电模块或电子元器件便难以正常工作或者完全不能工作。
通常情况下，电流的电压值达不到用电模块或电子元器件正常工作要求的 最低电压值时，只要电路是导通的电流仍旧会输入用电模块，但此时即使电流 输入用电模块也不能保证用电模块正常工作，反而造成了电能的浪费。
对于移动电子设备尤其对于小型的便携式移动终端，通常都以充电电池作 为电源，充电电池所存储的电能是非常有限的，所以尽量节省电能的浪费是很 有必要的。
实用新型内容
本实用新型提供了一种电路隔离模块，解决了现有技术中电能浪费较多的 技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案
该电路隔离模块，包括隔离控制电路，所述隔离控制电路设有输入端以及 输出端，所述隔离控制电路用于通过输入端接收电流并将电压值达到要求的电流从所述输出端输出，而将电压值达不到要求的电流隔断。
与现有技术相比，本实用新型所提供的上述电路隔离模块，能接收电流并 将电压值达到用电模块要求的电流从输出端传输给用电模块，使其正常工作， 而将电压值达不到用电模块要求的电流隔断，避免其进入用电模块造成浪费， 所以解决了现有技术中电能浪费较多的技术问题。
本实用新型还提供了一种电压切换电路，解决了现有技术中电能浪费较多 且用电模块工作电压的范围较小，导致用电模块的电压适用性较差的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案
该电压切换电路，包括电路隔离模块以及与所述电路隔离模块相连的电压 调整模块，其中
所述电路隔离才莫块包括隔离控制电路，所述隔离控制电路设有输入端以及 输出端，所述隔离控制电路用于通过输入端接收电流并将电压值达到要求的电 流从所述输出端输出，而将电压值达不到要求的电流隔断；
所述隔离控制电路的输入端与所述电压调整模块的输入端并联后与电源相 连，所述隔离控制电路的输出端与所述电压调整模块的输出端并联后与用电模 块相连；
所述电压调整模块用于从电源接收电压值达不到用电模块要求的电流并将 该电流的电压值调整为用电模块所要求的电压值，然后将该电流输入用电模块。
与现有技术相比，本实用新型所提供的上述电压切换电路中，当电源所提 供的电流的电压值达到用电模块的要求时，电流通过电路隔离模块输入用电模 块，保证用电模块能够正常工作；当电源所提供的电流的电压值达不到用电模 块的要求，电压调整模块会将该电流的电压值调整为用电模块所要求的电压值， 然后将该电流输入用电模块，从而保证用电模块能够正常工作。所以解决了现 有技术中电能浪费较多且用电模块工作电压的范围较小，导致用电模块的电源电压适用性较差的技术问题。
图1为本实用新型所提供的电路隔离模块的具体实施电路图； 图2为本实用新型所提供的电压切换电路的一种实施方式的电路图； 图3为图2所示电压切换电路中隔离升压电路的控制引脚的时序图； 图4为本实用新型所提供的电压切换电路的又一种实施方式的电路图； 图5为图4所示电压切换电路中非隔离升压电路的控制引脚的时序图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种电路隔离模块，能够减少电流的电压值达不到用电 模块正常工作要求的最低电压值时，用电模块所耗费的电能。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述。
如图1所示，本实用新型实施例所提供的电路隔离模块，包括隔离控制电 路，隔离控制电路设有输入端1以及输出端V0UT1,隔离控制电路用于通过输入 端1接收电流并将电压值达到要求的电流从输出端V0UT1输出，而将电压值达 不到要求的电流隔断。
由于电路隔离模块能接收电流并将电压值达到用电模块要求的电流从输出 端V0UT1传输给用电模块，使其正常工作，而将电压值达不到用电模块要求的 电流隔断，避免其进入用电模块造成浪费，所以解决了现有技术中电能浪费较 多的技术问题。
如图l所示，隔离控制电路包括三极管Ql、第一M0S管Q3以及第二M0S 管Q2,三极管Ql为NPN型三极管Ql，第一MOS管Q3以及第二MOS管Q2均为P 沟道增强型场效应管。其中
