CN212137373U - 一种供电切换电路和电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供电切换电路和电子装置，该供电切换电路包括：第一受控开关连接于第二输入端与输出端之间，第二受控开关连接于第三受控开关与输出端之间，第三受控开关连接于第二受控开关与第一输入端之间；第一受控开关的受控端、第二受控开关的受控端和第三受控开关的受控端均连接于第二输入端；其中，第二输入端未连接第二电源连接时，第一受控开关截止，第二受控开关和第三受控开关导通；第二输入端连接第二电源连接时，第一受控开关导通，第二受控开关和第三受控开关截止。通过该供电切换电路能够准确且电路功耗小的控制电源的切换，极大地提高了用户的使用体验和减少损耗的能耗。

Description

一种供电切换电路和电子装置

技术领域

本申请涉及电源控制的技术领域，尤其涉及一种供电切换电路和电子装置。

背景技术

目前很多电器都内置有电池，在没有外接电源的时候，使用内置的电池进行供电，当外接电源的时候，使用外部电源供电。因此要求电路必须能够根据是否接有外部电源，而自动选择对应的供电电源。

现有大多的电源切换电路是使用二极管和MOS管配合进行切换，但是由于二极管功耗较大，所以这种电路发热较大，效率较低；如果电池电压大于外部电压时就不能正常使用。因此，如何设计一个电源切换准确且电路功耗小的电源切换电路是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种供电切换电路和电子装置，其较好的实现供电切换电路对多个电源的切换，例如防止内部电源的电压大于外部电源的电压时，外部电源不能正常使用。

本实用新型的第一方面提供了一种供电切换电路，所述供电切换电路包括用于连接第一电源的第一输入端、用于连接第二电源的第二输入端，以及用于输出电能的输出端，所述供电切换电路在未连接第二电源时由第一电源输出电能，在连接第二电源时由所述第二电源输出电能；所述供电切换电路包括第一受控开关、第二受控开关和第三受控开关，所述供电切换电路包括：

所述第一受控开关连接于所述第二输入端与输出端之间，所述第二受控开关连接于所述第三受控开关与所述输出端之间，所述第三受控开关连接于所述第二受控开关与所述第一输入端之间；

所述第一受控开关的受控端、所述第二受控开关的受控端和所述第三受控开关的受控端均连接于所述第二输入端；

其中，所述第二输入端未连接第二电源连接时，所述第一受控开关截止，所述第二受控开关和所述第三受控开关导通；所述第二输入端连接第二电源连接时，所述第一受控开关导通，所述第二受控开关和所述第三受控开关截止。

本实用新型的第二方面还提供了一种电子装置，包括：

负载；

第一电源；

所述供电切换电路，连接于所述第一电源和所述负载；

所述供电切换电路还用于连接第二电源，且在未连接第二电源时由所述第一电源输出电能，在连接第二电源时由所述第二电源输出电能。

相比现有技术，本实用新型实施例的有益效果在于：通过在负载和第一电源之间设置供电切换电路，供电切换电路在未连接第二电源时由第一电源输出电能，在连接第二电源时由所述第二电源输出电能，通过该供电切换电路能够准确且电路功耗小的控制电源的切换，极大地提高了用户的使用体验和减少损耗的能耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的供电切换电路的一实施方式的电路示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电子装置一结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电子装置另一结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

请参照图1，图1为本实用新型实施例提供的供电切换电路的一实施方式的电路示意图。

如图1所示，所述供电切换电路包括第一受控开关101、第二受控开关102、第三受控开关103、第一输入端201、第二输入端202和输出端203。

其中，第一输入端201用于连接于第一电源VBAT，第二输入端202用于连接于第二电源VIN。

示例性的，第一电源VBAT可以为内部电源，如电池；第二电源可以为能够对市电进行整流、变压处理的电源适配器，电源适配器可以位于电子装置内部或外部。

具体的，当第二输入端202连接第二电源VIN，由第二电源VIN输出电能；当第二输入端202未连接第二电源VIN时，由第一电源VBAT输出电能。

可以理解的，当第二电源VIN有电能输出时，确定第二输入端202连接第二电源VIN。

在一些实施例中，第一受控开关101连接于第二输入端202和输出端203之间；第二受控开关102连接于第三受控开关103和输出端203之间；第三受控开关连接于第二受控开关102和第一输入端201之间；第一受控开关101的受控端、第二受控开关102的受控端和第三受控开关103的受控端均连接于第二输入端202。其中，第一受控开关101、第二受控开关102和第三受控开关103分别包括MOS管Q1、MOS管Q2和MOS管Q3。

