一種平滑電源電池切換電路的製作方法
2023-05-22 13:14:06
專利名稱：一種平滑電源電池切換電路的製作方法
技術領域：
一種平滑電源電池切換電路技術領域[0001 ] 本實用新型涉及電路技術領域，尤其涉及一種平滑電源電池切換電路。
技術背景[0002]目前，應用在醫療的呼吸機/麻醉機等具有高可靠器件中電源電池切換電路，如圖1所示，為三路源切換，包括第一支路、第二支路、第三支路、以及分別與第一支路、第二支路和第三支路相連的電源監測控制電路及DC-DC電源；其中，第一支路由AC-DC電源與開關切換電路組成，第二支路由備用電池1與開關切換電路組成，第三支路由備用電池2與開關切換電路組成。開關切換電路可以為斷路器，如圖2所示，或者如圖3所示，由MOS管及電阻組成。[0003]但是，上述多電池備份系統，切換存在以下設計風險[0004]1)如果採用間歇切換，由於機械的原因，切換時間過長有間歇，造成輸出電壓下跌，系統重啟。[0005]2)如做成無縫重疊切換，會造電壓高的電池給電壓低的電池充電或AC/DC輸出直接給電池充電，瞬間電流失控，電流極大。[0006]3)如果用二極體作隔離來無縫切換，因為二極體的壓降，當電池供電正常工作時， 損耗非常大，無法做到高效率。實用新型內容[0007]本實用新型的目的在於提供一種平滑電源電池切換電路，以解決醫療器件電源切換的高可靠性。[0008]本實用新型目的是通過以下技術方案實現的。[0009]一種平滑電源電池切換電路，包括至少兩路源切換支路，以及分別與各切換支路相連的電源監測控制電路及DC-DC電源，所述切換支路由備用電源、輔助開關電路及主開關切換電路組成，所述輔助開關電路與主開關電路相併聯。[0010]優選的，所述輔助開關電路包括第一二極體、第三MOS管，所述主開關電路包括第一 MOS管、第二 MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻，備用電源接第一 MOS 管漏極，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的源極相連，第一 MOS管的柵極經第一電阻接主開關驅動端，第二 MOS管的柵極經第四電阻接輔助開關驅動端，第二電阻與第三電阻串聯後一端與第一 MOS管的柵極相連，另一端與第二 MOS管的柵極相連，第一二極體的陽極接備用電源輸入端，其陰極與第三MOS管的漏極相連，第三MOS管的源極接DC-DC電源，第三MOS 管的柵極接輔助開關驅動端，第二電阻與第三電阻的中點與第一 MOS管及第二 MOS管的源極相連。[0011]優選的，還包括第五電阻，所述第五電阻並聯在第三MOS管的源極和柵極之間。[0012]優選的，所述輔助開關電路包括第一二極體、第二二極體，所述主開關電路包括第一 MOS管、第二 MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻，備用電源接第一 MOS管漏極，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的源極相連，第一 MOS管的柵極經第一電阻接輔助開關驅動端，第二 MOS管的柵極經第四電阻接主開關驅動端，第一二極體並聯在第一 MOS管的源極和漏極之間，第二二極體並聯在第二 MOS管的源極和漏極之間，第二電阻與第三電阻串聯後一端與第一MOS管的柵極相連，另一端與第二MOS管的柵極相連，第二電阻與第三電阻的中點與第一 MOS管及第二 MOS管的源極相連。[0013]本實用新型實施例與現有技術相比，有益效果在於本實用新型通過在電源電池切換電路中增加一輔助開關電路，兩個源之間的切換使用二極體隔離，不會造成高電壓的源向低電壓的源大電流衝電。同時考慮MOS的開通時間，有2mS的延時，兩個輔助開關有 2mS左右重疊，不會造成輸出電壓的跌落，確保輸出無中斷，使後級供電不間斷。
[0014]圖1是現有的電源電池切換電路原理框圖；[0015]圖2、圖3是現有的電源電池切換電路電路圖；[0016]圖4是本實用新型電源電池切換電路原理框圖；[0017]圖5是本實用新型第一實施例電路圖；[0018]圖6是本實用新型第二實施例電路圖；[0019]圖7是本實用新型電路時序圖。
具體實施方式
