专利名称：电源侦测串并联切换电路的制作方法
技术领域：
本发明为一种电子电路领域，特别是有关于一种应用于串联供电系统中，在电池温度较高、电量低、充电系统有问题或者电池坏掉的情况下，仍能由外接电源通过本发明使系统正常工作。
背景技术：
随着科技的快速发展，已经发展出了许多高精密度的电子仪器，如笔记型计算机(Notebook)、个人数字化助理(Personal Digital Assistant，PDA)，这些高精度的电子仪器在各个领域的应用已经非常广泛，对我们的生活已经有了很大的影响，特别是笔记本计算机与个人数字化助理的广泛应用，给我们的日常生活与工作带来了很大的方便，已经成为我们生活与工作不可缺少的一部分，而这些仪器的正常工作，往往需要不间断的稳定的工作电源向其提供可靠的电压。
众所周知，大多电子设备都设有一较大容量的可充电电池，笔记本计算机与个人数字化助理也不例外，而现有技术在对串联系统的笔记本计算机与个人数字化助理进行充电时其供电方式为如图1A所示，先将电池充电系统(charger)接设于外接电源，则外接电源会给电池充电系统供电，然后由电池充电系统给电池充电，最后由电池经过系统内部供电电路给整个系统供电。但是这些高精度电子仪器随着技术水准的提升，其运作的效率也日益增加，而其所产生的热量也随着增加，电子仪器的温度大大提升，而温度对电池与供电系统的影响非常大，也就是说随着时间的推移，所消耗的能量不断增加，所产生的热量也不断增加，且所产生的热量会使电池的温度不断提升，当电池的温度达到一定值的时，电池供电系统会发出报警信号，电池供电系统的保护电路会启动，切断电池供电系统对电池的供电，如图1B所示，以免电池因过热而被损坏，在上述串联供电方式下，电池充电系统切断对电池供电且当时电池电量也过低的情况下，不管外接电源有无存在于充电系统都会造成系统无法开机的问题，且在充电系统有问题或者电池坏掉的情况下，不管外接电源有无存在于充电系统，也会造成系统无法开机的问题，这样就会造成很多不便。
有鉴于此，实有必要提出一种在电池温度较高、电量低时、充电系统有问题或者电池坏掉的情况下，且系统有外接电源的时，系统仍能正常开启且适于使用的电路。
发明内容
本发明针对以上情况，提出了一种电源侦测串并联切换电路，其包括一电源侦测电路、一供电模式控制电路与一串并联切换电路，所述的电源侦测电路设有一输入端口及一输出端口，其中，输入端口连接被侦测的电源，而输出端口则用来输出控制信号，所述的供电模式控制电路设有数个输入端口及一输出端口，其中，一输入端口用于连接电源侦测电路的输出端口，其余输入端口用于接收系统的控制信号，而输出端口则用来输出判断后的控制信号，所述的串并联切换电路设有一输入端口及一输出端口，其中，输入端口连接于供电模式控制电路的输出端口，而输出端口则用来与负载电路连接，透过本发明之一种电源侦测串并联切换电路，可以在电池温度较高、电量较低、充电系统有问题或者电池坏掉的情况下，且有外接电源接入系统的情况下，仍能正常开启系统。
本发明的另一目的，在提供一种电源侦测串并联切换电路，其串并联切换电路将MOSFET(金属-氧化物-半导体厂效应管)Q31的栅极与MOSFETQ33的栅极相连接作为该串并联切换电路的输入端口，该输入端口与供电模式控制电路的输出端口连接，且在MOSFETQ31的栅极与MOSFETQ33的栅极之间并联一接地电阻R32，该MOSFETQ31的源极作接地连接，该MOSFETQ31的漏极与MOSFETQ32的栅极连接，且MOSFETQ31的漏极与MOSFETQ32的栅极之间并联一与外接电源连接的电阻R31，该MOSFETQ32的源极与外接电源连接，该MOSFETQ32的漏极与负载电路之间串联一二极管D31，该二极管D31的阴极与MOSFETQ33的源极连接，该MOSFETQ33的漏极与大容量可充电电池组一端口连接，且在MOSFETQ33的源极与漏极之间并联一二极管D32，且在MOSFETQ33的漏极与大容量可充电电池组之间并联一接地耦合电容C3，以令使用时，可以在电池温度较高、电量较低、充电系统有问题或者电池坏掉的情况下，且有外接电源接入系统的情况下，仍能正常开启系统。
关本发明的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。
图1A为现有系统接外部电源正常情况下的供电示意图。
图1B为现有系统接外部电源在电池温度较高、电压较低的情况下的供电示意图。
图2为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方案一的电路图。
图3为本发明一种电源侦测串并联切换电路在实施例中的方案一的具体之电路图。
图4为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方框流程图。
图5A为本发明一种电源侦测串并联切换电路的并联架构工作流程示意图。
图5B为本发明一种电源侦测串并联切换电路的串联架构工作流程示意图。
图6为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方案二之电路图。