示例性的，当第二输入端202连接第二电源VIN时，第一受控开关101导通，第二受控开关102和第三受控开关103均截止，第一电源VBAT停止提供电能，第二电源VIN输出电能，并通过输出端203输出，以给负载提供电能。

示例性的，当第二输入端202未连接第二电源VIN时，第一受控开关101截止，第二受控开关102和第三受控开关103均导通，由第一电源VBAT输出电能，并通过输出端203输出，以给负载提供电能。

通过该供电切换电路能够准确且电路功耗小的控制电源的切换，极大地提高了用户的使用体验和减少损耗的能耗。

在一些实施例中，第二受控开关102的开关的受控端通过第一电阻R1接地。当第三受控开关103导通时，以使第二受控开关102的MOS管Q2的源级和栅极存在电压差值，使得第二受控开关102能够导通。

在一些实施例中，供电切换电路包括第一电平翻转电路301，第一受控开关101通过该第一电平翻转电路301连接第二输入端202。当该第二输入端202连接第二电源VIN时，第一电平翻转电路301向该第一受控开关101的受控端输出低电平，以使该第一受控开关101导通，使得第二电源VIN提供的电能能够流通至输出端203。其中，第一电平翻转电路301在连接第二电源VIN时输出低电平，在未连接第二电源VIN时输出高电平。通过第一电平翻转电路301输出低电平，控制MOS管Q1导通，进而控制第一受控开关导通，能够迅速的连通第二电源VIN供电电路。

具体地，该第一电平翻转电路301包括第四受控开关104，该第四受控开关104的一端连接于第一受控开关101的受控端，另一端接地，该第四受控开关104的受控端连接于第二输入端202。

在另一实施例中，该第四受控开关104的受控端通过第九电阻R9连接于第二输入端202。

示例性的，第二输入端202连接第二电源时，该第四受控开关104导通，以使第一电平翻转电路301输出低电平，使得该第一受控开关101的受控端为低电平，该第一受控开关101的一端连接于第二输入端202处于高电平，该MOS管Q1栅极和源级之间存在电压差，使得该MOS管Q1导通，第二电源VIN供电的电能导通至输出端203，以给负载提供电能。

在一些实施例中，该供电切换电路还包括电平跟随电路302，第三受控开关103的受控端通过该电平跟随电路302连接于所述第二输入端VIN。其中，电平跟随电路302输出包括低电平或者高电平，当第二输入端202未连接第二电源VIN时，电平跟随电路302输出低电平；当第二输入端202连接第二电源VIN时，电平跟随电路302输出高电平。通过确定电平跟随电路302输出的是低电平还是高电平，进而控制第三受控开关103的导通或截止，提高了供电切换电路的效率。

示例性的，第二输入端202未连接第二电源VIN时，该电平跟随电路302向第三受控开关103的受控端输出低电平，以使第三受控开关103导通，第三受控开关103导通时使第二受控开关102导通，使得第一输入端201连接的第一电源提供的电能流经第三受控开关103和第二受控开关102到达输出端203，并通过输出端203输出以给负载提供电能。准确的控制输出端203输出第一电源VBAT提供的电能。

示例性的，第二输入端202连接第二电源VIN时，该电平跟随电路302向第三受控开关103的受控端输出高电平，使得第三受控开关103的MOS管Q3的栅极电压等于源级电压，该MOS管Q3截止，即第三受控开关103截止，第三受控开关103截止使第二受控开关102截止，以使第一电源的电能不能输出至输出端203。准确的控制输出端203输出第二电源VIN提供的电能。

在一些实施例中，该电平跟随电路302包括第五受控开关105和第二电平翻转电路303；该第五受控开关105一端连接于第三受控开关103的受控端，另一端接地，该第五受控开关105的受控端通过第二电平翻转电路303连接于所述第二输入端202。其中，该第五受控开关105包括三极管Q5。

在一些实施例中，该第五受控开关105的受控端通过第二电阻R2连接于第二电平翻转电路303的一端，该第五受控开关105的受控端还通过第五电阻R5接地。

示例性的，第二输入端202未连接第二电源VIN时，第二电平翻转电路302向第五受控开关105的受控端输出高电平，导通第五受控开关105以使第三受控开关103的受控端接地，第三受控开关103的MOS管Q3栅极和源级存在电压差，使得第三受控开关103导通。当第二输入端202未连接第二电源VIN时，准确的控制第三受控开关103导通。

示例性的，第二输入端202连接第二电源VIN时，第二电平翻转电路302向第五受控开关105的受控端输出低电平，使第五受控开关105截止，第五受控开关105截止时第三受控开关103截止。当第二输入端202连接第二电源VIN时，准确的控制第三受控开关103截止。

