CN115085358A - 电源并机控制电路、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电源并机控制电路、方法及装置，涉及电源控制技术领域，电源并机控制电路包括电源切换模块，与电源切换模块连接的第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；电源切换模块，用于根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第二开关模块单向导通，以使第一电源持续为负载供电，并控制第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，第二电源开始为负载供电；电源切换模块，还用于在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一开关模块截止，以使第一电源停止给负载供电，并控制第四开关模块导通，由第二电源给负载供电。本发明解决了多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题。

Description

电源并机控制电路、方法及装置

技术领域

本发明涉及电源控制技术领域，尤其涉及一种电源并机控制电路、方法及装置。

背景技术

目前，市场上电源并机的控制方式为：当主电源掉电或者电压不足的时候，切换备用电源供电，但是在切换瞬间都会掉电100ms左右，因此如何实现电源零掉电切换的问题亟待解决。

发明内容

本发明的主要目的在于：提供一种电源并机控制电路、方法及装置，旨在解决多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种电源并机控制电路，电源并机控制电路包括电源切换模块，与电源切换模块连接的第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，第一开关模块还与第一电源连接，第二开关模块还分别与第一开关模块和负载连接，第三开关模块还与第二电源连接，第四开关模块还分别与第三开关模块和负载连接；

电源切换模块，用于根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第二开关模块单向导通，以使第一电源持续为负载供电，并控制第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电；

电源切换模块，还用于在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一开关模块截止，以使第一电源停止给负载供电，并控制第四开关模块导通，由第二电源给负载供电。

可选地，电源并机控制电路还包括：

切换控制模块，与电源切换模块连接，用于根据第一电源的工作温度、第一电源的输出电压、手动切换操作或预设周期中任意一种，生成切换控制信号，并输出切换控制信号。

可选地，电源切换模块包括：

微控制单元，用于根据切换控制信号，输出第一切换信号，并在预设时间后，输出第二切换信号；

第一驱动单元，分别与微控制单元、第一开关模块和第二开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第二开关模块单向导通，根据第二切换信号控制第一开关模块截止；

第二驱动单元，分别与微控制单元、第三开关模块和第四开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第三开关模块导通，根据第二切换信号控制第四开关模块导通。

可选地，第一驱动单元包括：

第一驱动电路，第一驱动电路的输入端与微控制单元连接，输出端与第一开关模块连接，用于根据第二切换信号，控制第一开关模块截止；

第二驱动电路，第二驱动电路的输入端与微控制单元连接，输出端与第二开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第二开关模块单向导通。

可选地，第一驱动电路和第二驱动电路均包括光电耦合器、驱动器、场效应管或三极管中任意一种。

可选地，第一驱动电路包括光电耦合器U1；

光电耦合器U1的第一引脚通过电阻R1与微控制单元连接，第二引脚接地，第三引脚与二极管D1的正极连接，第四引脚与第一电源连接，二极管D1的负极通过电阻R3与第一开关模块连接。

可选地，第一开关模块包括第一开关元件或第一场效应管；

第二开关模块包括并联的第二开关元件和二极管，或场效应管。

可选地，第一开关模块为第一开关元件，第二开关模块为并联的第二开关元件和二极管；

第一开关元件的一端与第一电源的正极连接，第一开关元件的另一端分别与第二开关元件的一端和二极管的正极连接，第二开关元件的另一端和二极管的负极与负载的正极连接；

或，第一开关元件的一端与第一电源的负极连接，第一开关元件的另一端分别与第二开关元件的一端和二极管的负极连接，第二开关元件的另一端和二极管的正极与负载的负极连接。

可选地，第一开关模块包括场效应管Q1，第二开关模块包括场效应管Q2；

场效应管Q1的栅极与第一驱动电路连接，源极与第一电源的负极连接，还通过电阻R5与场效应管Q1的栅极连接，还与稳压二极管D3的正极连接，稳压二极管D3的负极与场效应管Q1的栅极连接，场效应管Q1的漏极通过电容C1与场效应管Q1的源极连接，还与第二开关模块连接。

场效应管Q2的栅极与第二驱动电路连接，源极与负载的负极连接，还通过电阻R6与场效应管Q2的栅极连接，还与稳压二极管D4的正极连接，稳压二极管D4的负极与场效应管Q2的栅极连接，负载的正极与第一电源的正极连接，场效应管Q2的漏极通过电容C2与场效应管Q2的源极连接，还与场效应管Q1的漏极连接。