图7为本发明一种电源侦测串并联切换电路在实施例中的方案二的具体的电路图。
具体实施方式以下结合附图对本发明一种电源侦测串并联切换电路进行详细的说明。
实施本发明的第一实施例。
请参阅图2、图3、图4，图2为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方案一的电路图，图3为本发明一种电源侦测串并联切换电路在实施例中的方案一的具体的电路图，图4为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方框流程图。
本发明一种电源侦测串并联切换电路包括电源侦测电路11、供电模式控制电路12与串并联切换电路13。
该电源侦测电路11设有一输入端口及一输出端口，输入端口连接被侦测的电源，而输出端口则用来输出控制信号。
该电源侦测电路11包括一侦测芯片U1，该侦测芯片U1为一具有基准电压的比较芯片，该侦测芯片U1可以有多种，比如本实施例中使用的型号为XC61CC3902NR的电压检测器，本实施例使用的侦测芯片XC61CC3902NR有4个引脚，分别为输入引脚、输出引脚、接地引脚及扩充引脚，该侦测芯片XC61CC3902NR的输入引脚作为该电源侦测电路11的输入端口与外接电源10连接，该侦测芯片XC61CC3902NR的输出引脚与MOSFETQ1的栅极连接，且输出引脚与MOSFETQ1的栅极之间并联一接地电阻R11，该MOSFETQ1的源极作接地连接，在MOSFETQ1的漏极引出一输出端口作为该电源侦测电路11的输出端口与下一级电路连接，且在MOSFETQ1的漏极与下一级电路之间并联一与外接电源50连接的电阻R12，在电路工作时，侦测芯片XC61CC3902NR的基准电压已经设定，当侦测到外部电压高于基准电压时，侦测芯片XC61CC3902NR的输出脚1脚输出高电平，并送到MOSFETQ1的栅极，MOSFETQ1导通，MOSFETQ1的漏极输出低电平给下一级电路，同时该电源侦测电路11完成对外接电源10的侦测，当侦测到外部电压低于基准电压时，MOSFETQ1的漏极输出高电平给下一级电路，说明外接电源没有或者不能使用。
该供电模式控制电路12包括一芯片U2，该芯片U2为具有或门(OR门)功能的电路，该芯片U2可以有多种，比如本实施例中使用的型号为NC7S32P5X的芯片，本实施例使用的芯片NC7S32P5X有5个引脚，分别为输入引脚1与输入引脚2、输出引脚、接地引脚及电源引脚，该芯片NC7S32P5X的电源引脚与系统电源50连接，该芯片NC7S32P5X的输入引脚1作为该供电模式控制电路12的第一输入端口与电源侦测电路11的输出端口连接，该芯片NC7S32P5X的输入引脚2作为该供电模式控制电路12的第二输入端口接收来自系统的第一控制信号121，该芯片NC7S32P5X的输出引脚连接于MOSFETQ2的栅极，该MOSFETQ2的源极作接地连接，且在MOSFETQ2的漏极引出一输出端口作为该供电模式控制电路12的输出端口与下一级电路连接，且MOSFETQ2的漏极与下一级电路之间并联一与外接电源10连接的电阻R21，在电路工作时，当第一输入端口与第二输入端口接收的信号均为低电平时，芯片NC7S32P5X的输出引脚输出低电平，MOSFETQ2不导通，该供电模式控制电路12的输出端口输出为高电平给下一级电路，其余情况，该供电模式控制电路12的输出端口输出均为低电平。
该串并联切换电路13将MOSFETQ31的栅极与MOSFETQ33的栅极相连作为该串并联切换电路13的输入端口，且MOSFETQ31的栅极与MOSFETQ33的栅极之间并联一接地电阻R32，且该输入端口与供电模式控制电路12的输出端口连接，该MOSFETQ31的源极作接地连接，该MOSFETQ31的漏极与MOSFETQ32的栅极连接，且在MOSFETQ31的漏极与MOSFETQ32的栅极之间并联一与外接电源10连接的电阻R31，该MOSFETQ32的源极与外接电源10连接，该MOSFETQ32的漏极与负载电路40之间串联一二极管D31，该二极管D31的阴极与MOSFETQ33的源极连接，该MOSFETQ33的漏极与大容量可充电电池组30之一端口连接，且该MOSFETQ33的源极与漏极之间并联一二极管D32，且该MOSFETQ33的漏极与大容量可充电电池组30之间并联一接地耦合电容C31，在电路工作时，当输入端口接收的控制信号为高电平时，MOSFETQ33截止，而MOSFETQ31导通，MOSFETQ31的漏极输出为低电平，则MOSFETQ32导通，此时的供电架构为外部电源供电的并联供电架构，供电流程图如图5A所示，当输入端口接收的控制信号为低电平时，MOSFETQ33导通，MOSFETQ31截止，MOSFETQ31的漏极输出为高电平，则MOSFETQ32截止，此时供电架构为电池供电的串联供电架构，供电流程图如图5B所示。
在本实施例中，上述的MOSFETQ1、Q2、Q31为N沟道MOSFET，MOSFETQ32、Q33为P沟道MOSFET。
本发明的第二实施例。
