双电源自动切换与充电电路

摘要

针对常用双电源自动切换电路的不足，本实用新型提出一种基于P沟道功率MOSFET(简称PMOS管)和电压比较器的外部电源和电池供电的双电源自动切换与充电电路。该电路利用分压电阻将外部电源电压和电池电压调整至电压比较器的阀值范围内，通过电压比较器分别比较外部电源电压和电池电压与参考电压的大小，根据比较结果控制PMOS管开关电路的通断，从而既能够完成双电源供电自动无缝切换，又能够利用外部电源向电池自动充电，同时具备供电过压、欠压保护和防电池过充电的功能。可用于火箭测发控系统、医疗急救系统、安保系统等对设备持续不间断供电要求较高的领域。

主权项

双电源自动切换与充电电路，其特征在于，所述双电源自动切换与充电包括2个电源输入端Uin_1和Uin_2,1个工作电路输出端Uout，1个基准电压芯片，2个滤波电容U1和U2，4个电压比较器C1～C4，2个NPN型三极管Q1和Q2，6个PMOS管VT1～VT6，12个二极管D1～D12以及20个电阻R1～R20；电路输出端Uout接基准电压芯片的输入端，Vref为基准电压芯片的输出端，滤波电容U1一端接基准电压芯片的输入端，另一端接地线GND，滤波电容U2一端接基准电压芯片输出端Vref，另一端接地线GND；Uin_1为外部电源的输入端，Uin_2为外部电池的输入端；Uin_1共分4路输出，第1路接PMOS管VT3的漏极和二极管D9的正极，第2路经电阻R15接PMOS管VT1的漏极和二极管D7的正极，第3路经R1和R2接地线GND，R1和R2的连接端接电压比较器C1的同相“+”输入端，电压比较器C1的反相“‑”输入端接基准电压芯片输出端Vref，第4路经R5和R6接地线GND，R5和R6的连接端接电压比较器C2的反相“‑”输入端，电压比较器C2的同相“+”输入端接基准电压芯片输出端Vref；Uin_2共分4路输出，第1路接PMOS管VT5的漏极和二极管D11的正极，第2路经R11和R12接地线GND，R11和R12的连接端接电压比较器C4的反相“‑”输入端，电压比较器C4的同相“+”输入端接基准电压芯片输出端Vref，第3路经R7和R8接地线GND，R7和R8的连接端接电压比较器C3的反相“‑”输入端，电压比较器C3同相“+”输入端接基准电压芯片输出端Vref，第4路接PMOS管VT2的漏极和二极管D8的正极；电压比较器C1的输出端Uo1共分2路输出，第1路经上拉电阻R3接电路输出端Uout，第2路接二极管D1的负极；电压比较器C2的输出端Uo2共分2路输出，第1路经上拉电阻R4接电路输出端Uout，第2路接二极管D2的负极；电压比较器C3的输出端Uo3共分2路输出，第1路经上拉电阻R9接电路输出端Uout，第2路接二极管D5的正极；电压比较器C4的 输出端Uo4共分2路输出，第1路经上拉电阻R10接电路输出端Uout，第2路接二极管D3的负极；二极管D1、D2共正极且分4路输出，第1路经上拉电阻R16接电路输出端Uout，第2路经限流电阻R17接三极管Q2基极，第3路接二极管D6的正极，第4路接二极管D4的负极；二极管D3、D4共正极且分2路输出，第1路经上拉电阻R20接电路输出端Uout，第2路经限流电阻R13接三极管Q1基极；二极管D5、D6共负极且分2路输出，第1路经下拉电阻R19接地线GND，第2路接PMOS管VT5和VT6的栅极；PMOS管VT4与VT6的漏极接电路输出端Uout；三极管Q1的射极接地线GND，基极分2路输出，第1路经上拉电阻R14接电路输出端Uout，第2路接PMOS管VT1和VT2的栅极；三极管Q2的射极接地线GND，基极分2路输出，第1路经上拉电阻R18接电路输出端Uout，第2路接PMOS管VT3和VT4的栅极；二极管D7和D8的负极端接PMOS管VT1和VT2的源极，二极管D9和D10的负极端接PMOS管VT3和VT4的源极，二极管D11和D12的负极端接PMOS管VT5和VT6的源极，二极管D10的正极端接PMOS管VT4的漏极，二极管D12的正极端接PMOS管VT6的漏极；电路输出端Uout接负载。