第二方面，本发明提供还一种电源并机控制方法，电源并机控制方法包括：

通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，以使第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电；

通过切换控制模块，在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，以使第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，由第二电源给负载供电。

第三方面，本发明还提供一种电源并机控制装置，电源并机控制装置包括：

至少两组电源；

与至少两组电源连接的如上述的电源并机控制电路。

本发明提供一种电源并机控制电路、方法及装置，通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一开关模块保持导通，第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，第二电源开始为负载供电，然后，在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，使得第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，此时第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源给负载供电，负载的供电电源在从第一电源切换到第二电源的过程中，通过分别控制电源中两个开关模块的状态，始终保持供电电源不掉电，实现了电源零掉电切换，解决了多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题，提高了电源切换效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例一电源并机控制电路的结构示意图；

图2为本发明电源并机控制电路实施例一中一实施方式的部分电路原理图；

图3为本发明电源并机控制电路实施例一中另一实施方式的部分电路原理图；

图4为本发明电源并机控制电路实施例一的微控制单元电路原理图；

图5为本发明电源并机控制电路实施例二的部分电路原理图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的装置或者方法中还存在另外的相同要素。

另外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

鉴于现有技术中多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题，本发明提供了一种电源并机控制电路、方法及装置，总体思路如下：

电源并机控制电路包括电源切换模块，与电源切换模块连接的第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，第一开关模块还与第一电源连接，第二开关模块还分别与第一开关模块和负载连接，第三开关模块还与第二电源连接，第四开关模块还分别与第三开关模块和负载连接；电源切换模块，用于根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第二开关模块单向导通，以使第一电源持续为负载供电，并控制第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电；电源切换模块，还用于在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一开关模块截止，以使第一电源停止给负载供电，并控制第四开关模块导通，由第二电源给负载供电。

本发明提供一种电源并机控制电路、方法及装置，通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一开关模块保持导通，第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，第二电源开始为负载供电，然后，在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，使得第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，此时第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源给负载供电，负载的供电电源在从第一电源切换到第二电源的过程中，通过分别控制电源中两个开关模块的状态，始终保持供电电源不掉电，实现了电源零掉电切换，解决了多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题，提高了电源切换效率；并且在由第一电源切换到第二电源的过程中，第一电源和第二电源同时供电时，由于第二开关模块和第四开关模块的单向导通状态，使得第一电源和第二电源的电流不会产生相互倒灌的情况，解决了电源切换时多个电源电流相互倒灌的技术问题。

下面结合附图和具体实施方式对本发明技术实现中应用到的电源并机控制电路、方法及装置进行详细说明：

实施例一

参照图1至图5，图1为本发明实施例一电源并机控制电路的结构示意图，

图2为本发明电源并机控制电路实施例一中一实施方式的部分电路原理图，

图3为本发明电源并机控制电路实施例一中另一实施方式的部分电路原理图，图4为本发明电源并机控制电路实施例一的微控制单元电路原理图，图5为本发明电源并机控制电路实施例二的部分电路原理图；本发明提供一种电源并机控制电路，电源并机控制电路包括电源切换模块，与电源切换模块连接的第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，第一开关模块还与第一电源连接，第二开关模块还分别与第一开关模块和负载连接，第三开关模块还与第二电源连接，第四开关模块还分别与第三开关模块和负载连接；

电源切换模块，用于根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第二开关模块单向导通，以使第一电源持续为负载供电，并控制第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电；

电源切换模块，还用于在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一开关模块截止，以使第一电源停止给负载供电，并控制第四开关模块导通，由第二电源给负载供电。