三极管Ql的集电极分别与隔离控制电路的输入端1、第一M0S管Q3的栅极 以及第二 MOS管Q2的栅才及相连，其发射极接地；
第一MOS管Q3的漏极与隔离控制电路的输入端1相连，第一MOS管Q3的源极与第二 M0S管Q2的源才及相连；
第二M0S管Q2的漏极与隔离控制电路的输出端V0UT1相连。
三极管Q1的集电极与隔离控制电路的的输入端1之间还设有电阻R1。电阻
R1能够降低输入端1传入三极管Q1的集电极的电流，起到保护三极管Q1、第
一 M0S管Q3以及第二 M0S管Q2的作用。
通过三极管Ql的基极GPIOI,输入高电平、低电平的方式，可以控制隔离
控制电路是否将电压值达不到要求的电流隔断。
本实用新型还提供了一种电压切换电路，能够扩大用电模块工作电压的范 围，提高了用电模块的电压适用性。
如图2所示，本实用新型所提供的电压切换电路，包括电路隔离模块以及 与电路隔离模块相连的电压调整模块，其中
电路隔离模块包括隔离控制电路，隔离控制电路设有输入端1以及输出端 V0UT1，隔离控制电路用于通过输入端1接收电流并将电压值达到要求的电流从 输出端V0UT1输出，而将电压值达不到要求的电流隔断；
隔离控制电路的输入端1与电压调整模块的输入端VI并联后与电源VCC相 连，隔离控制电路的输出端V0UT1与电压调整模块的输出端V0UT2并联后与用 电模块相连；
电压调整模块用于从电源VCC接收电压值达不到用电模块要求的电流并将 该电流的电压值调整为用电模块所要求的电压值，然后将该电流输入用电模块。
当电源VCC所提供的电流的电压值达到用电模块的要求时，电流通过电路 隔离模块输入用电模块，保证用电模块能够正常工作；当电源VCC所提供的电 流的电压值达不到用电模块的要求，电压调整模块会将该电流的电压值调整为 用电模块所要求的电压值，然后将该电流输入用电模块，从而保证用电模块能 够正常工作。所以解决了现有技术中电能浪费较多且用电模块工作电压的范围 较小，导致用电模块的电源VCC电压适用性较差的技术问题。本实施例中隔离控制电路包括三极管Ql、第一M0S管Q3以及第二M0S管 Q2,其中
三极管Ql的集电极分别与隔离控制电路的输入端1、第一M0S管Q3的栅极
以及第二 MOS管Q2的片册极相连，其发射极接地；
第一MOS管Q3的漏极与隔离控制电路的输入端1相连，第一MOS管Q3的
源极与第二MOS管Q2的源极相连；
第二MOS管Q2的漏极与隔离控制电路的输出端V0UT1相连。
三极管Ql的集电极与隔离控制电路的的输出端V0UT1之间还设有电阻R1。
三极管Ql为NPN型三极管，第一MOS管Q3以及第二MOS管Q2均为P沟道
增强型场效应管。
如图2所示，电压调整模块为隔离升压电路，隔离升压电路设有使能端EN, 其中
使能端EN既能使隔离升压电路处于使能状态，又能使隔离升压电路处于非 使能状态；
通过在使能端EN输入高电平、低电平的方式可以控制隔离升压电路是处于 使能状态还是处于非使能状态。
隔离升压电路处于使能状态时，隔离升压电路用于从电源VCC接收电压值 达不到用电模块要求的电流并将该电流的电压值调高为用电模块所要求的电压 值，然后将该电流输入用电模块；
隔离升压电路处于非使能状态时，其输入端1与输出端2之间隔断。
如图4所示，电压调整模块包括非隔离升压电路以及第二电路隔离模块， 非隔离升压电路也设有使能端EN;其中
第二电路隔离模块包括隔离控制电路，隔离控制电路设有输入端4以及输 出端V0UT2，隔离控制电路的输入端4与非隔离升压电路的输出端V2相连，隔 离控制电路的输出端V0UT2与用电模块相连；
使能端EN既能使非隔离升压电路处于使能状态，又能使非隔离升压电路处于非使能状态；通过在使能端EN输入高电平、低电平的方式可以控制非隔离升
压电路是处于使能状态还是处于非使能状态。
非隔离升压电路处于使能状态时，非隔离升压电路用于从电源VCC接收电 压值达不到用电模块要求的电流并将该电流的电压值调高为用电模块所要求的 电压值，然后将该电流输入第二电路隔离模块；
隔离控制电路用于通过输入端1接收非隔离升压电路输出的电流并将电压 值达到要求的电流从输出端V0UT1输出，而将电压值达不到要求的电流隔断；
