[发明专利]一种低损耗高可靠性的双路电源切换电路

说明书

一种低损耗高可靠性的双路电源切换电路，它包括AC‑DC转换单元、DC‑DC转换单元、电池组件、电池充放电管理单元，其特征在于：还包括具有两互补输出的比较器、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第一PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS管，所述DC‑DC转换单元的输出端分别与第一二极管的阳极、第一PMOS管的漏极、第四二极管的阳极电连接，所述电池充放电管理单元的输出分别与电池组件的正极、第二PMOS管的源极电连接，所述电池组件的负极接地。该低损耗高可靠性的双路电源切换电路能同时兼顾电源利用效率、电池容量最大化利用、以及切换的可靠性。

技术领域

本发明涉及双路电源切换电路技术领域，具体涉及一种低损耗高可靠性的双路电源切换电路。

背景技术

对于具有备用电池供电的系统，电源部分都会有一个双路电源切换电路，由该电路决定系统的供电是来自于市电还是备用电池，例如集中器的5V电源系统就采用了这么一个功能电路。

现有的应用于集中器的5V电源系统的双路电源切换电路如图1所示，图中D1′、D2′是肖特基二极管，Q1′是PMOS，J1′是NPN三极管，U1′是比较器；该电路利用二极管的单向导通特性，当U1′判断到AC-DC转换单元的输出电压V12V高于设定电压VREF的时候，输出低电平，Q1′截止，后端电压V5V的供电来自于DC-DC转换单元的输出V5.3V；当U1′判断到V12V低于设定电压VREF的时候，输出高电平，Q1′打开，后端电压V5V的供电来自于DC-DC转换单元的输出和电池组件的输出这两者中电压较高的那一路。该电路非常简单，但是由于二极管存在正向压降，即使是采用具有较低正向压降的肖特基二极管，在小电流下(0.1A以内)一般也有0.3V左右的压降，如果电路电流较大(比如说3A)，在室温情况下肖特基二极管一般会有0.4V以上的压降，在5V系统上采用二极管的方式来实现双路电源切换的话，至少损失5％的效率，因此该电路电源利用效率很低。

另一种应用于集中器的5V电源系统的双路电源切换电路如图2所示，图中Q2′、Q3′是PMOS；J2′、J3′是NPN三极管；U2′是具备互补输出的比较器，该电路用场效应管Q2′、Q3′取代二极管，由于场效应管的体电阻较小，可以做到30mΩ以内，因此DC-DC转换单元的输出可以降低到5.1V，依旧可以确保通过Q2′之后的电压在5V左右。但是该电路仍然存在以下缺陷：1、电池组件的充电电压必须低于DC-DC转换单元的输出电压5.1V，导致电池组件的电压容量没法最大化利用；2、当产生电源切换动作时，Q2′和Q3′是同时动作的，必然会存在一段很短的时间，在这段时间内Q2′和Q3′都处于开通状态，从而出现DC-DC转换单元的输出通过Q2′和Q3′后向电池组件充电，或者电池组件通过Q2′和Q3′后向DC-DC转换单元的输出电容充电，甚至通过DC-DC转换单元内部的场效应管的寄生二极管向AC-DC转换单元的输出电容充电。

因此现有的双路电源切换电路难以同时兼顾电源利用效率、电池容量最大化利用、以及切换的可靠性问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能同时兼顾电源利用效率、电池容量最大化利用、以及切换的可靠性的低损耗高可靠性的双路电源切换电路。