一种电源自动切换电路的制作方法
1.本实用新型涉及电源切换技术领域，特别地涉及一种电源自动切换电路。
背景技术：
2.为了保证设备工作的不间断性，一般会为该设备配备两路电源，分别为主电源和副电源。平时工作时主要以主电源输入供电为主，当主电源意外断电时，自动切换至副电源。
3.现有的电源切换方式，大多以继电器动作来实现。然而，继电器作为开关，其体积较大、工作频率低、开关速度慢，且有触点，会产生电磁干扰，以上缺点均会对设备的正常工作产生影响，即现有技术无法实现主、副电源之间的无间断切换。
技术实现要素：
4.针对上述现有技术中的问题，本技术提出了一种电源自动切换电路，能够实现主、副电源之间的无间断切换，从而保证设备的正常工作。
5.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
6.一种电源自动切换电路，包括：主电源模块、副电源模块、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一mos管和第二mos管；所述主电源模块经所述第一mos管电性连接至负载；所述第一三极管与所述第一mos管电性连接，所述第一三极管用于控制所述第一mos管的通断；所述副电源模块经所述第二mos管电性连接至负载；所述第二三极管与所述第二mos管电性连接，所述第二三极管用于控制所述第二mos管的通断；所述第三三极管与所述第二三极管电性连接，所述第三三极管用于控制所述第二三极管的通断；所述第一三极管还电性连接至所述主电源模块；所述第二三极管还电性连接至所述副电源模块；所述第三三极管还分别电性连接至所述主电源模块、所述副电源模块。
7.优选地，所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管均为npn型三极管；所述第一mos管和所述第二mos管均为pmos管。
8.优选地，所述第一mos管的源极连接至所述主电源模块，所述第一mos管的漏极连接至所述负载，所述第一mos管的栅极经电阻r1连接至所述主电源模块；所述第一三极管的集电极经电阻r2与所述第一mos管的栅极连接，所述第一三极管的基极经电阻r3与所述主电源模块连接，所述第一三极管的发射极接地。
9.优选地，所述第一mos管至少一个，且所述第一mos管并联。
10.优选地，所述第二mos管的源极连接至所述副电源模块，所述第二mos管的漏极连接至所述负载，所述第二mos管的栅极经电阻r4连接至所述副电源模块；所述第二三极管的集电极经电阻r5与所述第二mos管的栅极连接，所述第二三极管的集电极还经电阻r6连接至所述副电源模块，所述第二三极管的基极经电阻r7与所述第三三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第三三极管的集电极还经电阻r8连接至所述副电源模块，所述第三三极管的发射极接地；所述第三三极管的基极连接电阻r9的一端，电阻r9的另
一端分别连接电阻r10的一端和电阻r11的一端，电阻r10的另一端连接至所述主电源模块，电阻r11的另一端接地。
11.进一步地，还包括：旁路电容；所述旁路电容的一端与所述第二三极管的基极连接，所述旁路电容的另一端接地。
12.优选地，所述第二mos管至少一个，且所述第二mos管并联。
13.进一步地，还包括：用于防止电流倒灌的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管设置于所述第一mos管与所述负载之间；所述第二二极管设置于所述第二mos管与所述负载之间。
14.优选地，所述第一二极管至少一个，且所述第一二极管并联；所述第二二极管至少一个，且所述第二二极管并联。
15.进一步地，所述第一二极管与所述负载之间，以及，所述第二二极管与所述负载之间还均设有熔断器。
16.进一步地，还包括：相互并联的至少一个电解电容；所述电解电容的正极连接所述负载，所述电解电容的负极接地。
