一种电源切换系统的制作方法

本实用新型属于车载电源切换技术领域，涉及一种新型电源切换系统。

背景技术：

目前，车联网通讯终端、汽车行驶记录仪等需要后备电池供电的系统都需要外电与内电之间的切换操作，外电指车身电源-常电b+，内电指终端备用电池-锂电池或镍氢电池，当常电b+突然断电后，要立即改为由内部备用电池供电，保证系统正常运行。切换操作需要相应的切换电路来实现，本领域公知的二极管并联方式存在以下缺陷：车联网通讯终端、汽车行驶记录仪等内部设备(如4g模块)工作的瞬态电流在2～3a，如果用二极管会导致二极管压降过大，功率损耗大，致使4g模块工作异常，不利于用于内部设备的供电系统；并且切换过程中易出现瞬间断电、电压不连续问题。

因此，如何提供一种功率损耗低、切换速度快的电源切换系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型针对上述研究现状和存在的问题，提出一种新型电源切换系统，其成本低、耐压高、功率损耗低、切换速度快，适配多种电压、不同型号的电池，且运行稳定。

为了实现上述的实用新型目的，本实用新型一种电源切换系统，包括与外部电源输入端maindcx相连的信号采集触发电路一的输入端和信号采集触发电路二的输入端；

所述信号采集触发电路一的输出端通过电阻r5连接至三极管q4的基极，所述三极管q4的发射极接地，集电极连接pmos管q1的栅极以及pmos管q2的栅极；pmos管q1的源极连接锂电池电压输出端li_vbat，pmos管q1的源极还通过电阻r1连接至pmos管q1的栅极，pmos管q2的源极连接4g模块电源输入端4g_vbat和二极管d1的正极，二极管d1的负极连接至系统运行电源的输入端maindc4v2，所述pmos管q1的漏极连接pmos管q2的源极；所述信号采集触发电路一的输出端还通过电容c1接地；

所述信号采集触发电路二的输出端连接pmos管q5的栅极，pmos管q5的源极连接pmos管q2的源极，pmos管q5的漏极连接至独立4g模块电源系统的输出端dc3v8，pmos管q5的源极通过电阻r7连接至pmos管q5的栅极。

优选的，所述信号采集触发电路一包括三极管q3，二极管d2、电阻r4和电阻r6；所述三极管q3的基极通过电阻r4连接至二极管d2的正极，二极管d2的负极连接至外部电源输入端maindcx；所述三极管q3的基极通过电阻r6接地；所述三极管q3的发射极接地。

优选的，二极管d2和二极管d3采用稳压二极管。

优选的，所述信号采集触发电路二包括三极管q6，二极管d3、电阻r8和电阻r9；所述三极管q6的基极通过电阻r8连接至二极管d3的正极，二极管d3的负极连接至外部电源输入端maindcx；所述三极管q6的基极通过电阻r9接地；所述三极管q6的发射极接地。

优选的，二极管d3采用稳压二极管。

优选的，所述外部电源输入端maindcx电压输入范围为：0v～80v；所述li_ch_in电压输入范围为：0v～13v；

优选的，所述pmos管q1、pmos管q2、pmos管q5的型号为s-lpb2305lt1g；三极管q3、三极管q4、三极管q6的型号为s-lmbt5551lt1g，所述二极管d1的型号为s-sm360bf；二极管d2、二极管d3的型号为s-ludzs5.6bt1g。

优选的，当外部电源输入端maindcx电压输入端正常供电时，三极管q3导通，三极管q4截止，pmos管q1、pmos管q2关断，三极管q6导通，pmos管q5导通；4g模块电源输入端4g_vbat的电源由独立4g模块电源系统的输出端dc3v8提供；当外部电源输入端maindcx停止供电时，三极管q3截止，三极管q4导通，pmos管q1、pmos管q2打开，三极管q6截止，pmos管q5截止；4g模块电源输入端4g_vbat的电源由锂电池电压输出端li_vbat提供。

优选地，所述一种新型电源切换系统的尺寸为28mm*13mm*3.8mm。

本实用新型相较现有技术具有以下有益效果：

1、成本低：本实用新型的构成器件为阻容、二、三极管，单体成本地，降低了总体成本；

2、耐压高：三极管q3、三极管q4、三极管q6、pmos管q1、pmos管q2、pmos管q5构成的电路结构使得电路整体耐压值高，maindcx电压输入范围为：0v～80v；li_ch_in电压输入范围为：0v～13v；

3、切换速度快：切换控制由三极管q3、三极管q4、三极管q6同时动作完成，保证外电与内电之间的切换可实现0ms的无缝隙切换；

4、适配多种电压、不同型号的电池：可用于12v系统、24v系统；电池可选用4.2v、8.4v、12.6v锂电池或3.6v、4.8v、6v、7.2v、8.4v、9.6v镍氢电池；