非隔离升压电路处于非使能状态时，隔离控制电路用于将非隔离升压电路 输出的电流隔断。
如图4所示，本实施例中第二电路隔离模块的隔离控制电路包括三极管Q4、 第三M0S管Q6以及第四M0S管Q5，其中
三极管Q4的集电极分别与非隔离升压电路的输出端V2、第三M0S管Q6的 栅极以及第四M0S管Q5的棚4及相连，其发射招j妄地；
第三M0S管Q6的漏极与非隔离控制电路的输出端V2相连，第三M0S管Q6 的源极与第四M0S管Q5的源才及相连；
第四M0S管Q5的漏极与用电模块相连。
作为本实用新型的一种改进，三极管Q4的集电极与非隔离升压电路的输出 端V2之间还设有电阻R2。电阻R2与图2中电阻R1作用相似，起到降低电流， 保护电子元器件的作用。
三极管Q4为NPN型三4及管，第三M0S管Q6以及第四M0S管Q5均为P沟道 增强型场效应管。
通过三极管Q4的基极GP102，输入高电平、低电平的方式，可以控制隔离 控制电路是否将电压值达不到要求的电流隔断。
由于电流从电源VCC经电路隔离模块输入用电模块或从电源VCC经电压调整 模块输入用电模块，这两条供电通路并联后接入用电模块，当V0UT1端的电压小 于V0UT2端的电压时，这两条供电通路是不能同时为用电模块供电的，否则会出
10现因为压差造成的电流倒灌现象。
为了避免在上述两条通路切换时出现用电模块瞬时掉电的情况，该两条通路 之间必须实现软切换，即在切换的瞬间，两条供电通路全部打开，待被转换的 通路供电稳定后，再关闭转换前的供电通路。
为了减小上述两条通路全部打开瞬间产生的电流倒灌，必须通过软件控制 该两条通路同时打开的时间，经过实验可靠性验证和理论分析，这个时间t只要 求稍大于该两条供电通路输出电压达到稳定值所需要的建立时间即可，由于时 间为微妙数量级，不会对整个电压切换电路产生损坏。通常，为了避免电源波
动造成的电压切换电路在用电模块所需要的最低电压值Von附近频繁的切换，在 软件控制时，可以相应的增加一个电压迟滞切换控制，比如当与电压切换电 路相连的电源平均电压下降到用电模块所需要的最低电压值Von以下时，将电流 从电源经电路隔离模块输入用电模块这条电路切换为电流从电源经电压调整模 块输入用电模块这条电路，当电源平均电压因充电等原因再次回到Von + v以上 时，再次将电流从电源经电压调整模块输入用电模块这条电路隔断，切换为电 流从电源经电路隔离模块输入用电模块这条电路，v的大小可以根据系统电源的 性能和用电模块耗电情况来实际调节。通过这种迟滞控制，可以规避电源不稳 定造成的Von附近频繁切换问题。
通过以上的硬件电5各，配合上如图3和图5所示的软件的时序控制，则可以 安全的实现上述两条供电通路，同时为一个用电模块供电的智能电压切换。
综上所述，本实用新型一方面扩大了用电模块的工作电压的范围，对于由电 池等消耗型电源供电的设备而言，如果存在在Von点以下，电源依然存在大量 可用电量的情况，这种电路可以有效的利用这些电量，节省了电能且增加系统 的工作时间；另 一方面本实用新型所采用的器件都为市场通用的电子元器件，价格便宜，易实现。
体实现方法，也可以有其他的实现方法，但这些都不脱离本实用新型技术方案 的精神和范围，都在该专利的保护范围之内。
权利要求1、一种电路隔离模块，其特征在于包括隔离控制电路，所述隔离控制电路设有输入端以及输出端，所述隔离控制电路用于通过输入端接收电流并将电压值达到要求的电流从所述输出端输出，而将电压值达不到要求的电流隔断。
2、 根据权利要求1所述的电路隔离模块，其特征在于所述隔离控制电路 包括三极管、第一M0S管以及第二M0S管，其中所述三极管的集电极分别与所述隔离控制电路的输入端、所述第一M0S管 的栅极以及第二MOS管的栅极相连，其发射极接地；所述第一M0S管的漏极与所述隔离控制电路的输入端相连，所述第一M0S 管的源极与所述第二MOS管的源极相连；所述第二 M0S管的漏极与所述隔离控制电路的输出端相连。
3、 根据权利要求2所述的电路隔离模块，其特征在于所述三极管的集电 极与所述隔离控制电路的的输入端之间还设有电阻。
