双电池选择电路以及电子设备的制作方法

文档序号:21737031发布日期:2020-08-05 01:35阅读:93来源:国知局
双电池选择电路以及电子设备的制作方法
本实用新型实施例涉及电子电路
技术领域
,具体涉及一种双电池选择电路及电子设备。
背景技术
:现有智能设备均内置有可充电电池,随着智能设备的功能越来越强大,其充电电池的电量也随之逐渐增加以提高续航能力。事实上,单电池情况下影响正常工作、学习或游戏的情况经常发生。因此,双电池情况下很大程度上可以避免这种情况发生,而现有的双电池供电方式的切换不够智能,容易出现切换时断电发生的可能性。技术实现要素:为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种双电池选择电路以及电子设备,其通过快关慢开电路以及双路开关的配合结构实现双电池的智能切换。第一方面,本实用新型实施例提供了一种双电池选择电路,其用于选择主电池电源或备用电池电源的输出,其包括:双路开关、第一快关慢开电路以及第二快关慢开电路,所述双路开关具有两个输入端以及与两个输入端一一对应的两个输出端,所述两个输入端通过逻辑电路连接至主电池电源、备用电池电源以及电池切换信号;所述两个输出端分别输出第一使能信号和第二使能信号;所述主电池电源通过第一快关慢开电路连接至双电池选择电路的公共输出端,所述第一使能信号连接至第一快关慢开电路的使能端,用于控制主电池电源的输出;所述备用电池电源通过第二快关慢开电路连接至所述公共输出端,所述第二使能信号连接至第二快关慢开电路的使能端,用于控制备用电池电源的输出。在一个优选的实施例中,所述两个输入端分别为第一输入端和第二输入端,所述两个输出端分别为与第一输入端对应的第一输出端以及与第二输入端对应的第二输出端;所述第一输入端和第二输入端通过逻辑电路连接至主电池电源、备用电池电源以及电池切换信号;所述第一输出端输出第一使能信号,所述第二输出端输出第二使能信号。在一个优选的实施例中,所述逻辑电路包括辅助电源、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、nmos管q11、nmos管q12、nmos管q13、nmos管q14、所述辅助电源的输出端通过电阻r15连接至第一输入端,所述辅助电源的输出端通过电阻r16连接至第二输入端;所述nmos管q11的漏极、nmos管q12的栅极以及nmos管q13的漏极均连接至第一输入端,所述nmos管q12的漏极连接至第二输入端,所述nmos管q11的栅极通过电阻r17连接至电池切换信号;所述nmos管q13的栅极通过电阻r18连接至备用电池电源;所述nmos管q14的栅极通过电阻r19连接至主电池电源,所述nmos管q14的漏极连接至nmos管q13的栅极;所述nmos管q11的源极、nmos管q12的源极、nmos管q13的源极以及nmos管q14的源极均接地。在一个优选的实施例中,所述第一快关慢开电路包括nmos管q15、nmos管q5、pmos管q1、pmos管q2、npn三极管q3、pnp三极管q4、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7;所述nmos管q15的栅极和nmos管q5的栅极均连接至第一使能信号,所述nmos管q15的源极和nmos管q5的源极均接地;所述nmos管q15的漏极通过电阻r1连接至主电池电源;所述pmos管q1的漏极连接至主电池电源,所述pmos管q1的源极连接至pmos管q2的源极,所述pmos管q2的漏极连接至公共输出端;所述nmos管q5的漏极依次通过电阻r7和电阻r6连接至pmos管q1的源极和pmos管q2的源极之间;所述pmos管q1的栅极和pmos管q2的栅极均连接至电阻r6和电阻r7之间;所述npn三极管q3的基极通过电阻r2连接至电阻r1和nmos管q15的漏极之间,所述npn三极管q3的基极通过电阻r3连接至npn三极管q3的发射极,所述npn三极管q3的发射极接地;所述npn三极管q3的集电极通过电阻r4连接至pnp三极管q4的基极,所述pnp三极管q4的基极和pnp三极管q4的发射极之间连接电阻r5,所述pnp三极管q4的发射极还连接至pmos管q1的源极和pmos管q2的源极之间,所述pnp三极管q4的集电极连接至电阻r6和电阻r7之间。