在一些实施例中，第二电平翻转电路302包括第六受控开关106，第六受控开关106的一端连接于第一输入端201和通过第二电阻R2连接于第五受控开关105的受控端，另一端接地，第六受控开关106的受控端连接于第二输入端202。其中，第六受控开关包括三极管Q6。

在另一些实施例中，第六受控开关106通过第六电阻R6连接于第一输入端201，第六受控开关106通过第七电阻R7连接于第二输入端202，该第六受控开关106的受控端通过第八电阻R8接地。

示例性的，第二输入端202未连接第二电源VIN时，该第六受控开关106的三极管Q6的基级和发射级的电压相等，使得该三极管Q6截止，即该第六受控开关106截止，第五受控开关105的受控端置为高电平而导通。当第二输入端202未连接第二电源VIN时，使得该三极管Q6截止，进而准确的控制第五受控开关105导通。

示例性的，第二输入端202连接第二电源VIN时，该第六受控开关106的三极管Q6的基级和发射级存在电压差，使得该三极管Q6导通，即该第六受控开关106导通，该第五受控开关105的受控端接地而截止。当第二输入端202连接第二电源VIN时，得该三极管Q6导通，进而准确的控制第五受控开关105截止。

在一些实施例中，第一受控开关101的受控端通过第三电阻R3连接于供电切换电路的输出端203，当第四受控开关104导通时，该第一受控开关101的受控端接地。

在另一些实施例中，第三受控开关103的受控端通过第四电阻R4连接于第一输入端201，第五受控开关105导通时该第三受控开关103的受控端接地，第五受控开关截止时第三受控开关103的受控端通过第四电阻R4连接所述第一输入端201的第一电源VBAT。当第五受控开关105导通时，存在第四电阻R4防止第一电源VBAT短路。

在一些实施例中，第一受控开关101、第二受控开关102和第三受控开关103为MOS管；第四受控开关104、第五受控开关105和第六受控106开关为三极管。

示例性的，第一受控开关101为MOS管Q1、第二受控开关102为MOS管Q2、第三受控开关103为MOS管Q3、第四受控开关104为三极管Q4、第五受控开关105为三极管Q5和第六受控开关106为三极管Q6。MOS管Q1、MOS管Q2或MOS管Q3在栅极和源级存在电压差时导通，即第一受控开关101、第二受控开关102或第三受控开关103在栅极和源级存在电压差时导通；当三极管Q4、三极管Q5和三极管Q6的基级电压大于发射极电压时，三极管Q4、三极管Q5或三极管Q6导通，即第四受控开关104、第五受控开关105或第六受控开关106导通。

在一些实施例中，当第二输入端202连接第二电源VIN时，第四受控开关104导通，第四受控开关104导通使第一受控开关101导通，以使第二电源提供的电能从输出端203流出。当第二输入端202连接第二电源VIN时，第六受控开关106导通，第六受控开关106导通使输出至第五受控开关105受控端为低电平，以使第五受控开关105截止，使得第三受控开关103截止，第三受控开关103截止使第一电源提供的电能不能输出至输出端203，第三受控开关103截止使得第二受控开关截止，防止第二电源对第一电源充电。当第二输入端202连接第二电源VIN，通过供电切换电路能够准确的切换供电电源为第二电源VIN。

在另一些实施例中，当第二输入端202未连接第二电源VIN时，第一受控开关101、第四受控开关104截止和第六受控开关106截止；当第六受控开关106截止使第五受控开关105的受控端接入高电平，使得第五受控开关105导通，第五受控开关105导通使第三受控开关103的受控端接地，使得第三受控开关103导通，第三受控开关103导通使第二受控开关102导通，使得第一电源提供的电能通过第三受控开关103和第二受控开关102流通至输出端203，以供负载使用。当第二输入端202未连接第二电源VIN时，能够准确的输出第一电源VBAT提供的电能，以供负载使用。

请结合前述实施例参见图2和图3，图2是本实用新型实施例提供的电子装置一结构示意图，图3是本实用新型实施例提供的电子装置另一结构示意图。

如图2和图3所示，电子装置包括：

负载410；

第一电源420；

供电切换电路430，用于连接于第一电源420和所述负载410。

具体的，供电切换电路还用于连接第二电源440，且在未连接第二电源440时由所述第一电源420输出电能，在连接第二电源440时由所述第二电源440输出电能。

示例性的，电子装置包括电源接口，供电切换电路连接电源接口，电源接口连接第二电源时，由第二电源440通过供电切换电路430给负载410供电。电源接口未连接第二电源时，由第一电源420通过供电切换电路430给负载410供电。