具体的，电源并机控制电路还包括：

切换控制模块，与电源切换模块连接，用于根据第一电源的温度、第一电源的电压、手动切换操作或预设周期中任意一种，生成切换控制信号，并输出切换控制信号。

本实施例中，切换控制模块包括温度检测电路、电压检测电路、手动切换电路或自动切换电路中任意一种；温度检测电路可以检测第一电源的工作温度，当第一电源的工作温度超过预设温度阈值时，输出切换控制信号，控制电源切换模块将负载的供电电源由第一电源切换为第二电源；电压检测电路可以检测第一电源的输出电压，当第一电源的输出电压低于预设电压阈值时，输出切换控制信号，控制电源切换模块将负载的供电电源由第一电源切换为第二电源；其中，温度检测电路或电压检测电路检测的是正在为负载供电的电源的工作温度或输出电压，不以第一电源为限，当该正在供电的电源的工作温度超过预设温度阈值或输出电压不足预设电压阈值值时，需要接入另一电源为负载供电，此时温度检测电路或电压检测电路输出切换控制信号。另外，手动切换电路可以根据用户的手动切换操作输出切换控制信号，控制电源切换模块将负载的供电电源由第一电源切换为第二电源，手动切换操作可以为用户根据实际需求判断需要将负载的供电电源从第一电源切换为第二电源，或从第二电源切换为第一电源时，所做的操作；自动切换电路可以根据预设周期生成切换控制信号，该预设周期可以根据电源的功率大小设置。

另外，预设时间根据第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块的选型设置，本实施例中预设时间可以设置为500ms。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，首先，电源切换模块根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电，然后，电源切换模块在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，此时第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，第二电源的第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源开始给负载供电。

具体的，作为本实施例的一种选择，电源切换模块包括：

微控制单元，用于根据切换控制信号，输出第一切换信号，并在预设时间后，输出第二切换信号；

第一驱动单元，分别与微控制单元、第一开关模块和第二开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第二开关模块单向导通，根据第二切换信号控制第一开关模块截止；

第二驱动单元，分别与微控制单元、第三开关模块和第四开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第三开关模块导通，根据第二切换信号控制第四开关模块导通。

本实施例中，微控制单元可以是单片机等微控制器，如图3所示，本实施例可以选择型号为LQF48(Low-profile Quad Flat Package)的单片机U3，第一切换信号OUT-ON2和第二切换信号OUT-ON1分别由单片机U3的两个引脚输出，单片机U3在接收的切换控制信号后，先输出第一切换信号OUT_ON2，然后在预设时间后，输出第二切换信号OUT-ON1；第一驱动单元用于根据第一切换信号OUT-ON2和第二切换信号OUT-ON1分别控制第一电源的第二开关模块和第一开关模块，第二驱动单元用于根据第一切换信号OUT-ON2和第二切换信号OUT-ON1分别控制第二电源的第三开关模块和第四开关模块，第一驱动单元的结构和第二驱动单元的结构可以相同也可以不同，本实施例与第一驱动单元和第二驱动单元结构相同为例进行详细说明。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，首先，微控制单元根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一驱动单元驱动第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一电源持续为负载供电，控制第二驱动单元驱动第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电，然后，微控制单元在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一驱动单元驱动第一电源的第一开关模块截止，此时第一电源停止给负载供电，控制第二驱动单元驱动第二电源的第四开关模块导通，此时第二电源的第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源开始给负载供电。

具体的，第一驱动单元包括：

第一驱动电路，第一驱动电路的输入端与微控制单元连接，输出端与第一开关模块连接，用于根据第二切换信号，控制第一开关模块截止；

第二驱动电路，第二驱动电路的输入端与微控制单元连接，输出端与第二开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第二开关模块单向导通。

本实施例中，第一驱动电路和第二驱动电路的分别用于控制第一电源的第一开关模块和第二开关模块，第一驱动电路和第二驱动电路的电路结构可以相同也可以不同，本实施例以电路结构相同为例进行详细说明。

可以理解的，本实施例中第二驱动单元包括：

第三驱动电路，第三驱动电路的输入端与微控制单元连接，输出端与第三开关模块连接，用于根据第一切换信号，控制第三开关模块导通；

第四驱动电路，第四驱动电路的输入端与微控制单元连接，输出端与第四开关模块连接，用于根据第二切换信号，控制第四开关模块导通。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，微控制单元根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一驱动电路驱动第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一电源持续为负载供电，并控制第三驱动电路驱动第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电，然后，微控制单元在预设时间后，输出第二切换信号，控制第二驱动电路驱动第一电源的第一开关模块截止，使得第一电源停止给负载供电，并控制第四驱动电路驱动第二电源的第四开关模块导通，此时第二电源的第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源开始给负载供电。

