自動(dòng)電源切換裝置、方法和供電系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種自動(dòng)電源切換裝置、方法和供電系統(tǒng)。所述電源自動(dòng)切換裝置包括判斷單元和切換單元；判斷單元用于判斷主電源單元輸出的直流電壓的電壓值是否處于被控電器的工作電壓值范圍內(nèi)；切換單元用于當(dāng)判斷單元判斷到直流電壓的電壓值處于工作電壓值范圍內(nèi)時(shí)控制由主電源單元為被控電器供電，并當(dāng)判斷單元判斷到直流電壓的電壓值處于工作電壓值范圍外時(shí)控制由備用電源單元為被控電器供電。本發(fā)明可以做到當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)自動(dòng)切換至由備用電源單元為被控電器供電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)供電電源的自動(dòng)切換。
【專利說明】
自動(dòng)電源切換裝置、方法和供電系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電源自動(dòng)切換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)電源切換裝置、方法和供電系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前有一部分欠發(fā)達(dá)地區(qū)的電網(wǎng)不夠穩(wěn)定，所以經(jīng)常會(huì)面臨停電的情況，在欠發(fā)達(dá)地區(qū)的客戶家里基本上都會(huì)有太陽(yáng)能發(fā)電裝置，平時(shí)太陽(yáng)能發(fā)電的電能儲(chǔ)存在蓄電池中。在電網(wǎng)正常供電時(shí)被控電器使用電網(wǎng)直流電源進(jìn)行供電，當(dāng)判斷到電網(wǎng)直流電源不能為被控電器正常供電時(shí)，需要手動(dòng)更換為通過帶鱷魚夾的轉(zhuǎn)接線使用蓄電池直流電源繼續(xù)給被控電器進(jìn)行供電，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換供電電源。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的主要目的在于提供一種自動(dòng)電源切換裝置、方法和供電系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中不能在判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)自動(dòng)切換至由備用電源單元為被控電器供電，從而不能實(shí)現(xiàn)供電電源的自動(dòng)切換的問題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，包括判斷單元和切換單元；
[0005]所述判斷單元，與主電源單元連接，用于判斷所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值是否處于被控電器的工作電壓值范圍內(nèi)；
[0006]所述切換單元，分別與所述被控電器、所述主電源單元和備用電源單元連接，用于當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍內(nèi)時(shí)控制由所述主電源單元為所述被控電器供電，并當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍外時(shí)控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電。
[0007]實(shí)施時(shí)，所述主電源單元包括電源適配器;所述電源適配器的輸入端與電網(wǎng)電源連接，所述電源適配器的輸出端與所述判斷單元連接；
[0008]所述電源適配器用于將來自電網(wǎng)電源的交流電轉(zhuǎn)換為具有第一預(yù)定電壓值的直流電壓；
[0009]所述備用電源單元包括備用直流電源、電壓判斷模塊和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊；
[0010]所述電壓判斷模塊，分別與所述備用直流電源、所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊和所述切換單元連接，用于當(dāng)判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓大于或等于閾值電壓時(shí)將該直流電壓輸出至所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓小于所述閾值電壓時(shí)將該直流電壓輸出至所述切換單元；[〇〇11]所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，與所述切換單元連接，用于對(duì)來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換，以得到穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元。
[0012]實(shí)施時(shí)，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊具體用于將來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，從而得到具有第二預(yù)定電壓值的降壓直流電壓，之后對(duì)所述降壓直流電壓進(jìn)行升壓，以得到具有第一預(yù)定電壓值的穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元。
[0013]實(shí)施時(shí)，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊包括降壓轉(zhuǎn)換芯片和升壓電路；
[0014]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為TPS54821;
[0015]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的PVIN1引腳，與所述備用直流電源連接，用于接收所述備用直流電源輸出的直流電壓；
[0016]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳，與所述升壓電路連接，用于將所述具有第二預(yù)定電壓值的降壓直流電壓傳送至所述升壓電路。
[0017]實(shí)施時(shí)，所述升壓電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和穩(wěn)壓電容；