示例性的，电子装置包括灯具、音箱、风扇中的至少一种。例如，当电子装置为风扇时，其负载包括电机。

本说明书实施例提供的供电切换电路，通过在负载和第一电源之前设置供电切换电路，供电切换电路在未连接第二电源时由第一电源输出电能，在连接第二电源时由所述第二电源输出电能，通过该供电切换电路能够准确且电路功耗小的控制电源的切换，极大地提高了用户的使用体验和减少损耗的能耗。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。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。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种供电切换电路，其特征在于，所述供电切换电路包括用于连接第一电源的第一输入端、用于连接第二电源的第二输入端，以及用于输出电能的输出端，所述供电切换电路在未连接第二电源时由第一电源输出电能，在连接第二电源时由所述第二电源输出电能；所述供电切换电路包括第一受控开关、第二受控开关和第三受控开关，所述供电切换电路包括：

所述第一受控开关连接于所述第二输入端与输出端之间，所述第二受控开关连接于所述第三受控开关与所述输出端之间，所述第三受控开关连接于所述第二受控开关与所述第一输入端之间；

所述第一受控开关的受控端、所述第二受控开关的受控端和所述第三受控开关的受控端均连接于所述第二输入端；

其中，所述第二输入端未连接第二电源连接时，所述第一受控开关截止，所述第二受控开关和所述第三受控开关导通；所述第二输入端连接第二电源连接时，所述第一受控开关导通，所述第二受控开关和所述第三受控开关截止。

2.如权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述供电切换电路还包括第一电平翻转电路，所述第一受控开关的受控端通过第一电平翻转电路连接所述第二输入端；

所述第二输入端连接第二电源时，所述第一电平翻转电路向所述第一受控开关的受控端输出低电平，以使所述第一受控开关导通；

第二受控开关的受控端通过第一电阻接地。

3.如权利要求2所述的供电切换电路，其特征在于，所述第一电平翻转电路包括第四受控开关；

所述第四受控开关一端连接于所述第一受控开关的受控端，另一端接地，所述第四受控开关的受控端连接于第二输入端。

4.如权利要求1所述的供电切换电路，其特征在于，所述供电切换电路还包括电平跟随电路，所述第三受控开关的受控端通过所述电平跟随电路连接于所述第二输入端；

所述第二输入端未连接第二电源时，所述电平跟随电路向所述第三受控开关的受控端输出低电平，以使所述第三受控开关导通，所述第三受控开关导通时使所述第二受控开关导通；

所述第二输入端连接第二电源时，所述电平跟随电路使所述第三受控开关截止，所述第三受控开关截止时使所述第二受控开关截止。

5.如权利要求4所述的供电切换电路，其特征在于，所述电平跟随电路包括第五受控开关和第二电平翻转电路，所述第五受控开关一端连接于所述第三受控开关的受控端，另一端接地，所述第五受控开关的受控端通过所述第二电平翻转电路连接于所述第二输入端；

所述第二输入端未连接第二电源时，所述第二电平翻转电路向所述第五受控开关的受控端输出高电平，导通所述第五受控开关以使所述第三受控开关的受控端接地，使得所述第三受控开关导通；

所述第二输入端连接第二电源时，所述第二电平翻转电路向所述第五受控开关的受控端输出低电平，使所述第五受控开关截止，所述第五受控开关截止时所述第三受控开关截止。

6.如权利要求5所述的供电切换电路，其特征在于，所述第二电平翻转电路包括第六受控开关，所述第六受控开关的一端连接于所述第一输入端和通过第二电阻连接于所述第五受控开关的受控端，另一端接地，所述第六受控开关的受控端连接于第二输入端；

所述第二输入端未连接第二电源时，所述第六受控开关截止，所述第五受控开关的受控端置为高电平而导通；

所述第二输入端连接第二电源时，所述第六受控开关导通，所述第五受控开关的受控端接地而截止。

7.如权利要求3所述的供电切换电路，其特征在于，所述第一受控开关的受控端通过第三电阻连接于供电切换电路的输出端，所述第四受控开关导通时所述第一受控开关的受控端接地。

8.如权利要求5所述的供电切换电路，其特征在于，所述第三受控开关的受控端通过第四电阻连接于第一输入端，所述第五受控开关导通时所述第三受控开关的受控端接地，所述第五受控开关截止时所述第三受控开关的受控端通过所述第四电阻连接所述第一输入端的第一电源。

9.如权利要求1-8中任意一项所述的供电切换电路，其特征在于，所述第一受控开关、第二受控开关和第三受控开关为MOS管，第四受控开关、第五受控开关和第六受控开关为三极管。

10.一种电子装置，其特征在于，包括：

负载；

第一电源；

如权利要求1-9中任一项所述的供电切换电路，连接于所述第一电源和所述负载；

所述供电切换电路还用于连接第二电源，且在未连接第二电源时由所述第一电源输出电能，在连接第二电源时由所述第二电源输出电能。

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