CN106505725A - 电源自动切换***及自动切换方法 - Google Patents

Abstract

电源自动切换***，用于将外部电源自动切换到备用电源，实现不间断供电，其特征是，包括电源切换电路；所述的电源切换电路包括备用电源bt1、保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203、mem2313芯片、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d6、二极管d5、二极管d200、二极管d201、二极管d210、二极管d211、三极管q1、电容c10、电容c200、电容c211、电容c201、电容c222、电感l200、开关s1和AT89S51单片机。本发明设计了电源切换***，其可以在外部电源异常的情况下，自动切换到备用电源上，保证了***的不间断供电。

Description

电源自动切换***及自动切换方法

技术领域

本发明涉及电源切换技术领域，具体地说是一种电源自动切换***及自动切换方法。

背景技术

随着工业与科技的发展，人们对供电的需求越来越高，供电的可靠性、连续性已成为供电***的核心问题。根据在不同场合，所接负载性质的不同，可能需要在两路甚至三路电源间进行切换，需要保证供电的连续性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源自动切换***及自动切换方法，用于解决现有的电源切换无法保证供电连续性的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：电源自动切换***，用于将外部电源自动切换到备用电源，实现不间断供电，其特征是，包括电源切换电路；所述的电源切换电路包括备用电源bt1、保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203、mem2313芯片、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d6、二极管d5、二极管d200、二极管d201、二极管d210、二极管d211、三极管q1、电容c10、电容c200、电容c211、电容c201、电容c222、电感l200、开关s1和AT89S51单片机；

所述备用电源bt1的负极接地，备用电源bt1的正极与保险丝f200的一端相连，保险丝f200的另一端分别与mem2313芯片的5号引脚和6号引脚相连，mem2313芯片的7号引脚和8号引脚与保险丝f201的一端相连，保险丝f201的另一端接外部电源，mem2313芯片的4号引脚分别与电阻r1的一端和电阻r2的一端相连，电阻r2的另一端接地，电阻r1的另一端与二极管d1的负极相连，二极管d1的正极分别与二极管d4的正极、电阻r6的一端和二极管d2的正极相连并接vcc，mem2313芯片的2号引脚分别与电阻r4的一端和电阻r3的一端相连，电阻r4的另一端分别与二极管d3的正极和三极管q1的集电极相连，三极管q1的发射极与电阻r8的一端相连并接地，三极管q1的基极分别与电阻r8的另一端和电阻r7的一端相连，电阻r7的另一端与二极管d6的负极相连，二极管d4的负极与二极管d6的正极相连并接AT89S51单片机的P1.0引脚；二极管d3的负极分别与电阻r5的一端和二极管d5的负极相连，电阻r5的另一端分别与电阻r6的另一端、电容c10的一端和开关s1的一端相连，开关s1的另一端和电容c10的另一端接地，二极管d5的正极接AT89S51单片机的EA引脚，mem2313芯片的3号引脚、mem2313芯片的1号引脚和电阻r3的另一端与保险丝f203的一端相连，保险丝f203的另一端与电感l200的4号引脚相连，电感l200的1号引脚接地，电感l200的3号引脚分别与二极管d201的一端和二极管d200的正极相连，电感l200的2号引脚分别与二极管d201的另一端和电容c200的一端相连，二极管d200的负极分别与电容c200的另一端、电容c211的一端、电容c222的一端和二极管d211的一端相连并接控制器的控制端，电容c211的另一端分别与电容c201的一端和二极管d210的一端相连，电容c201的另一端、二极管d210的另一端、电容c222的另一端和二极管d211的另一端与控制器的控制端相连并接地。

进一步地，所述的保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203采用自恢复保险丝。

进一步地，所述的二极管d201、二极管d210、二极管d211采用瞬态电压抑制二极管。

电源切换***的自动切换方法，利用所述的电源自动切换***，其特征是，具体包括以下步骤：

步骤1)、长按开关s1，进行开机操作；

步骤2)、AT89S51单片机检测到开关s1反馈，输出高电平；

步骤3)、二极管d6导通，三极管q1导通，mem2313芯片的2号引脚为低电平；

步骤4)、外部电源通过mem2313芯片的1号引脚经滤波保护输出；

步骤5)、当二极管D4焊接，上电开机；

步骤6)、三极管q1导通，电位拉低，mem2313芯片的2号引脚为低电平；

步骤7)、外部电源通过mem2313芯片的1号引脚经滤波保护输出；

步骤8)、外部电源关断或出现异常，mem2313芯片的4号引脚被拉为低电平；

步骤9)、备用电源通过mem2313芯片的3号引脚输出。

本发明的有益效果是：本发明采用含有双P沟道场效应管的mem2313芯片，在外部电压超过12V时，其内部会启动过压保护，同时具有防过载、防饱和功能等。极大的提高了***的性能。