[0018]所述第一分壓電阻的第一端接地，所述第一分壓電阻的第二端與所述第二分壓電阻的第一端連接，所述第二分壓電阻的第二端與所述切換單元連接；
[0019]所述穩(wěn)壓電容與所述第一分壓電阻并聯(lián)；
[0020]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳與所述第一分壓電阻的第二端連接。
[0021]實(shí)施時(shí)，所述備用電源單元還包括:
[0022]極性保護(hù)模塊，連接于所述備用直流電源的直流電壓輸出端與所述電壓判斷模塊之間，用于對(duì)所述備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)。[〇〇23] 實(shí)施時(shí)，所述判斷單元包括:
[0024]比較模塊，用于比較所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓的電壓值，并當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第一比較信號(hào)，當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第二比較信號(hào)；以及，
[0025]控制信號(hào)生成模塊，與所述比較模塊連接，用于根據(jù)所述第一比較信號(hào)生成第一主控制信號(hào)和第一備用控制信號(hào)，根據(jù)所述第二比較信號(hào)生成第二主控制信號(hào)和第二備用控制信號(hào)；
[0026]所述比較模塊包括比較信號(hào)輸出端，所述第一比較信號(hào)和所述第二比較信號(hào)都由所述比較信號(hào)輸出端輸出；
[0027]所述控制信號(hào)生成模塊包括主控制信號(hào)輸出端和備用控制信號(hào)輸出端;所述第一主控制信號(hào)和所述第二主控制信號(hào)都由所述主控制信號(hào)輸出端輸出，所述第一備用控制信號(hào)和所述第二備用控制信號(hào)都由所述備用控制信號(hào)輸出端輸出；
[0028]所述切換單元包括主控制電路和備用控制電路；
[0029]所述主控制電路，連接于所述主電源單元和所述被控電器的電源輸入端之間，用于當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一主控制信號(hào)時(shí)控制導(dǎo)通所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二主控制信號(hào)時(shí)控制斷開所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接；
[0030]所述備用控制電路，連接于所述備用電源單元和所述被控電器的電源輸入端之間，用于當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一備用控制信號(hào)時(shí)控制斷開所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二備用控制信號(hào)時(shí)控制導(dǎo)通所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接。
[0031]實(shí)施時(shí)，所述控制信號(hào)生成模塊還包括:
[0032]備用控制信號(hào)生成電路，分別與所述比較信號(hào)輸出端、基準(zhǔn)電壓輸出端和所述備用控制信號(hào)輸出端連接，用于當(dāng)所述比較模塊輸出第一比較信號(hào)時(shí)控制所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第一備用控制信號(hào)，當(dāng)所述比較模塊輸出第二比較信號(hào)時(shí)控制所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第二備用控制信號(hào)；以及，
[0033]主控制信號(hào)生成電路，分別與所述基準(zhǔn)電壓輸出端、所述備用控制信號(hào)輸出端和所述主控制信號(hào)輸出端連接，用于當(dāng)所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第一備用控制信號(hào)控制所述主控制信號(hào)輸出端輸出第一主控制信號(hào)，當(dāng)所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第二備用控制信號(hào)時(shí)控制所述主控制信號(hào)輸出端輸出第二主控制信號(hào)。
[0034]實(shí)施時(shí)，所述第一比較信號(hào)為第一電平，所述第二比較信號(hào)為第二電平；
[0035]所述備用控制信號(hào)生成電路包括第一備用控制電阻、備用控制晶體管、第二備用控制電阻和第三備用控制電阻；
[0036]所述第一備用控制電阻的第一端與所述比較信號(hào)輸出端連接，所述第一備用控制電阻的第二端與所述備用控制晶體管的柵極連接；
[0037]所述第一備用控制晶體管的第一極通過所述第二備用控制電阻與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接，所述第一備用控制晶體管的第一極還通過所述第三備用控制電阻與所述備用控制信號(hào)輸出端連接;所述第一備用控制晶體管的第二極與第二電平輸出端連接；
[0038]所述主控制信號(hào)生成電路包括主控制電阻和主控制晶體管；
[0039]所述主控制晶體管的柵極與所述備用控制信號(hào)輸出端連接，所述主控制晶體管的第一極與所述主控制信號(hào)輸出端連接，所述主控制晶體管的第二極與第二電平輸出端連接；
[0040]所述主控制電阻連接于所述基準(zhǔn)電壓輸出端和所述主控制信號(hào)輸出端之間。
[0041]實(shí)施時(shí)，所述主控制電路包括第一繼電器，所述備用控制電路包括第二繼電器；
[0042]所述第一繼電器的控制端與所述主控制信號(hào)輸出端連接，所述第一繼電器的輸入端與所述主電源單元連接，所述第一繼電器的輸出端與所述被控電器的電源輸入端連接； [〇〇43]所述第二繼電器的控制端與所述備用控制信號(hào)輸出端連接，所述第二繼電器的輸入端與所述備用電源單元連接，所述第二繼電器的輸出端與所述被控電器的電源輸入端連接。
[0044]實(shí)施時(shí)，所述判斷單元還包括:基準(zhǔn)電壓生成模塊，分別與所述主電源單元和所述備用電源單元連接，用于根據(jù)所述主電源單元輸出的直流電壓和所述備用電源單元輸出的直流電壓生成所述基準(zhǔn)電壓；[〇〇45]所述基準(zhǔn)電壓生成模塊包括基準(zhǔn)電壓輸出端、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻和分壓二極管；
[0046]所述分壓二極管的陽(yáng)極通過所述第三分壓電阻與所述備用電源單元連接，所述分壓二極管的陽(yáng)極還通過所述第四分壓電阻接地；