具体的，第一驱动电路和第二驱动电路均包括光电耦合器、驱动器、场效应管或三极管中任意一种。

具体的，如图5所示，第一驱动电路包括光电耦合器U1；

光电耦合器U1的第一引脚1通过电阻R1与微控制单元连接，第二引脚2接地，第三引脚3与二极管D1的正极连接，第四引脚4与第一电源连接，二极管D1的负极通过电阻R3与第一开关模块连接。

本实施例中，光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电-光-电转换器件；它由发光源和受光器两部分组成；把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离；发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等；光电耦合器U1的型号根据实际需要选择，本实施例选择型号为PC817C的光电耦合器U1。第一电源除了为负载提供供电电压，还可以为光电耦合器U1提供驱动电压VCC，驱动电压VCC的电压值大小根据实际需要设置。

可以理解的，本实施例中第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路与第一驱动电路的电路结构相同，如图2所示，第二驱动电路包括光电耦合器U2，光电耦合器U2的第一引脚1通过电阻R2与微控制单元连接，第二引脚2接地，第三引脚3与二极管D2的正极连接，第四引脚4与第一电源连接，二极管D2的负极通过电阻R4与第二开关模块连接，第三驱动电路的结构和第一驱动电路结构相同，第四驱动电路的结构和第二驱动电路的结构相同，为了说明书的简洁，此处不再重复赘述。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，微控制单元根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号OUT-ON2，控制光电耦合器U2截止，将驱动电压VCC与第二开关模块断开，使得第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一电源持续为负载供电，并控制第三驱动电路导通，将驱动电压VCC接入第二电源的第三开关模块，驱动第二电源的第三开关模块导通，此时第二电源开始为负载供电，然后，微控制单元在预设时间后，输出第二切换信号OUT-ON1，控制光电耦合器U1截止，将驱动电压VCC与第一电源的第一开关模块断开，使得第一电源的第一开关模块截止，此时第一电源停止给负载供电，并控制第四驱动电路导通，将驱动电压VCC接入第二电源的第四开关模块，驱动第二电源的第四开关模块导通，此时第二电源的第三开关模块和第四开关模块均导通，将第二电源接入负载，为负载供电。

具体的，如图2和3所示，第一开关模块包括第一开关元件S1-1，第二开关模块包括并联的第二开关元件S2-1和二极管D2；

第一开关元件S1-1的一端与第一电源的正极连接，第一开关元件S1-1的另一端分别与第二开关元件S2-1的一端和二极管D2的正极连接，第二开关元件S2-1的另一端和二极管D2的负极与负载的正极连接；

或，第一开关元件S1-1的一端与第一电源的负极连接，第一开关元件S1-1的另一端分别与第二开关元件S2-1的一端和二极管D2的负极连接，第二开关元件S2-1的另一端和二极管D2的正极与负载的负极连接。

本实施例中，第一开关元件和第二开关元件可以包括半导体开关或继电器开关等，半导体开关包括三极管、晶闸管和绝缘栅双极型晶体管等。如图2和3所示，第三开关模块包括第三开关元件S1-2，第四开关模块包括并联的第四开关元件S2-2和二极管D4；第三开关元件S1-2的一端与第二电源的正极连接，第三开关元件S1-2的另一端分别与第四开关元件S2-2的一端和二极管D4的正极连接，第四开关元件S2-2的另一端和二极管D4的负极与负载的正极连接；或，第三开关元件S1-2的一端与第二电源的负极连接，第三开关元件S1-2的另一端分别与第四开关元件S2-2的一端和二极管D2的负极连接，第四开关元件S2-2的另一端和二极管D4的正极与负载的负极连接。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，第一开关模块的开关和第二开关模块的开关均闭合，电源切换模块根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块中的开关断开，此时第一电源持续通过第一开关模块和第二开关模块中二极管为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块的开关闭合，此时通过第三开关模块和第四开关模块中的二极管，使第二电源开始为负载供电，并且，由于二极管的单向导通特性，第一电源的电流不会流到第二电源，第二电源的电流也不会流到第一电源；然后，电源切换模块在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块的开关断开，并控制第二电源的第四开关模块的开关闭合，此时第一电源的第一开关模块中二极管，使得第一电源停止给负载供电，控制第二电源的第三开关模块的开关和第四开关模块的开关均闭合，由第二电源给负载供电。