17.本实用新型实施例提供的一种电源自动切换电路，设置了主电源模块、副电源模块、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一mos管和第二mos管，并且，主电源模块经第一mos管电性连接至负载，第一三极管与第一mos管电性连接，用于控制第一mos管的通断；副电源模块经第二mos管电性连接至负载，第二三极管与第二mos管电性连接，用于控制第二mos管的通断；第三三极管与第二三极管电性连接，用于控制第二三极管的通断；第一三极管还电性连接至主电源模块，第二三极管还电性连接至副电源模块，第三三极管还分别电性连接至主电源模块和副电源模块。可见，本实用新型提供的技术方案，是采用有源器件作为切换开关，以达到电路通断的目的，进而完成主、副电源的切换的。而有源器件与继电器相比，开关速度更快、工作频率更高，且无触点，不会产生电磁干扰，使得在主、副电源切换的过程中，正在工作的设备不受电源切换影响，即，本实用新型提供的技术方案，能够实现主、副电源之间的无间断切换，从而保证设备的正常工作。
附图说明
18.通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本实用新型公开的范围。其中所包括的附图是：
19.图1为本实用新型实施例的电路结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例中主电源电路的原理图；
21.图3为本实用新型实施例中副电源电路的原理图；
22.图4为本实用新型实施例中主、副电源的切换总图。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方法，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用
新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
25.为保证在主、副电源模块自动切换时能够不间断地为工作中的设备提供电源，本实用新型设计了一种电源自动切换电路，当判断主电源模块出现异常时，能够自动切换至副电源模块供电。
26.基于上述思路，本实用新型实施例提供了一种电源自动切换电路，如图1所示，该电路包括：主电源模块、副电源模块、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一mos管和第二mos管；所述主电源模块经所述第一mos管电性连接至负载；所述第一三极管与所述第一mos管电性连接，所述第一三极管用于控制所述第一mos管的通断；所述副电源模块经所述第二mos管电性连接至负载；所述第二三极管与所述第二mos管电性连接，所述第二三极管用于控制所述第二mos管的通断；所述第三三极管与所述第二三极管电性连接，所述第三三极管用于控制所述第二三极管的通断；所述第一三极管还电性连接至所述主电源模块；所述第二三极管还电性连接至所述副电源模块；所述第三三极管还分别电性连接至所述主电源模块、所述副电源模块。
27.进一步地，本实施例所述的电路还包括：用于防止电流倒灌的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管设置于所述第一mos管与所述负载之间；所述第二二极管设置于所述第二mos管与所述负载之间。本实施例中，所述第一二极管至少一个，且所述第一二极管并联；所述第二二极管至少一个，且所述第二二极管并联，以达到更有效地防止电流倒灌的技术效果。
28.其中，上述主电源模块、第一三极管和第一mos管通过电连接构成主电源电路；上述主电源模块、副电源模块、第二三极管、第三三极管和第二mos管通过电连接构成副电源电路。
29.本实施例中，所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管均为npn型三极管；所述第一mos管和所述第二mos管均为pmos管。
30.在实际应用中，所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管均可采用型号为s9013lt1的npn型三极管；所述第一mos管和所述第二mos管均可采用型号为mjd127的pmos管。
31.本实施例中的主电源电路采用以下方式电连接构成：所述第一mos管的源极连接至所述主电源模块，所述第一mos管的漏极连接至所述负载，所述第一mos管的栅极经电阻r1连接至所述主电源模块；所述第一三极管的集电极经电阻r2与所述第一mos管的栅极连接，所述第一三极管的基极经电阻r3与所述主电源模块连接，所述第一三极管的发射极接地。