[0047]所述分壓二極管的陰極通過所述第一分壓電阻與所述主電源單元連接，所述分壓二極管的陰極還通過所述第二分壓電阻接地，所述分壓二極管的陰極還與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接。
[0048]本發(fā)明還提供了一種電源自動(dòng)切換方法，應(yīng)用于上述的電源自動(dòng)切換裝置，所述電源自動(dòng)切換方法包括:
[0049]判斷步驟:判斷單元判斷主電源單元輸出的直流電壓的電壓值是否處于被控電器的工作電壓值范圍內(nèi)；
[0050]切換步驟:當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍內(nèi)時(shí)，所述切換單元控制由所述主電源單元為所述被控電器供電；當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍外時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電。
[0051]實(shí)施時(shí)，當(dāng)所述備用電源單元包括備用直流電源、電壓判斷模塊和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電步驟包括:
[0052]所述備用直流電源輸出直流電壓；
[0053]當(dāng)所述電壓判斷模塊判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓大于或等于所述閾值電壓時(shí)，所述電壓判斷模塊將該直流電壓輸出至所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊對(duì)來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換， 以得到穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元；
[0054]當(dāng)所述電壓判斷模塊判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓小于所述閾值電壓時(shí)，所述電壓判斷模塊將該直流電壓輸出至所述切換單元;所述切換單元控制將該穩(wěn)壓后的直流電壓輸出至被控電器，以為所述被控電器供電；
[0055]和/或，
[0056]當(dāng)所述備用電源單元還包括極性保護(hù)模塊時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電步驟還包括:
[0057]極性保護(hù)模塊對(duì)所述備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)，之后將該直流電壓輸出至所述電壓判斷模塊。
[0058]實(shí)施時(shí)，當(dāng)所述判斷單元包括比較模塊和控制信號(hào)生成模塊，所述切換單元包括主控制電路和備用控制電路時(shí)，[〇〇59]所述判斷步驟包括:
[0060]所述比較模塊比較所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓的電壓值，并當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第一比較信號(hào)，當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第二比較信號(hào)；
[0061]所述控制信號(hào)生成模塊根據(jù)所述第一比較信號(hào)生成第一主控制信號(hào)和第一備用控制信號(hào)，根據(jù)所述第二比較信號(hào)生成第二主控制信號(hào)和第二備用控制信號(hào)；[〇〇62]所述切換步驟包括:
[0063]當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一主控制信號(hào)時(shí)所述主控制電路控制導(dǎo)通所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二主控制信號(hào)時(shí)時(shí)所述主控制電路控制斷開所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接；
[0064]當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一備用控制信號(hào)時(shí)所述備用控制電路控制斷開所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二備用控制信號(hào)時(shí)所述備用控制電路控制導(dǎo)通所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接。
[0065]本發(fā)明還提供了一種供電系統(tǒng)，包括主電源單元、備用電源單元和上述的電源自動(dòng)切換裝置。
[0066]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的自動(dòng)電源切換裝置、方法和供電系統(tǒng)通過判斷單元判斷主電源單元是否正常工作，并當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)，由切換單元控制切換至備用電源單元為被控電器供電;本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置可以做到當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)自動(dòng)切換至由備用電源單元為被控電器供電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)供電電源的自動(dòng)切換?！靖綀D說明】
[0067]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0068]圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0069]圖3是本發(fā)明又一實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0070]圖4是本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置包括的電壓判斷模塊的電路圖；
[0071]圖5是本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置包括的直流降壓轉(zhuǎn)換模塊的一具體實(shí)施例的電路圖；