本实施例提供一种电源并机控制电路，通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块的开关断开，此时通过第一开关模块和第二开关模块的二极管，第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块的开关闭合，此时通过第三开关模块和第四开关模块中的二极管，使得第二电源开始为负载供电，然后，电源切换模块在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块的开关断开，此时第一开关模块截止，使得第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块的开关闭合，此时第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源给负载供电；负载的供电电源在从第一电源切换到第二电源的过程中，通过分别控制电源中两个开关模块的状态，始终保持供电电源不掉电，实现了电源零掉电切换，解决了多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题，提高了电源切换效率；并且在由第一电源切换到第二电源的过程中，第一电源和第二电源同时供电时，由于第二开关模块中二极管和第四开关模块中二极管的单向导通特性，使得第一电源和第二电源的电流不会产生相互倒灌的情况，解决了电源切换时多个电源电流相互倒灌的技术问题。

实施例二

进一步的，参照图5，图5为本发明电源并机控制电路实施例二的部分电路原理图，本实施例提供一种电源并机控制电路，第一开关模块包括场效应管Q1，第二开关模块包括场效应管Q2；

场效应管Q1，场效应管Q1的栅极与第一驱动电路连接，源极与第一电源的负极连接，还通过电阻R5与场效应管Q1的栅极连接，还与稳压二极管D3的正极连接，稳压二极管D3的负极与场效应管Q1的栅极连接，场效应管Q1的漏极通过电容C1与场效应管Q1的源极连接，还与第二开关模块连接；

场效应管Q2，场效应管Q2的栅极与第二驱动电路连接，源极与负载的负极连接，还通过电阻R6与场效应管Q2的栅极连接，还与稳压二极管D4的正极连接，稳压二极管D4的负极与场效应管Q2的栅极连接，负载的正极与第一电源的正极连接，场效应管Q2的漏极通过电容C2与场效应管Q2的源极连接，还与场效应管Q1的漏极连接。

本实施例中，第一开关模块和第二开关模块分别连接第一电源的负极和负载的负极，第三开关模块和第四开关模块分别连接第二电源的负极和负载的负极，驱动电压VCC的电压值大小可以为12V，其中，第三开关模块的结构可以与第一开关模块的结构相同，第四开关模块的结构可以与第二开关模块的结构相同，为了说明书的简洁，此处不再重复赘述。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，微控制单元根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号OUT-ON2，控制光电耦合器U2截止，将12V驱动电压VCC与场效应管Q2断开，使得第一电源的场效应管Q2截止，此时第一电源通过场效应管Q1和场效应管Q2内的二极管持续为负载供电，并控制第三驱动电路的光电耦合器导通，将驱动电压VCC接入第二电源的第三开关模块，驱动第二电源的第三开关模块导通，此时第二电源的第四开关模块截止，使得第二电源与负载保持断开，然后，微控制单元在预设时间后，输出第二切换信号OUT-ON1，控制光电耦合器U1截止，将12V驱动电压VCC与第一电源的场效应管Q1断开，使得第一电源的场效应管Q1截止，此时场效应管Q1和场效应管Q2均截止，使得第一电源与负载断开，停止给负载供电，并控制第四驱动电路的光电耦合器导通，将驱动电压VCC接入第二电源的第四开关模块，驱动第四开关模块的场效应管导通，此时第二电源的第三开关模块和第四开关模块均导通，将第二电源接入负载，由第二电源为负载供电。

本实施例提供一种电源并机控制电路，通过电源切换模块，首先，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的场效应管Q2截止，以使第一电源通过场效应管Q1和场效应管Q2中的二极管持续为负载供电，并控制第三开关模块的场效应管导通，第二电源开始为负载供电，然后，通过电源切换模块在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的场效应管Q1截止，使得第一电源与负载断开，停止给负载供电，并控制第四开关模块的场效应管导通，此时第三开关模块的场效应管和第四开关模块的场效应管均导通，使得第二电源与负载导通，由第二电源给负载供电；负载供电电源在从第一电源切换到第二电源的过程中，通过分别控制电源中两个场效应管的状态，始终保持负载供电电源不掉电，实现了电源零掉电切换，解决了多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题，提高了电源切换效率；并且在由第一电源切换到第二电源的过程中，第一电源和第二电源同时供电时，由于场效应管中二极管的单向导通特性，使得第一电源和第二电源的电流不会产生相互倒灌的情况，解决了电源切换时多个电源电流相互倒灌的技术问题。