32.为了减少上述第一mos管内阻带来的损耗，本实施例中，所述第一mos管至少一个，且所述第一mos管并联。
33.为了防止电流倒灌，本实施例还在主电源电路的输出端增加二极管，即本实施例所述的电路还包括：第一二极管；所述第一二极管的阳极与所述第一mos管的漏极连接，所述第一二极管的阴极与所述负载连接。
34.本实施例中，所述第一二极管至少一个，且所述第一二极管并联。
35.具体地，如图2所示，本实施例中的主电源模块为24v，图2中采用24v-master表示。
q9、q10、q11、q12均为上述第一mos管，q13为上述第一三极管，d6、d7、d8均为上述第一二极管。q9、q10、q11、q12的源极均直接连接至主电源模块，其栅极均经电阻r1连接至主电源模块，其漏极经相互并联的d6、d7、d8连接至负载。q13的集电极经电阻r2与q9、q10、q11、q12的栅极连接，q13的基极经电阻r3与主电源模块连接，q13的发射极接地。其中，q9、q10、q11、q12的漏极与d6、d7、d8的阳极连接，d6、d7、d8的阴极与负载连接。
36.本实施例中的副电源电路采用以下方式电连接构成：所述第二mos管的源极连接至所述副电源模块，所述第二mos管的漏极连接至所述负载，所述第二mos管的栅极经电阻r4连接至所述副电源模块；所述第二三极管的集电极经电阻r5与所述第二mos管的栅极连接，所述第二三极管的集电极还经电阻r6连接至所述副电源模块，所述第二三极管的基极经电阻r7与所述第三三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第三三极管的集电极还经电阻r8连接至所述副电源模块，所述第三三极管的发射极接地；所述第三三极管的基极连接电阻r9的一端，电阻r9的另一端分别连接电阻r10的一端和电阻r11的一端，电阻r10的另一端连接至所述主电源模块，电阻r11的另一端接地。
37.进一步地，为了达到滤波、去耦等技术效果，本实施例所述的电路还包括：旁路电容；所述旁路电容的一端与所述第二三极管的基极连接，所述旁路电容的另一端接地。
38.为了减少上述第二mos管内阻带来的损耗，本实施例中，所述第二mos管至少一个，且所述第二mos管并联。
39.为了防止电流倒灌，本实施例还在副电源电路的输出端增加二极管，即本实施例所述的电路还包括：第二二极管；所述第二二极管的阳极与所述第二mos管的漏极连接，所述第二二极管的阴极与所述负载连接。
40.本实施例中，所述第二二极管至少一个，且所述第二二极管并联。
41.具体地，如图3所示，本实施例中的主、副电源模块均为24v，图3中分别采用24v-master和24v-slave表示。q5、q6、q7、q8均为上述第二mos管，q3为上述第二三极管，q4为上述第三三极管，d3、d4、d5均为上述第一二极管。q5、q6、q7、q8的源极均直接连接至副电源模块，其栅极均经电阻r4连接至副电源模块，其漏极经相互并联的d3、d4、d5连接至负载。其中，q5、q6、q7、q8的漏极与d3、d4、d5的阳极连接，d3、d4、d5的阴极与负载连接。
42.q3的集电极经电阻r5与q5、q6、q7、q8的栅极连接，q3的集电极还经电阻r6连接至副电源模块，q3的基极经电阻r7与q4的集电极连接，q3的发射极接地；旁路电容c10的一端与q3的基极连接，旁路电容c10的另一端接地；q4的集电极还经电阻r8连接至副电源模块，q4的发射极接地；q4的基极连接电阻r9的一端，电阻r9的另一端分别连接电阻r10的一端和电阻r11的一端，电阻r10的另一端连接至主电源模块，电阻r11的另一端接地。
43.为了保障电路安全，本实施例中，所述第一二极管与所述负载之间，以及，所述第二二极管与所述负载之间还均设有熔断器。
44.进一步地，为了达到滤波、去耦等技术效果，本实施例所述的电路还包括：相互并联的至少一个电解电容；所述电解电容的正极连接所述负载，所述电解电容的负极接地。
45.具体地，如图4所示，f5、f6均为上述熔断器，cd1、cd2、cd3、cd4、cd5均为上述电解电容。熔断器f5与熔断器f6并联，熔断器的一端连接d3～d8的阴极，熔断器的另一端连接负载。cd1～cd5的正极连接负载，cd1～cd5的负极接地。
46.以下结合图4详细说明本电路的工作原理：