[0072]圖6是本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置中的備用直流電源的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇73]圖7是在蓄電池直流電壓輸出端J2和直流電壓輸入端B_12V_IN之間設(shè)置有極性保護(hù)二極管D1的示意圖；[〇〇74]圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0075]圖9是本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置包括的切換單元的一具體實(shí)施例的電路圖；
[0076]圖10是本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置包括的兩個(gè)繼電器的示意圖；
[0077]圖11是本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置包括的基準(zhǔn)電壓生成模塊的電路圖；
[0078]圖12是本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置的一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0079]圖13是本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0080]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0081]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置包括判斷單元和切換單元；
[0082]所述判斷單元11，與主電源單元101連接，用于判斷所述主電源單元101輸出的直流電壓的電壓值是否處于被控電器1〇〇的工作電壓值范圍內(nèi)；[〇〇83] 所述切換單元12,分別與所述被控電器100、所述主電源單元101和備用電源單元 102連接，用于當(dāng)所述判斷單元11判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍內(nèi)時(shí)控制由所述主電源單元101為所述被控電器100供電，并當(dāng)所述判斷單元11判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍外時(shí)控制由所述備用電源單元102為所述被控電器100供電。
[0084]本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置通過判斷單元判斷主電源單元是否正常工作，并當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)，由切換單元控制切換至備用電源單元為被控電器供電;本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置可以做到當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)自動(dòng)切換至由備用電源單元為被控電器供電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)供電電源的自動(dòng)切換。
[0085]在實(shí)際操作時(shí)，所述主電源單元可以為電網(wǎng)供電單元，所述備用電源單元可以為蓄電池。
[0086]具體的，如圖2所示，所述主電源單元101可以包括電源適配器1011;所述電源適配器1011的輸入端與電網(wǎng)電源Pg連接，所述電源適配器的輸出端與所述判斷單元11連接； [〇〇87]所述電源適配器1011用于將來自電網(wǎng)電源Pg的交流電轉(zhuǎn)換為具有第一預(yù)定電壓值的直流電壓；
[0088]也即，主電源單元包括與電網(wǎng)電源連接的電源適配器。
[0089]具體的，如圖3所示，所述備用電源單元102包括備用直流電源1021、電壓判斷模塊 1022和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊1023;
[0090]所述電壓判斷模塊1022,分別與所述備用直流電源1021、所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊 1023和所述切換單元12連接，用于當(dāng)判斷到所述備用直流電源1021輸出的直流電壓大于或等于閾值電壓時(shí)將該直流電壓輸出至所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊1023，當(dāng)判斷到所述備用直流電源1021輸出的直流電壓小于所述閾值電壓時(shí)將該直流電壓輸出至所述切換單元12;
[0091]所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊1023,與所述切換單元12連接，用于對(duì)來自所述電壓判斷模塊1022的備用直流電源1021輸出的直流電壓進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換，以得到穩(wěn)壓直流電壓， 并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元12;
[0092]本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置通過電壓判斷模塊1022備用直流電源輸出的直流電壓大于閾值電壓時(shí)，將該直流電壓經(jīng)過直流降壓轉(zhuǎn)換模塊1023進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換，可以防止該直流電壓的電壓值偏高從而導(dǎo)致的被控電器的電路被燒毀。
[0093]根據(jù)一種【具體實(shí)施方式】，所述備用直流電源1021可以為蓄電池。
[0094]具體的，如圖4所示，所述電壓判斷模塊包括:第一分壓電阻R41、第二分壓電阻 R42、控制三極管TC、控制繼電器KV0和接地電阻R43;[〇〇95]所述電壓判斷模塊分別與直流電壓輸入端B_12V_IN和穩(wěn)壓直流電壓輸出端112V_0UT 連接；[〇〇96]R41的第一端與B_12V_IN連接，R41的第二端與R42的第一端連接；[〇〇97]R42的第二端接地；[〇〇98]R41的第二端還與TC的基極連接；[〇〇99]TC的集電極與KV0的EN引腳連接，TC的發(fā)射極通過接地電阻R43接地；
[0100]在圖4所示的實(shí)施例中，設(shè)定閾值電壓為12.8V，以滿足12V的百分之十的偏置電壓的要求；[〇1〇1]當(dāng)由B_12V_IN輸入的直流電壓小于12.8V時(shí)，TC的Vbe(基極和發(fā)射極之間的電壓差)小于導(dǎo)通電壓，TC導(dǎo)通，KV0的EN引腳接入的使能信號(hào)默認(rèn)為高電平，KV0導(dǎo)通，由B_12_ IN輸入的直流電壓直接輸出給B_12V_0UT;