请参阅图6、图7、图4，图6为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方案二的电路图，图7为本发明一种电源侦测串并联切换电路在实施例中的方案二的具体的电路图，图4为本发明一种电源侦测串并联切换电路的方框流程图。
本发明一种电源侦测串并联切换电路包括电源侦测电路11、供电模式控制电路12与串并联切换电路13。
该电源侦测电路11设有一输入端口及一输出端口，输入端口连接被侦测的电源，而输出端口则用来输出控制信号。
该电源侦测电路11包括一侦测芯片U1，该侦测芯片U1为一具有基准电压的比较芯片，该侦测芯片U1可以有多种，比如本实施例中使用的型号为XC61CC3902NR的电压检测器，本实施例使用的侦测芯片XC61CC3902NR有4个引脚，分别为输入引脚、输出引脚、接地引脚及扩充引脚，该侦测芯片XC61CC3902NR的输入引脚作为该电源侦测电路11的输入端口与外接电源10连接，该侦测芯片XC61CC3902NR的输出引脚作为该电源侦测电路11的输出端口与下一级电路连接，且输出端口与下一级电路之间并联一接地电阻R11，在电路工作时，侦测芯片XC61CC3902NR的基准电压已经设定，当侦测到外部电压高于基准电压时，侦测芯片XC61CC3902NR的输出引脚1脚输出高电平给下一级电路，同时该电源侦测电路11完成对外接电源10的侦测，当侦测到外部电压低于基准电压时，该电源侦测电路11的输出端口输出低电平给下一级电路，说明外接电源没有或者不能使用。
该供电模式控制电路12包括两个反向器U21、U22，U21、U22可以有多种，比如本实施例中使用的型号为SN74AHC1G14的反向器，其中，反向器U21的输入端口作为该供电模式控制电路的第一输入端口接收来自系统的第一控制信号121，且其输出端口与芯片U23的第一输入端口连接，反向器U22的输入端口作为该供电模式控制电路的第二输入端口接收来自系统的第二控制信号122，且其输出端口与芯片U23的第二输入端口连接，芯片U23的输出端口与芯片U24的第一输入端口连接，该芯片U24的第二输入端口作为该供电模式控制电路的第三输入端口与电源侦测电路的输出端口连接，而芯片U24的输出端口作为该供电模式控制电路的输出端口与下一级电路连接，芯片U23、U34可以有多种，比如在本实施方案中所使用的型号为SN74AHC1G08的集成电路，在电路工作时，当第一输入端口与第二输入端口接收的信号均为低电平时，且第三输入接收的信号为高电平时，该供电模式控制电路12的输出端口输出信号为高电平，说明电池温度较高且有外接电源，其余情况，该供电模式控制电路12的输出端口输出信号均为低电平。
本方案二的串并联切换电路13的架构与工作方式均与方案一的串并联切换电路13相同，在此不在赘述。
在本实施例中，上述的MOSFETQ31为N沟道MOSFET，Q32、Q33为P沟道MOSFET。
以上所述，仅为本发明一种电源侦测串并联切换电路的较佳的具体实施模式，但本发明一种电源侦测串并联切换电路的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明一种电源侦测串并联切换电路所揭露的技术范围内，可以轻易想到的变化或者替换，都应涵盖在本发明一种电源侦测串并联切换电路的保护范围内。因此，本发明一种电源侦测串并联切换电路的保护范围应该以权利要求书保护的范围为准。
权利要求
1.一种电源侦测串并联切换电路，其特征在于其包括一电源侦测电路，其设有一输入端口及一输出端口，其中，输入端口连接被侦测的电源，而输出端口则用来输出控制信号；一供电模式控制电路，其设有数个输入端口及一输出端口，其中，一输入端口用于连接电源侦测电路的输出端口，其余输入端口用于接收系统的控制信号，而输出端口则用来输出判断后的控制信号；一串并联切换电路，其设有一输入端口及一输出端口，其中，输入端口连接于供电模式控制电路的输出端口，而输出端口则用来与负载电路连接。
2.根据权利要求书1所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的电源侦测电路包括一侦测芯片U1，该侦测芯片U1的输入端口作为该电源侦测电路的输入端口与外接电源连接，该侦测芯片U1的输出端口与MOSFETQ1的栅极连接，且U1的输出端口与MOSFETQ1的栅极之间并联一接地电阻R11，该MOSFETQ1的源极作接地连接，且在MOSFETQ1的漏极引出一输出端口作为该电源侦测电路的输出端口与下一级电路连接，且其漏极与系统电源之间串联一电阻R12。
3.根据权利要求书2所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的侦测芯片U1为具有基准电压的电压比较芯片。
4.根据权利要求书2所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的MOSFETQ1为N沟道的MOSFET。
