本發(fā)明涉及一種電源切換系統(tǒng)，尤其是一種不斷電自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備電源切換的電源管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在智能控制時(shí)，為了保證設(shè)備的良好運(yùn)行，往往需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行電池供電和電源供電同時(shí)供電，還有一些重要的報(bào)警器電路是不允許因市電停電或主供電源出現(xiàn)故障而停止工作，這都需要設(shè)置備用電源，一旦電源供電出現(xiàn)問(wèn)題，需要快速的切換到備用電源。以前的控制采用繼電器方式，切換過(guò)程存在中間斷開(kāi)，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)軟關(guān)機(jī)或遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備電源切換的電源管理系統(tǒng)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備電源切換，實(shí)現(xiàn)了不間斷供電，保證控制器的運(yùn)行，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)。
一種自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備電源切換的電源管理系統(tǒng)，輸入端分別與主供電源和備用電池連接，輸出端輸出供電電壓，控制端與主控模塊連接，主供電源的輸出端與電阻R7的一端、電阻R8的一端連接，二極管D2與電阻R7、電阻R8并聯(lián)連接，二極管D7的陰極與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7的柵極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7的源極接地，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7的漏極分別與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的柵極和電阻R6的一端連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的源極與發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極連接，發(fā)光二極管LED2的陰極與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的柵極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的漏極分別與電阻R5的一端和MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5的柵極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5的源極與電阻R5的另一端連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5的漏極分別與電阻R6的另一端和電池BT的正極連接，電池BT的陰極接地；
主供電源的輸出端分別與電阻R2的一端和MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極連接，電阻R2的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的發(fā)射極與基極之間串接發(fā)光二極端LED1，三極管Q2的集電極分別與電阻R1的一端、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源級(jí)連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極與電阻R1的另一端連接；
MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極分別與電阻R3的一端和MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極分別與電阻R3的另一端、三極管Q4的集電極和二極管D1的陽(yáng)極連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與主控模塊的I/O口連接，二極管D1的陰極與按鍵開(kāi)關(guān)S連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極輸出供電電壓。
進(jìn)一步地，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5為P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管；MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7為N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管，電阻R1、電阻R3、電阻R5、電阻R6、電阻R8的阻值為33.2KΩ，電阻R2、電阻R4、電阻R7的阻值為1KΩ。
本發(fā)明的有益效果是，
1、采用硬件方案實(shí)現(xiàn)主備電源切換，保證了快速切換，使控制器在主供電源斷電時(shí)能夠不停機(jī)切換至備用電源，實(shí)現(xiàn)在有主供電源輸入時(shí)，備用電源供電一路關(guān)斷，沒(méi)有主供電源則切換到備用電源供電。
2、切換主管采用了MOS場(chǎng)效應(yīng)管，實(shí)現(xiàn)低壓降切換，降低供電電路功耗。
3、設(shè)計(jì)了三極管Q4、電阻R4、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3、電阻R3、二極管D1構(gòu)成的手動(dòng)開(kāi)機(jī)和軟件控制關(guān)機(jī)的電路，按下開(kāi)關(guān)按鍵經(jīng)主控模塊檢測(cè)在I/O口輸出高電平，Q4導(dǎo)通，電平變低Q3導(dǎo)通，電壓輸出至設(shè)備，遠(yuǎn)程控制主控模塊輸出的I/O電平來(lái)控制系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)機(jī)。
4、設(shè)計(jì)了反接電源指示電路，起到警示作用，保證了輸入電源的正確性，LED1把電壓鉗在1.2V左右，防止過(guò)大的反向電壓把Q2的BE結(jié)擊穿。
附圖說(shuō)明
圖1是自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備電源切換的電源管理系統(tǒng)電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種自動(dòng)實(shí)現(xiàn)主備電源切換的電源管理系統(tǒng)，輸入端分別與主供電源和備用電池連接，輸出端輸出供電電壓，控制端與主控模塊連接，主供電源的輸出端與電阻R7的一端、電阻R8的一端連接，二極管D2與電阻R7、電阻R8并聯(lián)連接，二極管D7的陰極與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7的柵極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7的源極接地，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7的漏極分別與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的柵極和電阻R6的一端連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的源極與發(fā)光二極管LED2的陽(yáng)極連接，發(fā)光二極管LED2的陰極與MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的柵極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6的漏極分別與電阻R5的一端和MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5的柵極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5的源極與電阻R5的另一端連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5的漏極分別與電阻R6的另一端和電池BT的正極連接，電池BT的陰極接地。
主供電源的輸出端分別與電阻R2的一端和MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的漏極連接，電阻R2的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的發(fā)射極與基極之間串接發(fā)光二極端LED1，三極管Q2的集電極分別與電阻R1的一端、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源級(jí)連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的柵極與電阻R1的另一端連接。
MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1的源極分別與電阻R3的一端和MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3的漏極連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3的柵極分別與電阻R3的另一端、三極管Q4的集電極和二極管D1的陽(yáng)極連接，三極管Q4的發(fā)射極接地，三極管Q4的基極與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與主控模塊的I/O口連接，二極管D1的陰極與按鍵開(kāi)關(guān)S連接，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3的源極輸出供電電壓。
該電路主要采用MOS場(chǎng)效應(yīng)管、三極管和部分電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)主備電源的切換。圖中MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q3、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5為P溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管，柵極接低電平觸發(fā)；MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6、MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7為N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管，柵極接高電平觸發(fā)。電阻R1、電阻R3、電阻R5、電阻R6、電阻R8的阻值為33.2KΩ，電阻R2、電阻R4、電阻R7的阻值為1KΩ。其中LED1的作用是防止電源接反，起警示作用，并把電壓鉗在1.2V左右，防止過(guò)大的反向電壓把Q2的BE結(jié)擊穿。主控模塊控制的I/O口通過(guò)輸出高低電平來(lái)控制系統(tǒng)個(gè)開(kāi)關(guān)機(jī)，使用MOS管控制是想把控制電路的功耗降到最低，同時(shí)加了一互鎖，有主供電源供電時(shí)，備用電源供電一路關(guān)斷,沒(méi)有DC電源的話則切換到備用電源供電。
接主供電源時(shí)，一部分電壓經(jīng)電阻R7、電阻R8到MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7導(dǎo)通，經(jīng)MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q7輸出為低電平，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6截止，一部分電壓經(jīng)電阻R2將三極管Q2導(dǎo)通，將三極管Q2的電壓拉低至低電平，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q1導(dǎo)通。按下開(kāi)關(guān)按鍵經(jīng)主控模塊檢測(cè)到I/O口輸出高電平，三極管Q4導(dǎo)通，電平變低，三極管Q3導(dǎo)通，電壓輸出至設(shè)備。
當(dāng)主供電源不供電時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換至備用電源，電壓經(jīng)電阻R6將MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6導(dǎo)通，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q6電平變低，MOS場(chǎng)效應(yīng)管Q5導(dǎo)通，其工作原理與主供電源供電時(shí)相同。
上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。