实施例三

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电源并机控制方法，电源并机控制方法包括：

步骤S100：通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，以使第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电；

步骤S200：通过切换控制模块，在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，以使第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，由第二电源给负载供电。

本实施例中，第一电源依次连接第一开关模块、第二开关模和负载，第二电源依次连接第三开关模块、第四开关模块和负载，第一电源和第二电源均可以为负载供电；切换控制信号可以由且控制模块输出，切换控制模块与电源切换模块连接，切换控制模块包括温度检测电路、电压检测电路、手动切换电路或自动切换电路中任意一种；温度检测电路可以检测第一电源的工作温度，当第一电源的工作温度超过预设温度阈值时，输出切换控制信号，控制电源切换模块将负载的供电电源由第一电源切换为第二电源；电压检测电路可以检测第一电源的输出电压，当第一电源的输出电压低于预设电压阈值时，输出切换控制信号，控制电源切换模块将负载的供电电源由第一电源切换为第二电源；其中，温度检测电路或电压检测电路检测的是正在为负载供电的电源的工作温度或输出电压，不以第一电源为限，当该正在供电的电源的工作温度超过预设温度阈值或输出电压不足预设电压阈值值时，需要接入另一电源为负载供电，此时温度检测电路或电压检测电路输出切换控制信号。另外，手动切换电路可以根据用户的切换操作输出切换控制信号，控制电源切换模块将负载的供电电源由第一电源切换为第二电源，切换操作可以为用户根据实际需求判断需要将负载的供电电源从第一电源切换为第二电源，或从第二电源切换为第一电源时，所做的操作；自动切换电路可以根据预设周期生成切换控制信号，该预设周期可以根据电源的功率大小设置。

另外，预设时间根据第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块的选型设置，本实施例中预设时间可以设置为500ms。

具体实现中，当第一电源给负载供电时，首先，电源切换模块根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，以使第二电源开始为负载供电，然后，电源切换模块在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，此时第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，第二电源的第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源开始给负载供电。

本发明提供一种电源并机控制方法，通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制第一电源的第二开关模块单向导通，此时第一开关模块保持导通，第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关模块导通，此时第四开关模块保持单向导通，第二电源开始为负载供电，然后，在预设时间后，输出第二切换信号，控制第一电源的第一开关模块截止，使得第一电源停止给负载供电，并控制第二电源的第四开关模块导通，此时第三开关模块和第四开关模块均导通，由第二电源给负载供电，负载的供电电源在从第一电源切换到第二电源的过程中，通过分别控制电源中两个开关模块的状态，始终保持供电电源不掉电，实现了电源零掉电切换，解决了多电源给负载供电过程中，如何实现零掉电切换的技术问题，提高了电源切换效率；并且在由第一电源切换到第二电源的过程中，第一电源和第二电源同时供电时，由于第二开关模块和第四开关模块的单向导通状态，使得第一电源和第二电源的电流不会产生相互倒灌的情况，解决了电源切换时多个电源电流相互倒灌的技术问题。

本实施例中，方法步骤的具体实施方式中更多实施细节可参见实施例一或二任一实施例中电源并机控制电路的具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再重复赘述。

实施例四

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电源并机控制装置，电源并机控制装置包括：

至少两组电源；

与至少两组电源连接的如上述的电源并机控制电路。

本实施例中，电源的数量可以根据实际情况设置，电源并机控制电路可以实现任意两组电源的切换，为负载供电；其中，开关模块的数量为电源数量的两倍，至少两组电源可以分别设置于独立的电源箱内，每个电源箱内设置两个开关模块。

需要说明，电源并机控制电路的具体结构参照上述实施例一或二任一实施例，由于本实施例采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源并机控制电路，其特征在于，所述电源并机控制电路包括电源切换模块，与所述电源切换模块连接的第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块，所述第一开关模块还与第一电源连接，所述第二开关模块还分别与所述第一开关模块和负载连接，所述第三开关模块还与第二电源连接，所述第四开关模块还分别与所述第三开关模块和所述负载连接；

所述电源切换模块，用于根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制所述第二开关模块单向导通，以使所述第一电源持续为所述负载供电，并控制所述第三开关模块导通，此时所述第四开关模块保持单向导通，以使所述第二电源开始为所述负载供电；

