电源切换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电源切换电路，包括供电单元、主控制单元、补偿单元和升压单元；所述供电单元与所述主控制单元之间设有第一单向供电开关；所述补偿单元分别与所述第一单向供电开关和所述主控制单元相连接，当所述第一单向供电开关截止为所述主控单元供电时，所述补偿单元为所述主控制单元供电；所述升压单元与所述主控制单元之间设有第二单向供电开关；当所述升压单元为外部设备供电时，所述第二单向供电开关导通，所述主控制单元由所述升压单元供电。本实用新型专利技术结构简单、运行稳定性佳、有效的防止电压倒灌，适于广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
电源切换电路
本技术涉及一种电源切换电路，属于集成电路

技术介绍
以往给手机等移动设备充电时，需要提供标准的5V电压信号，但是一些充电宝设备内部电池不能稳定提供5V电源，而且会随着电池电量的消耗，改变其本身电压的输出幅值。此外，在充电过程中，手机通过USB接口、Type-C接口等连接到充电端口上，除了电源端还有数据通讯端口，此时如果数据通讯端口上出现电平不匹配情况，将会引起端口电压倒灌问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种电源切换电路，结构简单、稳定性好且能够有效的平衡电平，防止电压倒灌。解决上述问题的技术方案为：一种电源切换电路，包括供电单元、主控制单元、补偿单元和升压单元；所述供电单元与所述主控制单元之间设有第一单向供电开关；所述补偿单元分别与所述第一单向供电开关和所述主控制单元相连接，当所述第一单向供电开关截止时，所述补偿单元为所述主控制单元供电；所述升压单元与与所述主控制单元之间设有第二单向供电开关；当所述升压单元为外部设备供电时，所述第二单向供电开关导通，所述主控制单元由所述升压单元供电。使得电平匹配，杜绝电压倒灌。进一步地，所述供电单元为电池。进一步地，所述第一单向供电开关为MOS管。进一步地，所述第二单向供电开关为MOS管或者肖特基二极管。进一步地，所述补偿单元为电容。进一步地，所述主控制单元为单片机。本技术的优点在于：当电池供电系统切换成USB供电输出时，在原供电系统中加入升压电路和切换电路，当未接入设备时，系统处于电池供电的低功耗运行状态，不启动升压电路；当外接设备与MCU相连接时，升压电路输出稳定的5V电压提供给外部设备，并切换内部主控制单元的供电源到升压电路输出电压下，使得两端电压相互匹配，电路更加稳定。电路中增加电容可以保障切换稳定。下面结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为本技术一较佳实施例1的电路图；图3为本技术一较佳实施例2的电路图。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例和附图对本技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。如图1-3所示，一种电源切换电路，包括供电单元、第一单向供电开关、主控制单元、补偿单元、第二单向供电开关和升压单元；供电单元与第一单向供电开关和升压单元相连接，补偿单元与第一单向供电开关和主控制单元相连接，当第一单向供电开关截止为主控单元供电时，补偿单元为主控制单元供电；升压单元与第二单向供电开关相连接，第二单向供电开关与主控制单元相连接，当升压单元为外部设备供电时，第二单向供电开关导通，主控制单元由升压单元供电。第二单向供电开关一端与升压单元连接，另一端与主控制单元连接。其中，供电单元是电池，主控制单元是一个可编程的微控制器，可以在宽供电电压范围内工作，补偿单元为电容C1，第二单向供电开关是肖特基二极管或者MOS管。电池输出电压在2.9V～4.2V浮动范围内，当电池电量越低时，输出的供电电压越低；第一单向供电开关为MOS管,第一单向供电开关串联在电池供电输出端和主控制单元电源输入端之间；升压单元用于将电池电压升压到更高电压5V，其使能控制引脚连接到主控制单元的一个信号输出引脚，输入电压信号端口连接电池供电输出端，升压后的电压输出端连接第二单向供电开关；当第二单向供电开关为肖特基二极管时，其阴极连接主控制单元供电电源输入端(Vdd)，阳极连接升压单元的电压输出端，当第二单向供电开关为MOS管时，其源极(S)连接主控制单元供电电源输入端(Vdd)，漏极(D)连接升压单元的电压输出端，栅极(G)连接主控制单元的一个信号输出引脚；电容C1接在主控制单元供电输入端(Vdd)上。