一种基于IP5306的自切换电路的制作方法

本实用新型涉及电源技术领域，具体提供一种基于ip5306的自切换电路。

背景技术：

随着通信技术的发展，尤其是5g通信的高带宽低延时技术给万物互联提供了基础，所以目前物联网应用正在高速发展，包括空气检测仪在内的例如家用的智能机器人，将家庭内的冰箱、电视、洗衣机甚至是窗帘都能连接到一起，实现远程操作。

目前物联网设备应用广泛，最典型的应用就是空气检测仪，它可以摆放在用户想测试的任意地点来检测当地的空气质量，给用户以合理的建议。在这些物联网设备的应用中，因为使用地点的任意性，有一个必须点就是不能断电，所以基本的物联网应用包括空气检测仪都是有安装锂电池使用的。这样保证在没有电源适配器的环境中，通过锂电池可以实现设备的供电。

由于大多数的物联网设备功耗较小，目前设备入口处电源芯片多数采用的是锂电池线性充电升压芯片，这种芯片的好处就是在拔掉适配器的时候，芯片可以不经过开关，直接为锂电池升压，输出后端电压，保证在切换的过程中后端用点设备不会断电，实现无缝切换，而这种线性升压芯片有一个缺点是不能做大，输出功耗较低，只能供低功耗的物联网设备使用，随着5g的应用，大多数的物联网设备的功耗开始增大，这种芯片的可用性开始降低。随之取代的是开关升压芯片，芯片内部存在一个开关mos管，通过mos关的开关选择，在用适配器的时候，后端用电完全由适配器来提供，当拔掉适配时候的时候，内部路径选择为锂电池升压，由于开关芯片可以做到非常大，继而可以满足用电设备的需求，缺点是mos关的开关存在几十ms的时间差，这段时间就可能会造成后端用电设备的掉电。

技术实现要素：

本实用新型是针对上述现有技术的不足，提供一种设计合理、结构简单、使用安全的一种基于ip5306的自切换电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于ip5306的自切换电路，其特征在于，包括ip5306芯片，ip5306芯片中的vin引脚通过第一rc电路与设备的入口电源连接，vout引脚通过滤波电路与供电电源连接，sw引脚通过电感与电池相连，所述vout引脚与sw引脚电路之间设有二极管；

nc引脚通过电阻r49与开关连接，bat引脚与第二rc电路连接，所述第二rc电路接入sw引脚与电池之间。

进一步的，所述第一rc电路包括电阻r46、电容c41和电容c38，所述设备入口电源通过电阻r46和电容c41接地，所述ip5306芯片中vin引脚通过电容c38接地，电容c38的支线与电阻r46和电容c41的支线之间并联。

作为优选，所述电容c41和电容c38的电容量为10uf。

进一步的，所述第二rc电路包括电阻r48、电容c42和电容c39，所述电池通过电阻r48、电容c42接地，ip5306芯片中的sw引脚通过电容c39接地，电容c39的支线与电阻r48和电容c42的支线并联，所述ip5306芯片中的bat引脚与电阻r48和电容c42的支线连接。

作为优选，所述电容c42和电容c39的电容量为22uf。

进一步的，所述二极管为tvs二极管，tvs二极管的负极与供电电源连接，tvs二极管的正极与电池连接。

进一步的，所述开关为双向开关，所述ip5306芯片中的nc引脚通过电阻r49和双向开关接地。

作为优选，所述滤波电路由4个电容并联组成，4个电容分别为c34-c37，电容c34-c37的电容量都为22uf。

进一步的，所述ip5306芯片中gnd引脚接地。

本实用新型的一种基于ip5306的自切换电路和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

1、本实用新型通过ip5306芯片输出端增加tvs二极管的操作，就可以实现适配器与锂电池工作的无缝切换，在拔掉适配器之后，通过该自切换电路，实现电压转换的无缝连接，保证后端负载的用电。

2、本实用新型具有设计合理、结构简单、易于加工、体积小、使用方便等优点。

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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是一种基于ip5306的自切换电路的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

下面给出一个最佳实施例：

如图1所示，本实施例中的一种基于ip5306的自切换电路，包括ip5306芯片，ip5306芯片中的vin引脚通过第一rc电路与设备的入口电源连接，vout引脚通过滤波电路与供电电源连接，sw引脚通过电感与电池相连，vout引脚与sw引脚电路之间设有tvs二极管，tvs二极管的负极与供电电源连接，tvs二极管的正极与电池连接。

ip5306芯片中nc引脚通过电阻r49与开关连接，bat引脚与第二rc电路连接，所述第二rc电路接入sw引脚与电池之间，ip5306芯片中gnd引脚接地。

其中，第一rc电路包括电阻r46、电容c41和电容c38，设备入口电源通过电阻r46和电容c41接地，ip5306芯片中vin引脚通过电容c38接地，电容c38的支线与电阻r46和电容c41的支线之间并联。电容c41和电容c38的电容量为10uf。

第二rc电路包括电阻r48、电容c42和电容c39，电池通过电阻r48、电容c42接地，ip5306芯片中的sw引脚通过电容c39接地，电容c39的支线与电阻r48和电容c42的支线并联，ip5306芯片中的bat引脚与电阻r48和电容c42的支线连接。电容c42和电容c39的电容量为22uf。

此实施例中的开关为双向开关，ip5306芯片中的nc引脚通过电阻r49和双向开关接地。

滤波电路由4个电容并联组成，4个电容分别为c34-c37，电容c34-c37的电容量都为22uf。

本实用新型的一种基于ip5306的自切换电路在使用时，首先，该电路的核心芯片采用的是ip5306，该芯片属于开关升压芯片，内部存在一个开关mos管，实现充电升压的路径选择功能。

5v_usb为设备入口处电源，也就是适配器供电电源。5v为物联网设备后端用电设备供电电源。bat+(3v-4.2v)为锂电池的电源。

该芯片的工作原理是检测后端5v电源的负载是否存在，如果存在负载，那么ip5306会自启动，开启升压模式，路径是5v_usb至5v转换，5v_usb至bat+充电。再拔掉适配器时，ip5306内部mos管的开关性会导致路径变为bai+至5v升压转换，在这个电压转换的过程中，会由于mos管的开关延迟，导致5v短暂掉电，这个掉电就会引起后端负载的断电重启。常规的解决办法是在5v用电端增加几颗容量较大的电解电容，利用电容的放电特性，来撑过这段掉电过程，但这种使用方式存在不稳性，同时大容量的电解电容上电瞬间充电电流可能会导致爆炸，有不安全性。

本实用新型在vout引脚与sw引脚电路之间设有tvs二极管，它能保证在切换过程中，瞬间实现bat+到5v的供电，因为它会跳过ip5306，直接通过二极管进行电压转换，拔掉适配器，在检测到后端负载之后，ip5306重新接管工作，实现升压。同时，适配器及锂电池同时在位时，用于bat+(3v-4.2v)电压低于5v，tvs二极管也可以保证5v电压不会倒灌至bat+处，引起危险。

第一电路由电阻r46、电容c41和电容c38组成，第二电路由电阻r48、电容c42和电容c39组成，两组rc电路功能相同，除了常规的滤波作用外，还提供了电源缓起作用，防止电源突变伤害芯片和锂电池。c34-c37四个22uf电容组成了5v电源的滤波电路，使芯片的5v输出电压更稳定。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。