一種電源檢測切換電路的製作方法
2023-06-19 23:10:51
專利名稱：一種電源檢測切換電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子電路領域，尤其涉及一種電源檢測切換電路。
在現有技術中，電源備份的主要方式包括熱備份和冷備份，熱備份是指為每一個電源備份一個同等的電源，與工作電源相互並聯使用，這樣實際上是兩個電源同時工作，成本相對較高。冷備份是指為多個電源備份同等的電源，該備份電源與工作電源並聯連接，在工作電源正常工作時，該備份電源迴路斷開，當工作電源出現問題時，備份電源將迴路接通，接替問題電源為業務單板供電。
可見，冷備份相較於熱備份可以降低成本，但在現有的冷備份技術中，卻沒有一個技術方案能在工作電源出現故障時，保證備份電源能迅速、有效地接通，進而大大地降低了冷備份系統的可靠性，影響了整個通信系統的正常運行。
本發明的電源檢測切換電路，其特徵在於包括檢測採樣電路和切換開關電路，所述的檢測採樣電路有一輸入端，連接被檢測電源，有一輸出端，用來輸出控制信號，所述的切換開關電路的一個輸入端連接於檢測採樣電路的輸出端，接收檢測採樣電路輸出的控制信號，另兩端串接負載迴路，用於切換連接負載的電源。
所述的切換開關電路包括相互並聯連接的MOS管Q4、電阻R2和二極體D4，所述MOS管Q4的源極和漏極串接負載，門極接收檢測採樣電路輸入的控制信號。
所述的MOS管Q4是P溝道的MOS管。
所述的電源檢測切換電路，還包括一個緩啟動電路，所述的緩啟動電路串接於切換開關電路的漏極。
所述的緩啟動電路包括串聯連接的電阻R6和R7，與R6相互並聯連接的電容C1、二極體D3和MOS管Q3，其中，該MOS管Q3的漏極與MOS管Q4的漏極相連。
所述的MOS管Q3是P溝道的MOS管。
所述的檢測採樣電路包括一採樣電路和處理單元，所述的採樣電路採集電壓信號，輸入給處理單元，處理單元對採樣信號進行比較，輸出控制信號。
所述的處理單元為具有基準源的檢測晶片。
所述的檢測電路包括串聯連接的採樣電阻R12和R13，R12和R13的連接點輸出採樣信號給檢測晶片的輸入端。
所述的電源檢測切換電路還包括一個儲能電容C，該儲能電容C一端連接負載，另一端接地，用來在切換過程中向負載供電。
通過本發明的檢測切換開關電路，可以在某個電源失效時，由備份電路供電的電路能夠快速可靠地切換到備用電源，切換瞬間系統不掉電，不影響系統的正常工作。
圖1是本發明電源檢測切換電路的電路圖；圖2是本發明一個實施例中，電源檢測切換電路與備份電源及工作電源的連接示意圖；圖3是本發明實施例中，具體的電路圖。
如圖1所示，本發明的電源檢測切換電路包括檢測採樣電路和切換開關電路以及一個緩啟動電路。
該切換開關電路包括相互並聯連接的MOS管Q4、電阻R2和二極體D4，MOS管Q4的源極和漏極串接負載迴路，用於切換連接負載的電源，MOS管Q4的門極接收檢測採樣電路輸入的控制信號。
該檢測採樣電路有一輸入端，連接被檢測電源，有一輸出端，用來輸出控制信號給切換開關電路。
該檢測採樣電路包括一採樣電路和處理單元，該處理單元為具有基準源的檢測晶片，該檢測晶片可以有多種，具有基準源的比較器在本發明中都可以採用，比如本實施例中使用的型號為MC33161的檢測晶片。本實施例使用的檢測晶片MC33161有4個引腳，分別為輸入、輸出引腳和電源引腳及接地引腳，輸出引腳連接在MOS管Q4的門極，在電路工作時，先設置一個閾值，由採樣電路對本板輸出電壓進行採樣，並送到檢測晶片的3腳，當輸出低於設定的閾值時，檢測晶片的5腳由高電平反轉為低電平，完成檢測，並輸出切換信號，給開關電路，接通備份電源。
該採樣電路包括串聯連接的採樣電阻R12和R13，R12的一端接地，形成迴路，R12和R13的連接點輸出採樣信號給檢測晶片的輸入端，該採樣電路採集被檢測電源的電壓信號，並輸入給處理單元，處理單元對採樣信號進行比較，輸出控制信號。
該緩啟動電路包括串聯連接的電阻R6和R7，與R6相互並聯連接的電容C1、二極體D3和MOS管Q3，其中，該MOS管Q3的漏極與MOS管Q4的漏極相連，使該緩啟動電路串接於切換開關電路與備份電源之間。該緩啟動電路控制MOS管D3緩慢打開，避免電源切換時打火。
在本實施例中，上述的MOS管Q3和Q4可以採用N溝道的MOS管，也可以採用P溝道的MOS管，如果採用N溝道的MOS管，由於N溝道的MOS管在導通時需要保證G、S兩極是正電壓，在電路中需要在G級加上一個額外的高電壓。如果採用P溝道的MOS管，由於P溝道的MOS管在導通時需要保證G、S兩極是負電壓，在電路中將G級接地即可，可以避免引入新的驅動電壓。本實施例採用壓降更低的P溝道的MOS管。
