一种备用电池自动切换电路论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及一种备用电池自动切换电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、备用电池、主供电电源和外部负载；第一二极管D1的阳极与主供电电源的正极电性相连；第三二极管D3的阳极与备用电池的正极电性相连；第三二极管D3的阴极与第二二极管D2的阳极电性相连；第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极均与外部负载电源输入端电性相连；备用电池的负极、主供电电源的负极和外部负载的输出端均接地。本实用新型将备用电池输出到负载的电压设置得比外部主供电电源输出到负载的电压更低，通过同一点电位的高低变化实现主供电电源和备用电池的自动切换，不需要进行编程控制切换，具有低功耗低成本的特点。

主设计要求

1.一种备用电池自动切换电路，其特征在于：包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、备用电池、主供电电源和外部负载；所述第一二极管D1的阳极与所述主供电电源的正极电性相连；所述第三二极管D3的阳极与所述备用电池的正极电性相连；所述第三二极管D3的阴极与所述第二二极管D2的阳极电性相连；所述第一二极管D1的阴极和所述第二二极管D2的阴极均与所述外部负载电源输入端电性相连；所述备用电池的负极、所述主供电电源的负极和所述外部负载的输出端均接地；其中，所述第一二极管D1、所述第二二极管D2和所述第三二极管D3均采用的是肖特基二极管。

设计方案

其中，所述第一二极管D1、所述第二二极管D2和所述第三二极管D3均采用的是肖特基二极管。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及以电源供电的电子产品应用领域，一种备用电池自动切换电路。

背景技术

在各种电子产品中，有的产品的供电是由一个外部主供电电源，外加一个备用电池。外部供电电源在使用过程中，有时会因为其他因素导致输出电源异常，使电子产品无法正常工作。为了防止产品因外部供电掉电停止工作，需要立即切换为备用电池供电，使电子产品继续工作。对于外部主供电电源和备用电池的切换电路，行业内通常采用两个开关或两个Mosfet来实现切换。平时外部主供电电源供电时，外部电源控制开关闭合，备用电池控制开关断开；当外部供电停止时，立即将备用电池控制开关闭合，外部电源开关断开。这种方法在两个开关的切换需要在程序上进行编程控制，同时需要对两个开关切换的时间计算准确，否则当外部主供电电源停止供电，而备用电池的开关还没及时打开，会导致产品失去供电电源。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种备用电池自动切换电路，能够将备用电池输出到负载的电压设置得比外部主供电电源输出到负载的电压更低，通过同一点电位的高低变化实现主供电电源和备用电池的自动切换，不需要进行编程控制切换，低功耗，低成本。

本实用新型采用以下方案实现：一种备用电池自动切换电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、备用电池、主供电电源和外部负载；所述第一二极管D1的阳极与所述主供电电源的正极电性相连；所述第三二极管D3的阳极与所述备用电池的正极电性相连；所述第三二极管D3的阴极与所述第二二极管D2的阳极电性相连；所述第一二极管D1的阴极和所述第二二极管D2的阴极均与所述外部负载电源输入端电性相连；所述备用电池的负极、所述主供电电源的负极和所述外部负载的输出端均接地。

进一步地，所述第一二极管D1、所述第二二极管D2和所述第三二极管D3均采用的是肖特基二极管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型可以应用于带有备用电池的电子产品外部供电电源异常时备用电池自动切换，具有低功耗，低成本的特点。

（2）本实用新型可以在电子产品外部供电电源异常时立即切换为备用电池供电，并且不需要进行编程控制切换，保障了电子产品运行时供电持续性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实施例提供了一种备用电池自动切换电路，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、备用电池、主供电电源和外部负载；所述第一二极管D1的阳极与所述主供电电源的正极电性相连；所述第三二极管D3的阳极与所述备用电池的正极电性相连；所述第三二极管D3的阴极与所述第二二极管D2的阳极电性相连；所述第一二极管D1的阴极和所述第二二极管D2的阴极均与所述外部负载电源输入端电性相连；所述备用电池的负极、所述主供电电源的负极和所述外部负载的输出端均接地。

在本实施例中，所述第一二极管D1、所述第二二极管D2和所述第三二极管D3均采用的是肖特基二极管。

较佳的，本实施例二极管D1串接在外部主供电电源支路上，D1的阳极接主供电电源正极，D1的阴极接电路外部负载电源输入端VCC；二极管D2、二极管D3串联后接在备用电池支路上，二极管D3的阳极接备用电池正极，二极管D3的阴极与二极管D2的阳极连接，二极管D2的阴极接电路外部负载电源输入端VCC。

在本实施例电路中的D1、D2、D3二极管除了起反向充电保护，保证电流流通方向外，还起到电压钳位作用。电路中备用电池的输出电压需要小于或等于外部主供电电源的输出电压，平时两个电源都接在电路中，由于每个肖特基二极管正向导通压降约为0.3V，因此主供电电源支路A点的电压为（V主供电电源-0.3V）,备用电池支路B点的电压为（V备用电池- 0.3V - 0.3V）。由于备用电池的输出电压小于或等于主供电电源的输出电压，因此B点的电压比A点的电压低至少0.3V，由外部主供电电源A点的高电位向负载供电，备用电池无电流输出。

当外部主供电电源由于某种原因停止供电时，A点电压为0，B点电压为（V备用电池- 0.3V - 0.3V），由备用电池B点继续向负载供电，保证了负载正常运行。

当外部主供电电源恢复供电时，A点电压上升为（V主供电电源-0.3V），B点电压为（V备用电池- 0.3V - 0.3V）， B点的电压比A点的电压低至少0.3V，由外部主供电电源A点的高电位向负载供电，备用电池停止供电输出。

较佳的，本实施例利用二极管的单向导电性和二极管正向导通压降进行电压钳位，将备用电池输出到负载的电压设置得比外部主供电电源输出到负载的电压更低，通过同一点电位的高低变化实现主供电电源和备用电池的自动切换，不需要进行编程控制切换，具有低功耗，低成本的特点，同时又不影响产品正常运行。可以在外部主供电电源停止供电或或恢复供电时，进行备用电池自动切换。电路上实现了自动切换，不需要进行编程控制切换，节约了程序编写成本，同时在电路上更为简单，成本更低。值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

设计图

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