[0102]當(dāng)由由B_12V_IN輸入的直流電壓大于或等于12.8V時(shí)，TC的Vbe(基極和發(fā)射極之間的電壓差)大于或等于導(dǎo)通電壓，TC導(dǎo)通，KVO的EN引腳接入的使能信號(hào)被拉低為低電平， KV0不導(dǎo)通，由B_12_IN輸入的直流電壓通過直流降壓轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換后，輸出穩(wěn)壓直流電壓至8_12_01^。
[0103]在圖4中，還設(shè)置有第一電壓判斷電阻RJ1、第二電壓判斷電阻RJ2、第一電壓判斷電容CJ1和第二電壓判斷電容CJ2。
[0104]在實(shí)際操作時(shí)，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊具體用于將來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，從而得到具有第二預(yù)定電壓值的降壓直流電壓， 之后對(duì)所述降壓直流電壓進(jìn)行升壓，以得到具有第一預(yù)定電壓值的穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元。
[0105]具體的，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊可以包括降壓轉(zhuǎn)換芯片和升壓電路；
[0106]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為TPS54821;
[0107]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的PVIN1引腳，與所述備用直流電源連接，用于接收所述備用直流電源輸出的直流電壓；
[0108]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳，與所述升壓電路連接，用于將所述具有第二預(yù)定電壓值的降壓直流電壓傳送至所述升壓電路。
[0109]具體的，所述升壓電路可以包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和穩(wěn)壓電容；[〇11〇]所述第一分壓電阻的第一端接地，所述第一分壓電阻的第二端與所述第二分壓電阻的第一端連接，所述第二分壓電阻的第二端與所述切換單元連接；
[0111]所述穩(wěn)壓電容與所述第一分壓電阻并聯(lián)；
[0112]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳與所述第一分壓電阻的第二端連接。
[0113]下面通過一具體的電路圖來說明本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置中的直流降壓轉(zhuǎn)換模塊。
[0114]如圖5所示，在所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊的一具體實(shí)施例中，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊包括型號(hào)為TPS54821的降壓轉(zhuǎn)換芯片U1和升壓電路；
[0115]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片U1的PVIN1引腳，與所述備用直流電源1021連接，用于接收所述備用直流電源1021輸出的直流電壓；
[0116]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片UUM_SNS引腳，與所述升壓電路42連接，用于將具有第二預(yù)定電壓值的降壓直流電壓傳送至所述升壓電路42;
[0117]所述升壓電路包括第一分壓電阻Rfl、第二分壓電阻Rf2和穩(wěn)壓電容Cw;[〇118]所述第一分壓電阻Rfl的第一端接地，所述第一分壓電阻Rfl的第二端與所述第二分壓電阻Rf2的第一端連接，所述第二分壓電阻Rf2的第二端通過穩(wěn)壓直流電壓輸出端B_ 12V_0UT與所述切換單元(圖5中未示出)連接；
[0119]所述穩(wěn)壓電容Cw與所述第二分壓電阻Rf 2并聯(lián)；[〇12〇]所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳與所述第一分壓電阻Rfl的第二端連接。
[0121]在圖5中，所述第二分壓電阻Rf2的第二端和所述穩(wěn)壓直流電壓輸出端8_12￥_0171 之間還連接有穩(wěn)壓電阻Rw，該穩(wěn)壓電阻Rw的阻值可以為0歐，所述第一分壓電阻Rfl的阻值可以為lk歐，所述第二分壓電阻Rfl的阻值可以為19k歐；
[0122]在本實(shí)施例中，所述備用直流電源1021輸出的直流電壓的額定值為12V，該備用直流電源1021輸出的直流電壓通過直流電壓輸入端[12￥_預(yù)輸入至所述降壓轉(zhuǎn)換芯片U1的PVIN1引腳；
[0123]另外，所述降壓轉(zhuǎn)換芯片U1還包括RT/CLK引腳(引腳1)、兩個(gè)GND引腳(分別為引腳 2和引腳3)、PVIN2引腳(引腳5)、VIN引腳(引腳6)、PWPD引腳(引腳15)、PWRGD引腳(引腳14)、 BOOT引腳(引腳13)、PH2引腳(引腳12)、PH1引腳(引腳11)、EN引腳(引腳10)、SS/TR引腳(弓丨腳9)和C0MP引腳(引腳8);
[0124]上面提到的PVIN1引腳為引腳4，V_SNS引腳為引腳7;
[0125]并且，圖5所示的直流降壓轉(zhuǎn)換模塊的具體實(shí)施例還包括:
[0126]第一電阻R1，第一端與U1的RT/CLK引腳連接，第二端接地；
[0127]第一電容C1，第一端與所述直流電壓輸入端112￥_預(yù)連接，第二端接地；
[0128]第二電阻R2,第一端與PVIN1引腳連接，第二端與使能工作信號(hào)輸出端EN_U1連接；
[0129]第三電阻R3,第一端與所述第二電阻R2的第二端連接，第二端接地；
[0130]第二電阻C2,第一端與所述第二電阻R2的第一端連接，第二端接地；
[0131]第四電阻R4,第一端與U1的C0MP引腳連接；
[0132]第三電容C3,第一端與所述第四電阻R4的第二端連接，第二端接地；
[0133]第四電容C4,第一端與U1的C0MP引腳連接，第二端接地；
[0134]第五電容C5，第一端與U1的SS/TR引腳連接，第二端接地；
[0135]第六電容C6，第一端與U1的BOOT引腳連接，第二端與U1的PH2引腳連接；
[0136]第一電感L1，第一端與所述第六電容C6的第二端連接，第二端與穩(wěn)壓直流電壓輸出端B_12V_0UT連接；
[0137]第七電容C7,第一端與穩(wěn)壓直流電壓輸出端8_12￥_0171連接，第二端接地；
[0138]第八電容C8,第一端與穩(wěn)壓直流電壓輸出端8_12￥_0171連接，第二端接地；
[0139]第五電阻R5,連接于PWRffl)引腳和直流電壓輸入端112￥_預(yù)之間；
[0140]U1的EN引腳也與使能工作信號(hào)輸出端EN_U1連接；
[0141]R1的第二端還分別與U1的兩個(gè)GND引腳連接；
[0142]U1的PVIN1引腳還分別與U1的PVIN2引腳和U1的VIN引腳連接；