在一个优选的实施例中,所述第二快关慢开电路包括nmos管q16、nmos管q10、pmos管q6、pmos管q7、npn三极管q8、pnp三极管q9、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14;所述nmos管q16的栅极和nmos管q10的栅极均连接至第二使能信号,所述nmos管q16的源极和nmos管q10的源极均接地;所述nmos管q16的漏极通过电阻r8连接至备用电池电源;所述pmos管q6的漏极连接至备用电池电源,所述pmos管q6的源极连接至pmos管q7的源极,所述pmos管q7的漏极连接至公共输出端;所述nmos管q10的漏极依次通过电阻r14和电阻r13连接至pmos管q6的源极和pmos管q7的源极之间;所述pmos管q6的栅极和pmos管q7的栅极均连接至电阻r13和电阻r14之间;所述npn三极管q8的基极通过电阻r9连接至电阻r8和nmos管q16的漏极之间,所述npn三极管q8的基极通过电阻r10连接至npn三极管q8的发射极,所述npn三极管q8的发射极接地;所述npn三极管q8的集电极通过电阻r11连接至pnp三极管q9的基极,所述pnp三极管q9的基极和pnp三极管q9的发射极之间连接电阻r12,所述pnp三极管q9的发射极还连接至pmos管q6的源极和pmos管q7的源极之间,所述pnp三极管q9的集电极连接至电阻r13和电阻r14之间。在一个优选的实施例中,所述电池切换信号由ec或ap产生;当没有充电器为主电池电源和备用电池电源充电时,如果主电池电源电量大于第一预设阈值,则电池切换信号为低电平;如果主电池电源电量小于第一预设阈值而备用电池电源电量大于第二预设阈值,则电池切换信号为高电平。在一个优选的实施例中,当有充电器时,则:当主电池电源在位且主电池电源电量小于第三预设阈值时,所述电池切换信号控制充电器为主电池电源充电;当备用电池电源在位,且满足以下任意条件时,所述电池切换信号控制充电器为备用电池电源充电:条件1:主电池电源不在位,且备用电池电源电量小于第四预设阈值;条件2:主电池电源电量大于或等于第三预设阈值,且备用电池电源电量小于第四预设阈值。第二方面,本实用新型实施例提供了一种电子设备,其包括本实用新型第一方面所述的双电池选择电路。相比于现有技术,本实用新型实施例通过快关慢开电路以及双路开关的配合结构实现双电池的智能切换。附图说明图1为实施例1的双路开关的电路原理图;图2为实施例1的主电池电源供电的电路原理图;图3为实施例1的备用电池电源供电的电路原理图。具体实施例方式下面,结合附图以及具体实施例方式,对本实用新型实施例做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外,本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。实施例1:请参照图1-3所示,一种双电池选择电路,其用于选择主电池电源(vbatt_m)或备用电池电源(vbatt_sec)的输出,其包括:双路开关、第一快关慢开电路以及第二快关慢开电路,双路开关具有两个输入端以及与两个输入端一一对应的两个输出端,两个输入端通过逻辑电路连接至主电池电源、备用电池电源以及电池切换信号(batt_sw);两个输出端分别输出第一使能信号(vbatt_m)和第二使能信号(vbatt_sec);主电池电源通过第一快关慢开电路连接至双电池选择电路的公共输出端,第一使能信号连接至第一快关慢开电路的使能端,用于控制主电池电源的输出;主电池电源通过第二快关慢开电路连接至公共输出端,第二使能信号连接至第二快关慢开电路的使能端,用于控制备用电池电源的输出。双路开关包括双路选择芯片u1,该双路选择芯片u1的两个输入端分别为第一输入端(1z)和第二输入端(2z),该双路选择芯片u1的两个输出端分别为与第一输入端对应的第一输出端(1y,其电平跟随1z)以及与第二输入端对应的第二输出端(2y,其电平跟随2z)。第一输入端和第二输入端通过逻辑电路连接至主电池电源、备用电池电源以及电池切换信号;第一输出端输出第一使能信号,第二输出端输出第二使能信号。