CN202282637U - 一种平滑电源电池切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种平滑电源电池切换电路，包括：至少两路源切换支路，以及分别与各切换支路相连的电源监测控制电路及DC-DC电源，所述切换支路由备用电源、辅助开关电路及主开关切换电路组成，所述辅助开关电路与主开关电路相并联。本实用新型通过在电源电池切换电路中增加一辅助开关电路，两个源之间的切换使用二极管隔离，不会造成高电压的源向低电压的源大电流冲电。同时考虑MOS的开通时间，有2mS的延时，两个辅助开关有2mS左右重叠，不会造成输出电压的跌落，确保输出无中断，使后级供电不间断。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种平滑电源电池切换电路。
背景技术
目前，应用在医疗的呼吸机/麻醉机等具有高可靠器件中电源电池切换电路，如图1所示，为三路源切换，包括第一支路、第二支路、第三支路、以及分别与第一支路、第二支路和第三支路相连的电源监测控制电路及DC-DC电源；其中，第一支路由AC-DC电源与开关切换电路组成，第二支路由备用电池1与开关切换电路组成，第三支路由备用电池2与开关切换电路组成。开关切换电路可以为断路器，如图2所示，或者如图3所示，由MOS管及电阻组成。
但是，上述多电池备份***，切换存在以下设计风险：
1)如果采用间歇切换，由于机械的原因，切换时间过长有间歇，造成输出电压下跌，***重启。
2)如做成无缝重叠切换，会造电压高的电池给电压低的电池充电或AC/DC输出直接给电池充电，瞬间电流失控，电流极大。
3)如果用二极管作隔离来无缝切换，因为二极管的压降，当电池供电正常工作时，损耗非常大，无法做到高效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种平滑电源电池切换电路，以解决医疗器件电源切换的高可靠性。
本实用新型目的是通过以下技术方案实现的。
一种平滑电源电池切换电路，包括：至少两路源切换支路，以及分别与各切换支路相连的电源监测控制电路及DC-DC电源，所述切换支路由备用电源、辅助开关电路及主开关切换电路组成，所述辅助开关电路与主开关电路相并联。
优选的，所述辅助开关电路包括：第一二极管、第三MOS管，所述主开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，备用电源接第一MOS管漏极，第一MOS管的源极与第二MOS管的源极相连，第一MOS管的栅极经第一电阻接主开关驱动端，第二MOS管的栅极经第四电阻接辅助开关驱动端，第二电阻与第三电阻串联后一端与第一MOS管的栅极相连，另一端与第二MOS管的栅极相连，第一二极管的阳极接备用电源输入端，其阴极与第三MOS管的漏极相连，第三MOS管的源极接DC-DC电源，第三MOS管的栅极接辅助开关驱动端，第二电阻与第三电阻的中点与第一MOS管及第二MOS管的源极相连。
优选的，还包括第五电阻，所述第五电阻并联在第三MOS管的源极和栅极之间。
优选的，所述辅助开关电路包括：第一二极管、第二二极管，所述主开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，备用电源接第一MOS管漏极，第一MOS管的源极与第二MOS管的源极相连，第一MOS管的栅极经第一电阻接辅助开关驱动端，第二MOS管的栅极经第四电阻接主开关驱动端，第一二极管并联在第一MOS管的源极和漏极之间，第二二极管并联在第二MOS管的源极和漏极之间，第二电阻与第三电阻串联后一端与第一MOS管的栅极相连，另一端与第二MOS管的栅极相连，第二电阻与第三电阻的中点与第一MOS管及第二MOS管的源极相连。
本实用新型实施例与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型通过在电源电池切换电路中增加一辅助开关电路，两个源之间的切换使用二极管隔离，不会造成高电压的源向低电压的源大电流冲电。同时考虑MOS的开通时间，有2mS的延时，两个辅助开关有2mS左右重叠，不会造成输出电压的跌落，确保输出无中断，使后级供电不间断。
附图说明
图1是现有的电源电池切换电路原理框图；
图2、图3是现有的电源电池切换电路电路图；
图4是本实用新型电源电池切换电路原理框图；
图5是本实用新型第一实施例电路图；
图6是本实用新型第二实施例电路图；