[0143]C6的第二端還分別與U1的PH2引腳和U1的PH1引腳連接。
[0144]本發(fā)明如圖5所示的直流降壓轉(zhuǎn)換模塊在工作時(shí)，U1的PVIN1引腳接入所述備用直流電源1021通過B_12V_IN輸入的直流電壓，U1通過其V_SNS引腳輸出電壓值為0.6V的降壓直流電壓，然后該降壓直流電壓通過升壓電路被升壓為12V的直流電壓輸出至穩(wěn)壓直流電壓輸出端8_12￥_0171，從而可以使得備用電源單元的供電電壓穩(wěn)壓在12V，防止由于備用直流電源輸出的電壓偏高而造成被控電器的線路燒毀。
[0145]在圖5中，EN_U1為U1提供使能工作信號(hào)，在實(shí)際操作時(shí)，EN_U1可以輸出12V工作電壓。優(yōu)選的，所述備用電源單元還包括:
[0146]極性保護(hù)模塊，連接于所述備用直流電源的直流電壓輸出端與所述電壓比較模塊之間，用于對(duì)所述備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)，以對(duì)備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)，防止備用直流電源的正極和負(fù)極接反從而導(dǎo)致的線路故障。
[0147]具體的，所述極性保護(hù)模塊可以包括保護(hù)二極管；
[0148]所述保護(hù)二極管的陽(yáng)極與所述備用直流電源的直流電壓輸出端連接，所述保護(hù)二極管的陰極與所述穩(wěn)壓電路連接。
[0149]具體的，如圖6所示，當(dāng)所述備用直流電源包括蓄電池(圖6中未示)和鱷魚夾轉(zhuǎn)換線61時(shí)，
[0150]所述蓄電池的正極與所述鱷魚夾轉(zhuǎn)換線61的正輸入端611連接，所述蓄電池的負(fù)極與所述鱷魚夾轉(zhuǎn)換線61的負(fù)輸入端612連接，所述鱷魚夾轉(zhuǎn)換線61的輸出端613為所述備用直流電源的直流電壓輸出端。
[0151]在實(shí)際操作時(shí)，使用蓄電池供電時(shí)，客戶直接使用鱷魚夾轉(zhuǎn)接線61連接蓄電池正負(fù)電極，將鱷魚夾轉(zhuǎn)接線61的正輸入端611(即紅色夾子)接蓄電池正極，將鱷魚夾轉(zhuǎn)接線61 的負(fù)輸入端612(即黑色夾子)接蓄電池負(fù)極，鱷魚夾轉(zhuǎn)接線的輸出端613連接機(jī)臺(tái)的DC(直流電源供電)接口(圖7中未示)，從而給機(jī)臺(tái)供電并使機(jī)臺(tái)進(jìn)行正常工作。
[0152]優(yōu)選的，如圖7所示，在蓄電池直流電壓輸出端J2和直流電壓輸入端B_12V_IN之間設(shè)置有極性保護(hù)二極管D1;
[0153]D1的陽(yáng)極與蓄電池直流電壓輸出端J2連接，D1的陰極與直流電壓輸入端B_12V_I N 連接。
[0154]具體的，如圖8所示，所述判斷單元11可以包括:
[0155]比較模塊111，用于比較所述主電源單元101輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓 Vadj的電壓值，并當(dāng)所述主電源單元101輸出的直流電壓的電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓Vadj 的電壓值時(shí)輸出第一比較信號(hào)，當(dāng)所述主電源單元101輸出的直流電壓的電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓Vadj的電壓值時(shí)輸出第二比較信號(hào)；以及，
[0156]控制信號(hào)生成模塊112,與所述比較模塊111連接，用于根據(jù)所述第一比較信號(hào)生成第一主控制信號(hào)和第一備用控制信號(hào)，根據(jù)所述第二比較信號(hào)生成第二主控制信號(hào)和第二備用控制信號(hào)；
[0157]所述比較模塊111包括比較信號(hào)輸出端SD，所述第一比較信號(hào)和所述第二比較信號(hào)都由所述比較信號(hào)輸出端SD輸出；
[0158]所述控制信號(hào)生成模塊112包括主控制信號(hào)輸出端EN1和備用控制信號(hào)輸出端 EN2;所述第一主控制信號(hào)和所述第二主控制信號(hào)都由所述主控制信號(hào)輸出端EN1輸出，所述第一備用控制信號(hào)和所述第二備用控制信號(hào)都由所述備用控制信號(hào)輸出端EN2輸出；
[0159]所述切換單元12包括主控制電路121和備用控制電路122;
[0160]所述主控制電路121，連接于所述主電源單元101和所述被控電器100的電源輸入端(該電源輸入端在圖8中未示)之間，用于當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊112生成第一主控制信號(hào)時(shí)控制導(dǎo)通所述主電源單元101和所述被控電器1〇〇的電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊112生成第二主控制信號(hào)時(shí)控制斷開所述主電源單元101和所述被控電器 100的電源輸入端之間的連接；
[0161]所述備用控制電路122,連接于所述備用電源單元102和所述被控電器100的電源輸入端之間，用于當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊112生成第一備用控制信號(hào)時(shí)控制斷開所述備用電源單元102和所述被控電器100的電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊 112生成第二備用控制信號(hào)時(shí)控制導(dǎo)通所述備用電源單元102和所述電源輸入端之間的連接。
[0162]在本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置中，判斷單元包括比較模塊和控制信號(hào)生成模塊，比較模塊通過比較主電源單元輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓的電壓值，以判斷主電源單元輸出的直流電壓是否正常，并控制信號(hào)生成模塊根據(jù)比較結(jié)果生成相應(yīng)的控制信號(hào)，所述切換單元包括主控制電路和備用控制電路，根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)相應(yīng)控制由主電源單元還是備用電源單元為被控電器供電。
[0163]具體的，所述控制信號(hào)生成模塊還包括:
[0164]備用控制信號(hào)生成電路，分別與所述比較信號(hào)輸出端、基準(zhǔn)電壓輸出端和所述備用控制信號(hào)輸出端連接，用于當(dāng)所述比較模塊輸出第一比較信號(hào)時(shí)控制所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第一備用控制信號(hào)，當(dāng)所述比較模塊輸出第二比較信號(hào)時(shí)控制所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第二備用控制信號(hào)；以及，