本发明在按键处外接电容，防止按键只按一次接通或按的时间不够导通，而单片机无检测的情况，同时也防止了按键抖动带来的影响，确保了***正常运行。

本发明的d4焊接自动上电开机，代替了单片机控制开机。设置开关反馈，及时检测开关状态，保证了***的稳定性。

电路中设置f200、f201、f203自恢复保险丝实现了电路的双重保护。

设计d201可以实现消除尖峰的作用，c200的设置消除滤波的同时还可以减少对外的冲击。

本发明d210、d211、d200的设置增加了emc性能，降低对外冲击。

附图说明

图1为本发明电源切换电路图；

具体实施方式

电源自动切换***，用于将外部电源自动切换到备用电源，实现不间断供电，包括电源切换电路。

如图1所示，电源切换电路包括备用电源bt1、保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203、mem2313芯片、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d6、二极管d5、二极管d200、二极管d201、二极管d210、二极管d211、三极管q1、电容c10、电容c200、电容c211、电容c201、电容c222、电感l200、开关s1和AT89S51单片机；

备用电源bt1的负极接地，备用电源bt1的正极与保险丝f200的一端相连，保险丝f200的另一端分别与mem2313芯片的5号引脚和6号引脚相连，mem2313芯片的7号引脚和8号引脚与保险丝f201的一端相连，保险丝f201的另一端接外部电源，mem2313芯片的4号引脚分别与电阻r1的一端和电阻r2的一端相连，电阻r2的另一端接地，电阻r1的另一端与二极管d1的负极相连，二极管d1的正极分别与二极管d4的正极、电阻r6的一端和二极管d2的正极相连并接vcc，mem2313芯片的2号引脚分别与电阻r4的一端和电阻r3的一端相连，电阻r4的另一端分别与二极管d3的正极和三极管q1的集电极相连，三极管q1的发射极与电阻r8的一端相连并接地，三极管q1的基极分别与电阻r8的另一端和电阻r7的一端相连，电阻r7的另一端与二极管d6的负极相连，二极管d4的负极与二极管d6的正极相连并接AT89S51单片机的P1.0引脚；二极管d3的负极分别与电阻r5的一端和二极管d5的负极相连，电阻r5的另一端分别与电阻r6的另一端、电容c10的一端和开关s1的一端相连，开关s1的另一端和电容c10的另一端接地，二极管d5的正极接AT89S51单片机的EA引脚，mem2313芯片的3号引脚、mem2313芯片的1号引脚和电阻r3的另一端与保险丝f203的一端相连，保险丝f203的另一端与电感l200的4号引脚相连，电感l200的1号引脚接地，电感l200的3号引脚分别与二极管d201的一端和二极管d200的正极相连，电感l200的2号引脚分别与二极管d201的另一端和电容c200的一端相连，二极管d200的负极分别与电容c200的另一端、电容c211的一端、电容c222的一端和二极管d211的一端相连并接控制器的控制端，电容c211的另一端分别与电容c201的一端和二极管d210的一端相连，电容c201的另一端、二极管d210的另一端、电容c222的另一端和二极管d211的另一端与控制器的控制端相连并接地。

保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203采用自恢复保险丝，起保护作用。C10电容接地，作用为防止开关抖动。

二极管d201、二极管d210、二极管d211采用瞬态电压抑制二极管。

当外部电源工作且d4不焊接时，轻触开关按键，通过单片机对开关按键检测，确定开关按键接入(低电平)时，单片机输出高电平，电源保持，d6导通，q1导通，为低电平，mem2313芯片的引脚2为低电平，外部电源通过引脚1经滤波保护输出；当d4焊接时，则不需要单片机控制，此时d4导通，上电开机，d1导通电位拉低，同理可直接输出到控制设备。外部电源工作时，d1导通，mem2313芯片的引脚4为高电平，场效应管截止，不会出现倒灌，损坏备用电源等现象。