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。[0021]請參閱圖4所示，為三路源切換，包括第一支路、第二支路、第三支路、以及分別與第一支路、第二支路和第三支路相連的電源監測控制電路及DC-DC電源；其中，第一支路由 AC-DC電源、輔助開關電路及主開關切換電路組成，第二支路由備用電池1、輔助開關電路及主開關切換電路組成，第三支路由備用電池2、輔助開關電路及主開關切換電路組成。[0022]請參閱圖5所示，第一支路AC-DC電源接MOS管Ql漏極，MOS管Ql的源極與MOS 管Q2的源極相連，MOS管Ql的柵極經電阻Rl接主開關驅動端，MOS管2的柵極經電阻R4 接輔助開關驅動端，電阻R2與電阻R3串聯後一端與MOS管Ql的柵極相連，另一端與MOS 管Q2的柵極相連，二極體Dl的陽極接電源輸入端，其陰極與MOS管Q5的漏極相連，MOS管 Q5的源極接DC-DC電源，MOS管Q5的柵極接輔助開關驅動端，電阻R5並聯在MOS管Q5的源極和柵極之間，電阻R2與電阻R3的中點與MOS管Ql及MOS管Q2的源極相連。而對於第二支路、第三支路，其電路連接關係同第一支路，這裡就不在贅述。[0023]請參閱圖6所示，為圖5的一種變形情況，圖中，第一支路AC-DC電源接MOS管Ql 漏極，MOS管Ql的源極與MOS管Q2的源極相連，MOS管Ql的柵極經電阻Rl接輔助開關驅動端SW1，M0S管2的柵極經電阻R4接主開關驅動端SW2，二極體Dl並聯在MOS管Ql的源極和漏極之間，二極體D2並聯在MOS管Q2的源極和漏極之間，電阻R2與電阻R3串聯後一端與MOS管Ql的柵極相連，另一端與MOS管Q2的柵極相連，電阻R2與電阻R3的中點與 MOS管Ql及MOS管Q2的源極相連。而對於第二支路、第三支路，其電路連接關係同第一支路，這裡就不在贅述。[0024]其中，圖6中二極體為MOS管的體二極體。[0025]工作原理，如圖7所示[0026]Tl時間為備份電池一工作，此時Q3、Q4同時導通；斷開SW4，此時為備份電池一的輔助開關工作，即Ql導通Q2的體二極體導通；2mS後(T2)合上SW5，此時為兩個備份電池的輔助開關工作，即Q5導通Q6的體二極體導通；2mS後(T3)斷開SW3，此時為備份電池二的輔助開關工作，2mS後(T4)合上SW6，即Q5、Q6同時導通電路轉為備份電池二供電。2mS 的延時是充分考慮MOS管的開關延遲時間，包含不單限於anS。[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種平滑電源電池切換電路，包括至少兩路源切換支路，以及分別與各切換支路相連的電源監測控制電路及DC-DC電源，其特徵在於，所述切換支路由備用電源、輔助開關電路及主開關切換電路組成，所述輔助開關電路與主開關電路相併聯。
2.如權利要求1所述的平滑電源電池切換電路，其特徵在於，所述輔助開關電路包括 第一二極體、第三MOS管，所述主開關電路包括第一 MOS管、第二 MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻，備用電源接第一 MOS管漏極，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的源極相連，第一 MOS管的柵極經第一電阻接主開關驅動端，第二 MOS管的柵極經第四電阻接輔助開關驅動端，第二電阻與第三電阻串聯後一端與第一 MOS管的柵極相連，另一端與第二 MOS管的柵極相連，第一二極體的陽極接備用電源輸入端，其陰極與第三MOS管的漏極相連，第三MOS管的源極接DC-DC電源，第三MOS管的柵極接輔助開關驅動端，第二電阻與第三電阻的中點與第一 MOS管及第二 MOS管的源極相連。
3.如權利要求2所述的平滑電源電池切換電路，其特徵在於，還包括第五電阻，所述第五電阻並聯在第三MOS管的源極和柵極之間。
4.如權利要求1所述的平滑電源電池切換電路，其特徵在於，所述輔助開關電路包括 第一二極體、第二二極體，所述主開關電路包括第一 MOS管、第二 MOS管、第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻，備用電源接第一 MOS管漏極，第一 MOS管的源極與第二 MOS管的源極相連，第一 MOS管的柵極經第一電阻接輔助開關驅動端，第二 MOS管的柵極經第四電阻接主開關驅動端，第一二極體並聯在第一 MOS管的源極和漏極之間，第二二極體並聯在第二 MOS管的源極和漏極之間，第二電阻與第三電阻串聯後一端與第一 MOS管的柵極相連， 另一端與第二 MOS管的柵極相連，第二電阻與第三電阻的中點與第一 MOS管及第二 MOS管的源極相連。
專利摘要本實用新型提供了一種平滑電源電池切換電路，包括至少兩路源切換支路，以及分別與各切換支路相連的電源監測控制電路及DC-DC電源，所述切換支路由備用電源、輔助開關電路及主開關切換電路組成，所述輔助開關電路與主開關電路相併聯。本實用新型通過在電源電池切換電路中增加一輔助開關電路，兩個源之間的切換使用二極體隔離，不會造成高電壓的源向低電壓的源大電流衝電。同時考慮MOS的開通時間，有2mS的延時，兩個輔助開關有2mS左右重疊，不會造成輸出電壓的跌落，確保輸出無中斷，使後級供電不間斷。
文檔編號H02J9/06GK202282637SQ20112025002
公開日2012年6月20日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者何永明 申請人:深圳麥格米特電氣股份有限公司