[0165]主控制信號(hào)生成電路，分別與所述基準(zhǔn)電壓輸出端、所述備用控制信號(hào)輸出端和所述主控制信號(hào)輸出端連接，用于當(dāng)所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第一備用控制信號(hào)控制所述主控制信號(hào)輸出端輸出第一主控制信號(hào)，當(dāng)所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第二備用控制信號(hào)時(shí)控制所述主控制信號(hào)輸出端輸出第二主控制信號(hào)；
[0166]所述基準(zhǔn)電壓輸出端輸出基準(zhǔn)電壓Vadj。
[0167]具體的，所述第一比較信號(hào)為第一電平，所述第二比較信號(hào)為第二電平；
[0168]所述備用控制信號(hào)生成電路包括第一備用控制電阻、備用控制晶體管、第二備用控制電阻和第三備用控制電阻；
[0169]所述第一備用控制電阻的第一端與所述比較信號(hào)輸出端連接，所述第一備用控制電阻的第二端與所述備用控制晶體管的柵極連接；[〇17〇]所述第一備用控制晶體管的第一極通過所述第二備用控制電阻與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接，所述第一備用控制晶體管的第一極還通過所述第三備用控制電阻與所述備用控制信號(hào)輸出端連接;所述第一備用控制晶體管的第二極與第二電平輸出端連接；[0171 ]所述主控制信號(hào)生成電路包括主控制電阻和主控制晶體管；
[0172]所述主控制晶體管的柵極與所述備用控制信號(hào)輸出端連接，所述主控制晶體管的第一極與所述主控制信號(hào)輸出端連接，所述主控制晶體管的第二極與第二電平輸出端連接；
[0173]所述主控制電阻連接于所述基準(zhǔn)電壓輸出端和所述主控制信號(hào)輸出端之間。[〇174]根據(jù)一種【具體實(shí)施方式】，如圖9所示，所述第一比較信號(hào)可以為高電平，所述第二比較信號(hào)可以為低電平；
[0175]所述備用控制信號(hào)生成電路1121包括第一備用控制電阻Rbl、備用控制晶體管Tb、 第二備用控制電阻Rb2和第三備用控制電阻Rb3;[〇176]所述第一備用控制電阻Rbl的第一端與所述比較信號(hào)輸出端SD連接，所述第一備用控制電阻Rbl的第二端與所述備用控制晶體管Tb的柵極連接；
[0177]所述第一備用控制晶體管Tb的第一極通過所述第二備用控制電阻Rb2與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接，所述第一備用控制晶體管Tbl的第一極還通過所述第三備用控制電阻Rb3 與所述備用控制信號(hào)輸出端EN2連接;所述第一備用控制晶體管Tb的第二極接地；
[0178]所述主控制信號(hào)生成電路1122包括主控制電阻Rz和主控制晶體管Tz;
[0179]所述主控制晶體管Tz的柵極與所述備用控制信號(hào)輸出端EN2連接，所述主控制晶體管Tz的第一極與所述主控制信號(hào)輸出端EN2連接，所述主控制晶體管Tz的第二極接地； [〇18〇] 所述主控制電阻Rz連接于所述基準(zhǔn)電壓輸出端和所述主控制信號(hào)輸出端EN1之間；
[0181] 所述基準(zhǔn)電壓輸出端輸出基準(zhǔn)電壓Vadj。
[0182]輸出至所述比較信號(hào)輸出端SD的比較信號(hào)是由圖10中的比較器芯片U2的0UTA引腳輸出的；
[0183]比較器芯片U2的型號(hào)為L(zhǎng)M393或LM193;
[0184]比較器芯片U2的A+引腳通過第一電阻R1與主電源單元(圖10中未示)的直流電壓輸出端A_12V_0UT連接；
[0185]比較器芯片U2的A-引腳通過第二電阻R2與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接；
[0186]比較器芯片U2的GND引腳接地；
[0187]比較器芯片U2的VCC引腳通過第三電阻R3與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接；
[0188]當(dāng)比較器芯片U2的A+引腳接入的電壓大于比較器芯片U2的A-引腳接入的電壓時(shí)， 比較器芯片U2的0UTA引腳輸出高電平至SD，也即當(dāng)主電源單元輸出的直流電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較信號(hào)為高電平；
[0189]當(dāng)比較器芯片U2的A+引腳接入的電壓小于比較器芯片U2的A-引腳接入的電壓時(shí)， 比較器芯片U2的0UTA引腳輸出低電平至SD，也即當(dāng)主電源單元輸出的直流電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，比較信號(hào)為低電平。
[0190]在圖9中，Tb和Tz都為三極管，但是實(shí)際操作時(shí)Tb和Tz也可以為其他類型的開關(guān)管，第一比較信號(hào)和第二比較信號(hào)的取值也可以變化，并不被以上的取值所限定。
[0191]本發(fā)明如圖9所示的電源自動(dòng)切換裝置在工作時(shí)，當(dāng)比較信號(hào)為高電平時(shí)，Tb導(dǎo)通，EN2輸出低電平，Tz斷開，EN1輸出高電平；
[0192]當(dāng)比較信號(hào)為低電平時(shí)，Tb斷開，EN2輸出高電平，Tz導(dǎo)通，EN1輸出低電平。
[0193]具體的，在圖9中，Rz的阻值，Rb2的阻值和R3的阻值可以都為4.7k歐;R1的阻值、R2 的阻值、Rbl的阻值和Rb2的阻值可以都為22歐;但是以上的阻值選取僅用于舉例，并不作限定；
[0194]比較器芯片U2還包括0UTB引腳、B+引腳和B-引腳；
[0195] U2的0UTA引腳為U2的引腳1，U2的A-引腳為U2的引腳2，U2的A+引腳為U2的引腳3， U2的GND引腳為U2的引腳4，U2的B+引腳為U2的引腳5，U2的B-引腳為U2的引腳6，U2的0UTB引腳為U2的引腳7，U2的VCC引腳為U2的引腳8。
[0196]具體的，如圖10所示，所述主控制電路包括第一繼電器KV1，所述備用控制電路包括第二繼電器KV2;
[0197] 所述第一繼電器KV1的控制端與所述主控制信號(hào)輸出端EN1連接，所述第一繼電器 KV1的輸入端與所述主電源單元101的直流電壓輸出端A_12 V_0UT連接，所述第一繼電器KV1 的輸出端通過第一連接器J1的第一端子與所述被控電器的電源輸入端(圖10中未示出)連接；
[0198]所述第二繼電器KV2的控制端與所述備用控制信號(hào)輸出端EN2連接，所述第二繼電器KV2的輸入端與所述備用電源單元的直流電壓輸出端B_12V_0UT連接，所述第二繼電器的輸出端通過第一連接器J1的第二端子與所述被控電器的電源輸入端連接。