47.当主电源模块存在时，无论副电源模块是否存在，主电源电路三极管q13基极为高电平，集电极与发射极导通接地，r2为0v，控制主电源电路的第一mos管q9、q10、q11、q12的栅极为0v，其源极与漏极处于导通状态，经过第一二极管(也称第一防反二极管)d6、d7、d8后输出，主电源电路导通，为负载提供24v电源；此时，副电源电路中的三极管q4的基极为高电平，q4的集电极与发射极导通接地，使三极管q3的基极为低电平，q3的集电极与发射极处于截止状态，控制副电源电路中的第二mos管q5、q6、q7、q8的栅极为24v，源极与漏极处于截止状态，第二二极管(也称第二防反二极管)d3、d4、d5防止主电源输入，副电源电路截止。
48.当主电源模块不存在，副电源模块存在时，副电源电路中的三极管q4的基极为低电平，集电极与发射极截止，使三极管q3的基极为24v，集电极与发射极导通接地，控制副电源电路中的mos管q5、q6、q7、q8的栅极为0v，源极与漏极处于导通状态，副电源电路导通；主电源电路中的三极管q13的基极为低电平，集电极与发射极截止，r2为24v，控制主电源电路中的mos管q9、q10、q11、q12的栅极为24v，源极与漏极处于截止状态，主电源电路无电压输入。
49.通过上述工作原理可知，在本实施例中，当主电源模块存在时，无论副电源模块是否存在，主电源电路中的三极管q13处于导通状态，控制主电源电路中的mos管q9、q10、q11、q12导通，主电源电路导通；副电源电路中的三极管q4处于导通状态，三极管q3处于截止状态，三极管q3控制副电源电路中的mos管q5、q6、q7、q8截止，副电源电路截止。此时，设备的电源由主电源模块提供。当主电源模块不存在，副电源模块存在时，副电源电路中的三极管q4处于截止状态，三极管q3处于导通状态，三极管q3控制副电源电路中的mos管q5、q6、q7、q8导通，副电源电路导通，主电源电路无电压输入。此时，设备的电源由副电源模块提供。
50.本实用新型实施例提供的一种电源自动切换电路，设置了主电源模块、副电源模块、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一mos管和第二mos管，并且，主电源模块经第一mos管电性连接至负载，第一三极管与第一mos管电性连接，用于控制第一mos管的通断；副电源模块经第二mos管电性连接至负载，第二三极管与第二mos管电性连接，用于控制第二mos管的通断；第三三极管与第二三极管电性连接，用于控制第二三极管的通断；第一三极管还电性连接至主电源模块，第二三极管还电性连接至副电源模块，第三三极管还分别电性连接至主电源模块和副电源模块。可见，本实用新型提供的技术方案，是采用有源器件作为切换开关，以达到电路通断的目的，进而完成主、副电源的切换的。而有源器件与继电器相比，开关速度更快、工作频率更高，且无触点，不会产生电磁干扰，使得在主、副电源切换的过程中，正在工作的设备不受电源切换影响，即，本实用新型提供的技术方案，能够实现主、副电源之间的无间断切换，从而保证设备的正常工作。
51.本实用新型采用三极管控制mos管的通断，以达到电路通断的目的。mos管接通时间6ns，关闭时间22ns，可以快速完成电源切换。同时主、副电源电路的输出端分别增加二极管，防止电流倒灌。为减少mos管内阻带来的损耗，采用4只mos管并联的方式进行连接。主、副电源电路均由4只mos管作为开关，通过三极管进行控制。三极管由主电源模块和/或副电源模块进行控制。
52.本实用新型是一种主、副自动快速切换高精度电源模块方案，可在主、副两种电源模块之间，实现快速不间断地切换以给工作中的设备供电，有效提升设备的运行效率。本方案采用有源器件作为切换开关，与继电器相比，开关速度快，工作频率高，对电源的损耗少，
驱动电路简单，无触点，不会产生电磁干扰。同时本方案中的各器件体积小、成本低，减小了电路板占用空间，易于实现。
53.虽然本实用新型所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
技术特征：