操作原理及步骤：常态模式下，系统处于最低功耗状态，电池提供主控制单元供电端(Vdd)的电压输入：第一单向供电开关导通，电池电压通过第一单向供电开关为主控制单元供电，升压单元由“控制2”信号关闭，使其处于不工作状态，对外输出电压(VOUT)为0。当主控制单元检测到外部受电设备连接上后，由“控制1”信号驱动MOSFET第一单向供电开关关闭，截断电池供电，此时电容C1的储能开始释放给主控制单元，维持主控制单元在一定时间内可以继续工作，驱动“控制2”信号激活升压单元工作进行升压，输出5V电压(VOUT)，此电压从经过一个肖特二极管或MOS管送入主控制单元供电端(Vdd)。此时主控制单元的电源系统由电池供电切换到恒定的5V供电系统，同时向外部提供5V输出给受电设备。实施例1：通过Type-C接口给手机充电；如图2所示，主控制单元为一颗单片机芯片CH552(为申请人的产品之一，同类型的产品还有CH554等，可视情况进行替换)；MOSFET第一单向供电开关使用的是PMOS管，其漏极(D)连接电池电压输出端，源极(S)连接单片机供电电源输入端(Vdd)，栅极(G)通过一个100K电阻接到地，栅极(G)连接到主控制单元的一个控制端口上；升压单元使用SX1308芯片、一个4.7uH电感、2个电阻R2,R3、肖特基二极管D2、电容C3构成；电容C1选择2.2uF，升压单元的控制信号是EN_VH，当此信号大于1.5V时可开启升压转换。当没有连接手机设备时，PMOS管的栅极在100K(R1)下拉电阻作用下导通，将电池供电给单片机芯片，系统处于低功耗工作模式，单片机驱动EN_VH输出低电平，驱动升压电路不工作，当手机通过Type-C接口连接到该电路上时，单片机通过Type-C接口中的CC引脚检测到手机接入，驱动EN_VLIN输出高电平信号，关断MOSFET第一单向供电开关，电池停止供电给单片机，驱动EN_VH输出高电平信号，驱动升压单元工作进行升压转换5V输出，此过程中，C1电容放电维持单片机从离开电池供电到升压电路提供5V电压时间内的供电。图中的控制信号EN_VH和EN_VLIN可以合并为一个控制信号，此信号为低电平时，PMOS管导通，升压单元关闭，此信号为高电平是，PMOS管关闭，升压单元打开。图中的第二单向供电开关为肖特基二极管D1可以防止在低功耗工作模式下，电池电压从VOUT输出，同时防止从R2和R3串联到地泄露电流进而节省功耗。实施例2：第二单向供电开关为一个PMOS管；如图3所示，第二单向供电开关使用的是一个PMOS管(Q2)，其源极(S)连接单片机供电电源输入端(Vdd)，漏极(D)连接升压单元的电压输出端(VOUT)，栅极(G)连接主控制单元的一个信号输出端(EN_VHIN)。在电池供电系统下，单片机驱动EN_VHIN输出高电平，将Q2截止，电池电压不能送入VOUT端。在开启升压单元后，单片机驱动EN_VHIN输出低电平，将Q2导通，升压单元输出电压VOUT通过Q2供电给单片机。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源切换电路，包括供电单元、主控制单元、补偿单元和升压单元；其特征在于：所述供电单元与所述主控制单元之间设有第一单向供电开关；所述补偿单元分别与所述第一单向供电开关和所述主控制单元相连接，当所述第一单向供电开关截止时，所述补偿单元为所述主控制单元供电；所述升压单元与所述主控制单元之间设有第二单向供电开关；当所述升压单元为外部设备供电时，所述第二单向供电开关导通，所述主控制单元由所述升压单元供电。

【技术特征摘要】
1.一种电源切换电路，包括供电单元、主控制单元、补偿单元和升压单元；其特征在于：所述供电单元与所述主控制单元之间设有第一单向供电开关；所述补偿单元分别与所述第一单向供电开关和所述主控制单元相连接，当所述第一单向供电开关截止时，所述补偿单元为所述主控制单元供电；所述升压单元与所述主控制单元之间设有第二单向供电开关；当所述升压单元为外部设备供电时，所述第二单向供电开关导通，所述主控制单元由所述升压单元供电。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春华，
申请(专利权)人：江苏沁恒股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32