图7是本实用新型电路时序图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图4所示，为三路源切换，包括第一支路、第二支路、第三支路、以及分别与第一支路、第二支路和第三支路相连的电源监测控制电路及DC-DC电源；其中，第一支路由AC-DC电源、辅助开关电路及主开关切换电路组成，第二支路由备用电池1、辅助开关电路及主开关切换电路组成，第三支路由备用 电池2、辅助开关电路及主开关切换电路组成。
请参阅图5所示，第一支路AC-DC电源接MOS管Q1漏极，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极相连，MOS管Q1的栅极经电阻R1接主开关驱动端，MOS管2的栅极经电阻R4接辅助开关驱动端，电阻R2与电阻R3串联后一端与MOS管Q1的栅极相连，另一端与MOS管Q2的栅极相连，二极管D1的阳极接电源输入端，其阴极与MOS管Q5的漏极相连，MOS管Q5的源极接DC-DC电源，MOS管Q5的栅极接辅助开关驱动端，电阻R5并联在MOS管Q5的源极和栅极之间，电阻R2与电阻R3的中点与MOS管Q1及MOS管Q2的源极相连。而对于第二支路、第三支路，其电路连接关系同第一支路，这里就不在赘述。
请参阅图6所示，为图5的一种变形情况，图中，第一支路AC-DC电源接MOS管Q1漏极，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极相连，MOS管Q1的栅极经电阻R1接辅助开关驱动端SW1，MOS管2的栅极经电阻R4接主开关驱动端SW2，二极管D1并联在MOS管Q1的源极和漏极之间，二极管D2并联在MOS管Q2的源极和漏极之间，电阻R2与电阻R3串联后一端与MOS管Q1的栅极相连，另一端与MOS管Q2的栅极相连，电阻R2与电阻R3的中点与MOS管Q1及MOS管Q2的源极相连。而对于第二支路、第三支路，其电路连接关系同第一支路，这里就不在赘述。
其中，图6中二极管为MOS管的体二极管。
工作原理，如图7所示：
T1时间为备份电池一工作，此时Q3、Q4同时导通；断开SW4，此时为备份电池一的辅助开关工作，即Q1导通Q2的体二极管导通；2mS后(T2)合上SW5，此时为两个备份电池的辅助开关工作，即Q5导通Q6的体二极管导通； 2mS后(T3)断开SW3，此时为备份电池二的辅助开关工作，2mS后(T4)合上SW6，即Q5、Q6同时导通电路转为备份电池二供电。2mS的延时是充分考虑MOS管的开关延迟时间，包含不单限于2mS。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种平滑电源电池切换电路，包括：至少两路源切换支路，以及分别与各切换支路相连的电源监测控制电路及DC-DC电源，其特征在于，所述切换支路由备用电源、辅助开关电路及主开关切换电路组成，所述辅助开关电路与主开关电路相并联。
2.如权利要求1所述的平滑电源电池切换电路，其特征在于，所述辅助开关电路包括：第一二极管、第三MOS管，所述主开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，备用电源接第一MOS管漏极，第一MOS管的源极与第二MOS管的源极相连，第一MOS管的栅极经第一电阻接主开关驱动端，第二MOS管的栅极经第四电阻接辅助开关驱动端，第二电阻与第三电阻串联后一端与第一MOS管的栅极相连，另一端与第二MOS管的栅极相连，第一二极管的阳极接备用电源输入端，其阴极与第三MOS管的漏极相连，第三MOS管的源极接DC-DC电源，第三MOS管的栅极接辅助开关驱动端，第二电阻与第三电阻的中点与第一MOS管及第二MOS管的源极相连。
3.如权利要求2所述的平滑电源电池切换电路，其特征在于，还包括第五电阻，所述第五电阻并联在第三MOS管的源极和栅极之间。
4.如权利要求1所述的平滑电源电池切换电路，其特征在于，所述辅助开关电路包括：第一二极管、第二二极管，所述主开关电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，备用电源接第一MOS管漏极，第一MOS管的源极与第二MOS管的源极相连，第一MOS管的栅极经第一电阻接辅助开关驱动端，第二MOS管的栅极经第四电阻接主开关驱动端，第一二极管并联在第一MOS管的源极和漏极之间，第二二极管并联在第二MOS 管的源极和漏极之间，第二电阻与第三电阻串联后一端与第一MOS管的栅极相连，另一端与第二MOS管的栅极相连，第二电阻与第三电阻的中点与第一MOS管及第二MOS管的源极相连。
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