1.一种电源自动切换电路，其特征在于，包括：主电源模块、副电源模块、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一mos管和第二mos管；所述主电源模块经所述第一mos管电性连接至负载；所述第一三极管与所述第一mos管电性连接，所述第一三极管用于控制所述第一mos管的通断；所述副电源模块经所述第二mos管电性连接至负载；所述第二三极管与所述第二mos管电性连接，所述第二三极管用于控制所述第二mos管的通断；所述第三三极管与所述第二三极管电性连接，所述第三三极管用于控制所述第二三极管的通断；所述第一三极管还电性连接至所述主电源模块；所述第二三极管还电性连接至所述副电源模块；所述第三三极管还分别电性连接至所述主电源模块、所述副电源模块。2.根据权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一三极管、所述第二三极管和所述第三三极管均为npn型三极管；所述第一mos管和所述第二mos管均为pmos管。3.根据权利要求2所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一mos管的源极连接至所述主电源模块，所述第一mos管的漏极连接至所述负载，所述第一mos管的栅极经电阻r1连接至所述主电源模块；所述第一三极管的集电极经电阻r2与所述第一mos管的栅极连接，所述第一三极管的基极经电阻r3与所述主电源模块连接，所述第一三极管的发射极接地。4.根据权利要求3所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一mos管至少一个，且所述第一mos管并联。5.根据权利要求2所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第二mos管的源极连接至所述副电源模块，所述第二mos管的漏极连接至所述负载，所述第二mos管的栅极经电阻r4连接至所述副电源模块；所述第二三极管的集电极经电阻r5与所述第二mos管的栅极连接，所述第二三极管的集电极还经电阻r6连接至所述副电源模块，所述第二三极管的基极经电阻r7与所述第三三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第三三极管的集电极还经电阻r8连接至所述副电源模块，所述第三三极管的发射极接地；所述第三三极管的基极连接电阻r9的一端，电阻r9的另一端分别连接电阻r10的一端和电阻r11的一端，电阻r10的另一端连接至所述主电源模块，电阻r11的另一端接地。6.根据权利要求5所述的电源自动切换电路，其特征在于，还包括：旁路电容；所述旁路电容的一端与所述第二三极管的基极连接，所述旁路电容的另一端接地。7.根据权利要求5所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第二mos管至少一个，且所述第二mos管并联。8.根据权利要求1所述的电源自动切换电路，其特征在于，还包括：用于防止电流倒灌的第一二极管和第二二极管；所述第一二极管设置于所述第一mos管与所述负载之间；所述第二二极管设置于所述第二mos管与所述负载之间。9.根据权利要求8所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一二极管至少一个，且所述第一二极管并联；所述第二二极管至少一个，且所述第二二极管并联。10.根据权利要求8所述的电源自动切换电路，其特征在于，所述第一二极管与所述负载之间，以及，所述第二二极管与所述负载之间还均设有熔断器。11.根据权利要求10所述的电源自动切换电路，其特征在于，还包括：相互并联的至少一个电解电容；所述电解电容的正极连接所述负载，所述电解电容的负极接地。
技术总结
本实用新型提供了一种电源自动切换电路，涉及电源切换技术领域，包括：主电源模块、副电源模块、第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一MOS管和第二MOS管；主电源模块经第一MOS管电性连接至负载；第一三极管与第一MOS管电性连接，用于控制第一MOS管的通断；副电源模块经第二MOS管电性连接至负载；第二三极管与第二MOS管电性连接，用于控制第二MOS管的通断；第三三极管与第二三极管电性连接，用于控制第二三极管的通断；第一三极管还电性连接至主电源模块；第二三极管还电性连接至副电源模块；第三三极管还分别电性连接至主电源模块、副电源模块。本实用新型提供的技术方案，能够实现主、副电源之间的无间断切换，从而保证设备的正常工作。正常工作。正常工作。