5.根据权利要求书1所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的电源侦测电路包括一侦测芯片U1，该侦测芯片U1的输入端口作为该电源侦测电路的输入端口与外接电源连接，该侦测芯片U1的输出端口作为该电源侦测电路的输出端口与下一级电路连接，且侦测芯片U1的输出端口与下一级电路之间并联一接地电阻R11。
6.根据权利要求书5所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的侦测芯片U1为具有基准电压的电压比较芯片。
7.根据权利要求书1所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的供电模式控制电路包括一芯片U2，该芯片U2有两个输入端口及一输出端口，这两个输入端口作为该供电模式控制电路的两输入端口，一输入端口连接于电源侦测电路的输出端口，另一输入端口接收来自系统的第一控制信号，而输出端口则与下一级电路连接，且MOSFETQ2的漏极与下一级电路之间并联一与外接电源连接的电阻R21。
8.根据权利要求书7所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的芯片U2为具有OR门功能的电路。
9.根据权利要求书7所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的MOSFETQ2为N沟道的MOSFET。
10.根据权利要求书1所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的供电模式控制电路包括两个反向器U21、U22，其特征在于反向器U21的输入端口作为该供电模式控制电路的第一输入端口接收来自系统的第一控制信号，且其输出端口与芯片U23的第一输入端口连接，反向器U22的输入端口作为该供电模式控制电路的第二输入端口接收来自系统的第二控制信号，且其输出端口与芯片U23的第二输入端口连接，芯片U23的输出端口与芯片U24的第一输入端口连接，该芯片U24的第二输入端口作为该供电模式控制电路的第三输入端口与电源侦测电路的输出端口连接，而芯片U24的输出端口作为该供电模式控制电路的输出端口与下一级电路连接。
11.根据权利要求书10所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的芯片U23为具有AND门功能的电路。
12.根据权利要求书10所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的芯片U24为具有AND门功能的电路。
13.根据权利要求书1所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的串并联切换电路将将MOSFETQ31的栅极与MOSFETQ33的栅极连接作为该串并联切换电路的输入端口，该输入端口与供电模式控制电路的输出端口连接，且在MOSFETQ31的栅极与MOSFETQ33的栅极之间并联一接地电阻R32，该MOSFETQ31的源极作接地连接，该MOSFETQ31的漏极与MOSFETQ32的栅极连接，且在MOSFETQ31的漏极与MOSFETQ32的栅极之间并联一与外接电源连接的电阻R31，该MOSFETQ32的源极与外接电源连接，该MOSFETQ32的漏极与负载电路之间串联一二极管D31，该二极管D31的阴极与MOSFETQ33的源极连接，该MOSFETQ33的漏极与大容量可充电电池组一端口连接，且在MOSFETQ33的源极与漏极之间并联一二极管D32，且在MOSFETQ33的漏极与大容量可充电电池组之间并联一接地耦合电容C3。
14.根据权利要求书13所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的MOSFETQ31为N沟道的MOSFET。
15.根据权利要求书13所述的电源侦测串并联切换电路，其特征在于所述的MOSFETQ32为P沟道的MOSFET，所述的MOSFETQ33为P沟道的MOSFET。
全文摘要
本发明提供一种电源侦测串并联切换电路，其包括一电源侦测电路、一供电模式控制电路与一串并联切换电路，所述的电源侦测电路设有一输入端口及一输出端口，其中，输入端口连接被侦测的电源，而输出端口则用来输出控制信号，所述的供电模式控制电路设有数个输入端口及一输出端口，其中，一输入端口用于连接电源侦测电路的输出端口，其余输入端口用于接收系统的控制信号，而输出端口则用来输出判断后的控制信号，所述的串并联切换电路设有一输入端口及一输出端口，其中，输入端口连接于供电模式控制电路的输出端口，而输出端口则用来与负载电路连接。
文档编号H02J9/06GK101079555SQ20061003562
公开日2007年11月28日 申请日期2006年5月26日 优先权日2006年5月26日
发明者林宏毅 申请人:佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司, 神达电脑股份有限公司