5、运行稳定：所选用器件通过q100认证。

6、功率损耗低：功耗主要损耗仅集中在电阻r4、电阻r8上，整体功率损耗低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的一种电源切换系统原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图1对本实用新型的实施例作详细的描述。

请参阅说明书附图1，为本实用新型一种电源切换系统的原理图。在本实施方式中，包括与外部电源输入端maindcx相连的信号采集触发电路一的输入端和信号采集触发电路二的输入端；信号采集触发电路一的输出端通过电阻r5连接至三极管q4的基极，三极管q4的发射极接地，集电极连接pmos管q1的栅极以及pmos管q2的栅极；pmos管q1的源极连接锂电池电压输出端li_vbat，pmos管q1的源极还通过电阻r1连接至pmos管q1的栅极，pmos管q2的源极连接4g模块电源输入端4g_vbat和二极管d1的正极，二极管d1的负极连接至系统运行电源的输入端maindc4v2，pmos管q1的漏极连接pmos管q2的源极；信号采集触发电路一的输出端还通过电容c1接地；信号采集触发电路二的输出端连接pmos管q5的栅极，pmos管q5的源极连接pmos管q2的源极，pmos管q5的漏极连接至独立4g模块电源系统的输出端dc3v8，pmos管q5的源极通过电阻r7连接至pmos管q5的栅极。

为了进一步优化上述技术方案，信号采集触发电路一包括三极管q3，二极管d2、电阻r4和电阻r6；三极管q3的基极通过电阻r4连接至二极管d2的正极，二极管d2的负极连接至外部电源输入端maindcx；三极管q3的基极通过电阻r6接地；三极管q3的发射极接地。二极管d2、电阻r4、电阻r6、三极管q3组成信号采集触发电路，通过电容c1滤波，电阻r5限流后去控制三极管q4的导通或关断；在本实施例中电阻r4、电阻r6为150k，电容c1为10nf，电阻r5为10k。

为了进一步优化上述技术方案，二极管d2和二极管d3采用稳压二极管。

为了进一步优化上述技术方案，信号采集触发电路二包括三极管q6，二极管d3、电阻r8和电阻r9；三极管q6的基极通过电阻r8连接至二极管d3的正极，二极管d3的负极连接至外部电源输入端maindcx；三极管q6的基极通过电阻r9接地；三极管q6的发射极接地。二极管d3、电阻r8、电阻r9、三极管q6组成信号采集触发电路，去控制pmos管q5的导通或关断；在本实施例中电阻r8为100k，电阻r9为150k。本实施例的功率损耗主要集中在电阻r4、电阻r8上，约为0.25ma。

为了进一步优化上述技术方案，二极管d3采用稳压二极管。

为了进一步优化上述技术方案，外部电源输入端maindcx电压输入范围为：0v～80v；li_ch_in电压输入范围为：0v～13v；

为了进一步优化上述技术方案，当外部电源输入端maindcx电压输入端正常供电时，三极管q3导通，三极管q4截止，pmos管q1、pmos管q2关断，三极管q6导通，pmos管q5导通；4g模块电源输入端4g_vbat的电源由独立4g模块电源系统的输出端dc3v8提供；当外部电源输入端maindcx停止供电时，三极管q3截止，三极管q4导通，pmos管q1、pmos管q2打开，三极管q6截止，pmos管q5截止；4g模块电源输入端4g_vbat的电源由锂电池电压输出端li_vbat提供。

为了进一步优化上述技术方案，一种新型电源切换系统的尺寸为28mm*13mm*3.8mm。

为了进一步优化上述技术方案，pmos管q1、pmos管q2、pmos管q5为s-lpb2305lt1g，vdss极限值-30v，vgs极限值±14，工作温度-55～+150度。

三极管q3、三极管q4、三极管q6的型号为s-lmbt5551lt1g，vceo极限值为160v，vcbo的极限值为180v，vebo的极限值为6v，ic的极限值为600ma，工作温度-55～+150度。

二极管d1的型号为s-sm360bf，vrrm极限值为60v，vrms极限值为42v，if(av)极限值为3a，ifsm极限值为80a，工作温度-40～+150度。

二极管d2、d3的型号为s-ludzs5.6bt1g，pd极限值为200mw，工作温度-55～+150度。

电阻r1为pmos管q1、pmos管q2栅极端的上拉电阻；在本实施例中电阻r1为150k。

电阻r7为pmos管q5栅极端的上拉电阻；在本实施例中电阻r7为150k。

为了进一步优化上述技术方案，三极管q3的集电极连接mcu_check和mcu_keep，其中，mcu_check为mcu对切换状态的检测脚；mcu_keep为mcu对切换系统的状态保持脚。

以上对本实用新型所提供的一种电源切换系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。