所述电源切换模块，还用于在预设时间后，输出第二切换信号，控制所述第一开关模块截止，以使所述第一电源停止给所述负载供电，并控制所述第四开关模块导通，由所述第二电源给所述负载供电。

2.如权利要求1所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述电源并机控制电路还包括：

切换控制模块，与所述电源切换模块连接，用于根据所述第一电源的工作温度、所述第一电源的输出电压、手动切换操作或预设周期中任意一种，生成所述切换控制信号，并输出所述切换控制信号。

3.如权利要求1所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述电源切换模块包括：

微控制单元，用于根据所述切换控制信号，输出第一切换信号，并在所述预设时间后，输出第二切换信号；

第一驱动单元，分别与所述微控制单元、所述第一开关模块和所述第二开关模块连接，用于根据所述第一切换信号控制所述第二开关模块单向导通，根据所述第二切换信号控制所述第一开关模块截止；

第二驱动单元，分别与所述微控制单元、所述第三开关模块和所述第四开关模块连接，用于根据所述第一切换信号控制所述第三开关模块导通，根据所述第二切换信号控制所述第四开关模块导通。

4.如权利要求3所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述第一驱动单元包括：

第一驱动电路，所述第一驱动电路的输入端与所述微控制单元连接，输出端与所述第一开关模块连接，用于根据所述第二切换信号，控制所述第一开关模块截止；

第二驱动电路，所述第二驱动电路的输入端与所述微控制单元连接，输出端与所述第二开关模块连接，用于根据所述第一切换信号，控制所述第二开关模块单向导通。

5.如权利要求4所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路均包括光电耦合器、驱动器、场效应管或三极管中任意一种。

6.如权利要求5所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括光电耦合器U1；

所述光电耦合器U1的第一引脚通过电阻R1与所述微控制单元连接，第二引脚接地，第三引脚与二极管D1的正极连接，第四引脚与所述第一电源连接，所述二极管D1的负极通过电阻R3与所述第一开关模块连接。

7.如权利要求1所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块包括第一开关元件，所述第二开关模块包括并联的第二开关元件和二极管；

所述第一开关元件的一端与所述第一电源的正极连接，所述第一开关元件的另一端分别与所述第二开关元件的一端和所述二极管的正极连接，所述第二开关元件的另一端和所述二极管的负极与所述负载的正极连接；

或，所述第一开关元件的一端与所述第一电源的负极连接，所述第一开关元件的另一端分别与所述第二开关元件的一端和所述二极管的负极连接，所述第二开关元件的另一端和所述二极管的正极与所述负载的负极连接。

8.如权利要求1所述的电源并机控制电路，其特征在于，所述第一开关模块包括场效应管Q1，所述第二开关模块包括场效应管Q2；

所述场效应管Q1的栅极与所述第一驱动电路连接，源极与所述第一电源的负极连接，还通过电阻R5与所述场效应管Q1的栅极连接，还与稳压二极管D3的正极连接，所述稳压二极管D3的负极与所述场效应管Q1的栅极连接，所述场效应管Q1的漏极通过电容C1与所述场效应管Q1的源极连接，还与所述第二开关模块连接；

所述场效应管Q2的栅极与所述第二驱动电路连接，源极与所述负载的负极连接，还通过电阻R6与所述场效应管Q2的栅极连接，还与稳压二极管D4的正极连接，所述稳压二极管D4的负极与所述场效应管Q2的栅极连接，所述负载的正极与所述第一电源的正极连接，所述场效应管Q2的漏极通过电容C2与所述场效应管Q2的源极连接，还与所述场效应管Q1的漏极连接。

9.一种电源并机控制方法，其特征在于，所述电源并机控制方法包括：

通过电源切换模块，根据接收到的切换控制信号，输出第一切换信号，控制所述第一电源的第二开关模块单向导通，以使所述第一电源持续为负载供电，并控制第二电源的第三开关块导通，此时第四开关模块单向导通，以使所述第二电源开始为所述负载供电；

通过切换控制模块，在预设时间后，输出第二切换信号，控制所述第一电源的第一开关模块截止，以使所述第一电源停止给所述负载供电，并控制所述第二电源的第四开关模块导通，由所述第二电源给所述负载供电。

10.一种电源并机控制装置，其特征在于，所述电源并机控制装置包括：

至少两组电源；

与所述至少两组电源连接的如权利要求1至8任一项所述的电源并机控制电路。

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