該檢測切換電路還包括一個儲能電容C，該儲能電容C一端連接負載，另一端接地，用來在切換過程中向負載供電。
如圖2所示，是本發明的電源檢測切換電路的具體應用，該電路應用在一個單板供電系統中，該系統由若干個業務板構成，每個業務板有一個DC/DC電源，用來將高低壓母線輸入的直流電壓轉變為單板需要的直流電壓，比如可能母線提供電壓為48伏，而單板運行時需要的工作電壓為5伏，該DC/DC即可將該48伏電壓轉換為5伏的工作電壓。通過一個備份DC/DC電源，給業務板上的所有DC/DC電源備份。如果業務板的DC/DC電源出現問題，電源檢測切換電路立刻接通該備份電源迴路，完成備份電源迴路的接通工作，不影響業務板的正常工作。
通過本發明的電源檢測切換電路，可以使備份電源基本處在輕載狀態，溫升較低，可靠性相對提高。當某個(些)模塊電源失效時，由它供電的電路能夠快速可靠地切換到備用電源，切換瞬間系統不掉電，不影響系統的正常工作。
同時由於使用了低壓降的P溝道MOS管，因此壓降更低。本發明中，將P溝道的兩個MOS管Q3、Q4相對使用，在不使用二極體的情況下，達到了將備份電源和本板電源隔離的目的。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求書的保護範圍為準。
權利要求
1.一種電源檢測切換電路，其特徵在於包括檢測採樣電路和切換開關電路，所述的檢測採樣電路有一輸入端，連接被檢測電源，有一輸出端，用來輸出控制信號，所述的切換開關電路的一個輸入端連接於檢測採樣電路的輸出端，接收檢測採樣電路輸出的控制信號，另兩端串接負載迴路，用於切換連接負載的電源。
2.如權利要求1所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的切換開關電路包括相互並聯連接的MOS管Q4、電阻R2和二極體D4，所述MOS管Q4的源極和漏極串接負載，門極接收檢測採樣電路輸入的控制信號。
3.如權利要求2所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的MOS管Q4是P溝道的MOS管。
4.如權利要求2所述的電源檢測切換電路，其特徵在於還包括一個緩啟動電路，所述的緩啟動電路串接於切換開關電路的漏極。
5.如權利要求4所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的緩啟動電路包括串聯連接的電阻R6和R7，與R6相互並聯連接的電容C1、二極體D3和MOS管Q3，其中，該MOS管Q3的漏極與MOS管Q4的漏極相連。
6.如權利要求5所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的MOS管Q3為P溝道的MOS管。
7.如權利要求1所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的檢測採樣電路包括一採樣電路和處理單元，所述的採樣電路採集電壓信號，輸入給處理單元，處理單元對採樣信號進行比較，輸出控制信號。
8.如權利要求7所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的處理單元為具有基準源的檢測晶片。
9.如權利要求8所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的檢測電路包括串聯連接的採樣電阻R12和R13，R12和R13的連接點輸出採樣信號給檢測晶片的輸入端。
10.如權利要求1所述的電源檢測切換電路，其特徵在於所述的檢測切換電路還包括一個儲能電容C，該儲能電容C一端連接負載，另一端接地，用來在切換過程中向負載供電。
全文摘要
本發明為一種電源檢測切換電路，其包括檢測採樣電路和切換開關電路，所述的檢測採樣電路有一輸入端，連接被檢測電源，有一輸出端，用來輸出控制信號，所述的切換開關電路的一個輸入端連接於檢測採樣電路的輸出端，接收檢測採樣電路輸出的控制信號，另兩端串接負載迴路，用於切換連接負載的電源。通過本發明的檢測切換開關電路，可以在某個電源失效時，供電迴路能夠快速可靠地切換到備用電源迴路，切換瞬間系統不掉電，不影響系統的正常工作。
文檔編號H02J9/06GK1472864SQ0212592
公開日2004年2月4日 申請日期2002年8月2日 優先權日2002年8月2日
發明者李瑞蓮, 丁傑 申請人:華為技術有限公司