双路选择芯片u1还具有使能引脚(1e和2e),使能引脚为高电平有效。使能引脚直接连接到辅助电源上。请参照图1所示,逻辑电路包括辅助电源(5v_vcc)、电阻r15、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、nmos管q11、nmos管q12、nmos管q13、nmos管q14、辅助电源的输出端通过电阻r15连接至第一输入端,辅助电源的输出端通过电阻r16连接至第二输入端;nmos管q11的漏极、nmos管q12的栅极以及nmos管q13的漏极均连接至第一输入端,nmos管q12的漏极连接至第二输入端,nmos管q11的栅极通过电阻r17连接至电池切换信号;nmos管q13的栅极通过电阻r18连接至备用电池电源;nmos管q14的栅极通过电阻r19连接至主电池电源,nmos管q14的漏极连接至nmos管q13的栅极;nmos管q11的源极、nmos管q12的源极、nmos管q13的源极以及nmos管q14的源极均接地。电池切换信号由ec或ap产生。ec(embedcontroller,嵌入式控制器)广泛应用于笔记本电脑、平板电脑以及各种工控机上,在笔记本电脑和平板电脑中,也称kbc(keyboardcontroller,键盘控制器)。ec在系统中的地位很高。在系统启动的过程中,ec控制着绝大多数重要信号的时序。开机后,ec控制着键盘、指示灯、风扇、触控板等设备。除此之外,ec还控制着系统的待机、休眠等状态;ap(wirelessaccesspoint)为无线访问接入点,其可以接收电池电量,根据电池电量情况生成电池切换信号。当没有充电器为主电池电源和备用电池电源充电时,如果主电池电源电量大于第一预设阈值(例如设置第一预设阈值为主电池电源总电量的5%),则电池切换信号为低电平;如果主电池电源电量小于第一预设阈值而备用电池电源电量大于第二预设阈值(例如设置第二预设阈值为备用电池电源总电量的5%),则电池切换信号为高电平,即电池切换信号默认为低电平。第一输出端和第二输出端工作真值表如表1所示:表1、真值表vbatt_mvbatt_secbatt_sw1y2y1001011010010010001010101111010110100101以主电池电源为高电平和备用电池电源为高电平、电池切换信号为高电平为例,则主电池电源为高电平使得nmos管q14导通,从而拉低nmos管q13的栅极的电压,使得nmos管q13截止,电池切换信号为高电平使得nmos管q11导通,1z的电平被拉低为低电平,则1y也为低电平,由于1z为低电平,则nmos管q12截止,2z为高电平,则2y也为高电平。当有充电器时,充电器可以为主电池电源和备用电池电源充电,则:当主电池电源在位且主电池电源电量小于第三预设阈值(例如第三预设阈值为主电池电源总电量的90%)时,电池切换信号控制充电器为主电池电源充电。当备用电池电源在位,且满足以下任意条件时,电池切换信号控制充电器为备用电池电源充电:条件1:主电池电源不在位,且备用电池电源电量小于第四预设阈值;条件2:主电池电源电量大于或等于第三预设阈值,且备用电池电源电量小于第四预设阈值(例如第四预设阈值为备用电池电源总电量的90%)。充电器和主电池电源以及充电器和备用电池电源之间分别设置电子开关,通过电池切换信号来控制电子开关的开关,例如在充电器和主电池电源之间设置pmos管,则电池切换信号为低电平时,充电器为主电池电源充电;在充电器和备用电池电源之间设置nmos管,则电池切换信号为低电平时,充电器为备用电池电源充电。请参照图2所示,第一快关慢开电路包括nmos管q15、nmos管q5、pmos管q1、pmos管q2、npn三极管q3、pnp三极管q4、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7;nmos管q15的栅极和nmos管q5的栅极均连接至第一使能信号,nmos管q15的源极和nmos管q5的源极均接地;nmos管q15的漏极通过电阻r1连接至主电池电源;pmos管q1的漏极连接至主电池电源,pmos管q1的源极连接至pmos管q2的源极,pmos管q2的漏极连接至公共输出端;nmos管q5的漏极依次通过电阻r7和电阻r6连接至pmos管q1的源极和pmos管q2的源极之间;pmos管q1的栅极和pmos管q2的栅极均连接至电阻r6和电阻r7之间;npn三极管q3的基极通过电阻r2连接至电阻r1和nmos管q15的漏极之间,npn三极管q3的基极通过电阻r3连接至npn三极管q3的发射极,npn三极管q3的发射极接地;npn三极管q3的集电极通过电阻r4连接至pnp三极管q4的基极,pnp三极管q4的基极和pnp三极管q4的发射极之间连接电阻r5,pnp三极管q4的发射极还连接至pmos管q1的源极和pmos管q2的源极之间,pnp三极管q4的集电极连接至电阻r6和电阻r7之间。