4、 根据权利要求2所述的电路隔离模块，其特征在于所述三极管为NPN 型三极管，所述第一M0S管以及第二M0S管均为P沟道增强型场效应管。
5、 一种电压切换电路，其特征在于包括电路隔离模块以及与所述电路隔 离模块相连的电压调整模块，其中所述电路隔离模块包括隔离控制电路，所述隔离控制电路设有输入端以及 输出端，所述隔离控制电路用于通过输入端接收电流并将电压值达到要求的电 流从所述输出端输出，而将电压值达不到要求的电流隔断；所述隔离控制电路的输入端与所述电压调整模块的输入端并联后与电源相 连，所述隔离控制电路的输出端与所述电压调整模块的输出端并联后与用电模 块相连；所述电压调整模块用于从电源接收电压值达不到用电模块要求的电流并将 该电流的电压值调整为用电模块所要求的电压值，然后将该电流输入用电模块。
6、 根据权利要求5所述的电压切换电路，其特征在于所述隔离控制电路 包括三极管、第一M0S管以及第二M0S管，其中所述三极管的集电极分别与所述隔离控制电路的输入端、所述第一M0S管的栅极以及第二MOS管的栅极相连，其发射极接地；所述第一MOS管的漏极与所述隔离控制电路的输入端相连，所迷第一M0S 管的源极与所述第二MOS管的源极相连；所述第二MOS管的漏极与所述隔离控制电路的输出端相连。
7、 根据权利要求6所述的电压切换电路，其特征在于所述三极管的集电 极与所述隔离控制电路的的输出端之间还设有电阻。
8、 根据权利要求6所述的电压切换电路，其特征在于所述三极管为NPN 型三极管，所述第一M0S管以及第二M0S管均为P沟道增强型场效应管。
9、 根据权利要求6所述的电压切换电路，其特征在于所述电压调整冲莫块 为隔离升压电路，所述隔离升压电路设有使能端，其中所述使能端既能使所述隔离升压电路处于使能状态，又能使所述隔离升压 电路处于非使能状态；所述隔离升压电路处于使能状态时，所述隔离升压电路用于从电源接收电 压值达不到用电模块要求的电流并将该电流的电压值调高为用电模块所要求的 电压值，然后将该电流输入用电^^莫块；所述隔离升压电路处于非使能状态时，其输入端与输出端之间隔断。
10、 根据权利要求5所述的电压切换电路，其特征在于所述电压调整才莫 块包括非隔离升压电路以及第二电路隔离模块，所述非隔离升压电路也设有使 能端；其中所述第二电路隔离模块包括隔离控制电路，所述隔离控制电路设有输入端 以及输出端，所述隔离控制电路的输入端与所述非隔离升压电路的输出端相连，所述隔离控制电路的输出端与所述用电模块相连；所述使能端既能使所述非隔离升压电路处于使能状态，又能使所述非隔离 升压电路处于非使能状态；所述非隔离升压电路处于使能状态时，所述非隔离升压电路用于从电源接 收电压值达不到用电模块要求的电流并将该电流的电压值调高为用电模块所要 求的电压值，然后将该电流输入所述第二电路隔离模块；所述隔离控制电路用于通过输入端接收所述非隔离升压电路输出的电流并 将电压值达到要求的电流从所述输出端输出，而将电压值达不到要求的电流隔断；所述非隔离升压电路处于非使能状态时，所述隔离控制电路用于将所述非 隔离升压电路输出的电流隔断。
专利摘要本实用新型公开了一种电路隔离模块以及一种电压切换电路，涉及电磁兼容技术领域。解决了现有技术中电能浪费较多且用电模块的电压适用性较差的技术问题。该电路隔离模块，包括隔离控制电路，隔离控制电路设有输入端以及输出端，隔离控制电路用于通过输入端接收电流并将电压值达到要求的电流从输出端输出，而将电压值达不到要求的电流隔断。该电压切换电路，包括上述本实用新型所提供的电路隔离模块以及与电路隔离模块相连的电压调整模块，电压调整模块用于从电源接收电压值达不到用电模块要求的电流并将该电流的电压值调整为用电模块所要求的电压值，然后将该电流输入用电模块。本实用新型应用于为电子设备内的用电模块或电子元器件供电。
文档编号H03K17/687GK201286084SQ200820207279
公开日2009年8月5日 申请日期2008年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者伟 张 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司