当外部电源关断或出现异常时，mem2313芯片的引脚4被拉低为低电平，备用电源开始工作，经mem2313芯片的引脚3输出。

电源切换***的自动切换方法，利用电源自动切换***，其特征是，具体包括以下步骤：

步骤1)、长按开关s1，进行开机操作；

步骤2)、AT89S51单片机检测到开关s1反馈，输出高电平；

步骤3)、二极管d6导通，三极管q1导通，mem2313芯片的2号引脚为低电平；

步骤4)、外部电源通过mem2313芯片的1号引脚经滤波保护输出；

步骤5)、当二极管D4焊接，上电开机；

步骤6)、三极管q1导通，电位拉低，mem2313芯片的2号引脚为低电平；

步骤7)、外部电源通过mem2313芯片的1号引脚经滤波保护输出；

步骤8)、外部电源关断或出现异常，mem2313芯片的4号引脚被拉为低电平；

步骤9)、备用电源通过mem2313芯片的3号引脚输出。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.电源自动切换***，用于将外部电源自动切换到备用电源，实现不间断供电，其特征是，包括电源切换电路；所述的电源切换电路包括备用电源bt1、保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203、mem2313芯片、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d6、二极管d5、二极管d200、二极管d201、二极管d210、二极管d211、三极管q1、电容c10、电容c200、电容c211、电容c201、电容c222、电感l200、开关s1和AT89S51单片机；

所述备用电源bt1的负极接地，备用电源bt1的正极与保险丝f200的一端相连，保险丝f200的另一端分别与mem2313芯片的5号引脚和6号引脚相连，mem2313芯片的7号引脚和8号引脚与保险丝f201的一端相连，保险丝f201的另一端接外部电源，mem2313芯片的4号引脚分别与电阻r1的一端和电阻r2的一端相连，电阻r2的另一端接地，电阻r1的另一端与二极管d1的负极相连，二极管d1的正极分别与二极管d4的正极、电阻r6的一端和二极管d2的正极相连并接vcc，mem2313芯片的2号引脚分别与电阻r4的一端和电阻r3的一端相连，电阻r4的另一端分别与二极管d3的正极和三极管q1的集电极相连，三极管q1的发射极与电阻r8的一端相连并接地，三极管q1的基极分别与电阻r8的另一端和电阻r7的一端相连，电阻r7的另一端与二极管d6的负极相连，二极管d4的负极与二极管d6的正极相连并接AT89S51单片机的P1.0引脚；二极管d3的负极分别与电阻r5的一端和二极管d5的负极相连，电阻r5的另一端分别与电阻r6的另一端、电容c10的一端和开关s1的一端相连，开关s1的另一端和电容c10的另一端接地，二极管d5的正极接AT89S51单片机的EA引脚，mem2313芯片的3号引脚、mem2313芯片的1号引脚和电阻r3的另一端与保险丝f203的一端相连，保险丝f203的另一端与电感l200的4号引脚相连，电感l200的1号引脚接地，电感l200的3号引脚分别与二极管d201的一端和二极管d200的正极相连，电感l200的2号引脚分别与二极管d201的另一端和电容c200的一端相连，二极管d200的负极分别与电容c200的另一端、电容c211的一端、电容c222的一端和二极管d211的一端相连并接控制器的控制端，电容c211的另一端分别与电容c201的一端和二极管d210的一端相连，电容c201的另一端、二极管d210的另一端、电容c222的另一端和二极管d211的另一端与控制器的控制端相连并接地。

2.根据权利要求1所述的电源自动切换***，其特征是，所述的保险丝f200、保险丝f201、保险丝f203采用自恢复保险丝。

3.根据权利要求1所述的电源自动切换***，其特征是，所述的二极管d201、二极管d210、二极管d211采用瞬态电压抑制二极管。

4.电源切换***的自动切换方法，利用权利要求1-3任意一项所述的电源自动切换***，其特征是，具体包括以下步骤：

步骤1)、长按开关s1，进行开机操作；

步骤2)、AT89S51单片机检测到开关s1反馈，输出高电平；

步骤3)、二极管d6导通，三极管q1导通，mem2313芯片的2号引脚为低电平；

步骤4)、外部电源通过mem2313芯片的1号引脚经滤波保护输出；

步骤5)、当二极管D4焊接，上电开机；

步骤6)、三极管q1导通，电位拉低，mem2313芯片的2号引脚为低电平；

步骤7)、外部电源通过mem2313芯片的1号引脚经滤波保护输出；

步骤8)、外部电源关断或出现异常，mem2313芯片的4号引脚被拉为低电平；

步骤9)、备用电源通过mem2313芯片的3号引脚输出。