当主电池电源在位(即可以有电压输出)且v_main为高电平:nmos管q5和nmos管q15导通,电阻r6和电阻r7分压使得pmos管q1和pmos管q2的vgs均为负电位,pmos管q1和pmos管q2导通,这时公共输出端和主电池电源直通,主电池电源通过公共输出端为负载供电。当v_main由高变低:nmos管q5和nmos管q15截止,电阻r2、电阻r1和电阻r3分压,npn三极管q3导通,然后电阻r5和电阻r4就会分压,这时pnp三极管q4导通,瞬间将电阻r6两端压差放电到0v,这样pmos管q1和pmos管q2很快关断截止,从而实现快关的目的。请参照图3所示,第二快关慢开电路包括nmos管q16、nmos管q10、pmos管q6、pmos管q7、npn三极管q8、pnp三极管q9、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14;nmos管q16的栅极和nmos管q10的栅极均连接至第二使能信号,nmos管q16的源极和nmos管q10的源极均接地;nmos管q16的漏极通过电阻r8连接至备用电池电源;pmos管q6的漏极连接至备用电池电源,pmos管q6的源极连接至pmos管q7的源极,pmos管q7的漏极连接至公共输出端;nmos管q10的漏极依次通过电阻r14和电阻r13连接至pmos管q6的源极和pmos管q7的源极之间;pmos管q6的栅极和pmos管q7的栅极均连接至电阻r13和电阻r14之间;npn三极管q8的基极通过电阻r9连接至电阻r8和nmos管q16的漏极之间,npn三极管q8的基极通过电阻r10连接至npn三极管q8的发射极,npn三极管q8的发射极接地;npn三极管q8的集电极通过电阻r11连接至pnp三极管q9的基极,pnp三极管q9的基极和pnp三极管q9的发射极之间连接电阻r12,pnp三极管q9的发射极还连接至pmos管q6的源极和pmos管q7的源极之间,pnp三极管q9的集电极连接至电阻r13和电阻r14之间。当备用电池电源在位(即可以有电压输出)且v_sec为高电平:nmos管q10和nmos管q16导通,电阻r13和电阻r14分压使得pmos管q6和pmos管q7的vgs均为负电位,pmos管q6和pmos管q7导通,这时公共输出端和备用电池电源直通,备用电池电源通过公共输出端为负载供电。当v_sec由高变低:nmos管q10和nmos管q16截止,电阻r9、电阻r8和电阻r10分压,npn三极管q8导通,然后电阻r12和电阻r11就会分压,这时pnp三极管q9导通,瞬间将电阻r13两端压差放电到0v,这样pmos管q6和pmos管q7很快关断截止,从而实现快关的目的。实施例2:实施例2公开了一种电子设备,该电子设备可以是笔记本电脑,也可以是平板电脑、手机等,也可以是移动电源等。电子设备除了包括上述实施例中的双电池选择电路外,该电子设备还包括必要的部件,例如安装双电池选择电路各元器件的pcb板以及安装pcb板、输出接口、指示灯、显示屏等的壳体,当然,根据需要还可以包括其他部件,例如散热器等。上述实施方式仅为本实用新型实施例的优选实施例方式,不能以此来限定本实用新型实施例保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型实施例的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型实施例所要求保护的范围。当前第1页12
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