[0199]在如圖10的實(shí)施例中，主控制電路和備用控制電路分別包括一繼電器，通過主控制信號(hào)控制KV1是否導(dǎo)通八_12￥_01]1'與被控電器的電源輸入端之間的連接，通過備用控制信號(hào)控制KV2是否導(dǎo)通8_12￥_0171與被控電器的電源輸入端之間的連接。
[0200]在圖10中，在KV2的輸出端和J4的第二端子之間還連接有一連接器J3。
[0201] 在圖10中，KV1的控制端為KV1的EN引腳，KV1的輸入端為KV1的IN引腳，KV1的輸出端為KV1的OUT引腳，KV1的兩個(gè)GND引腳都接地。
[0202]具體的，在本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置中，所述判斷單元可以還包括: 基準(zhǔn)電壓生成模塊，分別與所述主電源單元和所述備用電源單元連接，用于根據(jù)所述主電源單元輸出的直流電壓和所述備用電源單元輸出的直流電壓生成所述基準(zhǔn)電壓。
[0203]本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置采用基準(zhǔn)電壓生成模塊根據(jù)主電源單元輸出的直流電壓和備用電源單元輸出的直流電壓生成基準(zhǔn)電壓，這樣當(dāng)主電源單元輸出的直流電壓或備用電源單元輸出的直流電壓異常時(shí)，該基準(zhǔn)電壓生成模塊依然能夠輸出電壓值在預(yù)定范圍內(nèi)的基準(zhǔn)電壓。
[0204]如圖11所示，具體的，所述基準(zhǔn)電壓生成模塊可以包括基準(zhǔn)電壓輸出端、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第三分壓電阻R3、第四分壓電阻R4和分壓二極管D2;[〇2〇5]所述分壓二極管D2的陽(yáng)極通過所述第三分壓電阻R3與所述備用電源單元的直流電壓輸出端B_12V_0UT連接，所述分壓二極管D2的陽(yáng)極還通過所述第四分壓電阻R4接地；
[0206]所述分壓二極管D2的陰極通過所述第一分壓電阻R1與所述主電源單元的直流電壓輸出端4_12￥_0171連接，所述分壓二極管D2的陰極還通過所述第二分壓電阻R2接地，所述分壓二極管D2的陰極還與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接；[〇2〇7] 所述基準(zhǔn)電壓輸出端輸出基準(zhǔn)電壓Vadj。
[0208] 在圖11所示的實(shí)施例中，R1的阻值可以為4.7k歐，R2的阻值、R3的阻值和R4的阻值可以都為l〇k歐。
[0209]本發(fā)明如圖11所示的實(shí)施例在工作時(shí)，當(dāng)A_12V_0UT輸出的直流電壓異常時(shí)，假設(shè)此時(shí)該直流電壓為6￥而112V_0UT輸出的直流電壓為12 V時(shí)，D2的陽(yáng)極電位高于D2的陰極電位，D2導(dǎo)通，因此Vadj的電位與8_12￥_0171輸出的直流電壓有關(guān)，當(dāng)A_12V_0UT輸出的直流電壓也為12V時(shí)，D2的陰極電位高于D2的陽(yáng)極電位，D2斷開，因此此時(shí)Vad j與六_12V_0UT輸出的直流電壓有關(guān)。
[0210]下面通過一具體實(shí)施例來說明本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置。
[0211]在如圖12所示的具體實(shí)施例中，備用直流電源為蓄電池，蓄電池輸出直流電壓S2 (該直流電壓為12V)首先通過極性防呆線路，防止鱷魚夾轉(zhuǎn)接線連接蓄電池時(shí)出現(xiàn)極性接反而出現(xiàn)的線路損壞，然后經(jīng)過直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，使得蓄電池輸出的直流電壓穩(wěn)定不超過 12V;
[0212]適配器輸出直流電壓S1和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的直流電壓通過電源轉(zhuǎn)換線路之后輸出基準(zhǔn)電壓Vadj (Vadj在4V-8V之間)，然后將該基準(zhǔn)電壓Vadj輸出至比較器芯片 LM393；
[0213] 適配器輸出直流電壓S1也輸出至比較器芯片LM393;
[0214]電源轉(zhuǎn)換線路為L(zhǎng)M393供電；[〇215] LM393比較適配器輸出直流電壓S1和Vadj，若適配器輸出直流電壓S1大于Vadj則 LM393輸出高電平，以控制信號(hào)控制線路使得主控制信號(hào)輸出端EN1(EN1控制第一繼電器 KV1)輸出高電平而備用控制信號(hào)輸出端EN2(EN2控制第二繼電器KV2)輸出低電平，延遲數(shù)秒之后，相應(yīng)的KV1導(dǎo)通，KV2截止，適配器輸出直流電壓S1經(jīng)過極性防呆線路和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊后作為輸出電壓S3,以為被控電器(圖12中未不出)供電；[〇216]LM393比較適配器輸出直流電壓S1和Vadj，若適配器輸出直流電壓S1小于Vadj則LM393輸出低電平，以控制信號(hào)控制線路使得主控制信號(hào)輸出端EN1(EN1控制第一繼電器 KV1)輸出低電平而備用控制信號(hào)輸出端EN2(EN2控制第二繼電器KV2)輸出高電平，延遲數(shù)秒之后，相應(yīng)的KV2導(dǎo)通，KV1截止，蓄電池輸出直流電壓S2經(jīng)過極性防呆線路和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊后作為輸出電壓S3，以為被控電器(圖12中未不出)供電。
[0217]本發(fā)明所述的電源自動(dòng)切換裝置的該具體實(shí)施例通過穩(wěn)壓線路將蓄電池輸出的直流電壓穩(wěn)定在12V，通過電源轉(zhuǎn)換線路轉(zhuǎn)換得到基準(zhǔn)電壓，將適配器輸出直流電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，從而使得LM393(主控IC(Integrated Circuit，集成電路))輸出比較信號(hào)， 通過信號(hào)控制線路輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至主控制信號(hào)輸出端EN1和備用控制信號(hào)輸出端 EN2,以控制第一繼電器KV1和第二繼電器KV2的導(dǎo)通和關(guān)閉，從而使輸出電壓S3在適配器輸出直流電壓和蓄電池輸出直流電壓之間自動(dòng)切換。
[0218]本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換裝置使用新型直流電壓穩(wěn)壓切換技術(shù)，以使得被控電器(所述被控電器例如可以為客戶的TV(電視)或者monitor(機(jī)臺(tái)))可以在停電數(shù)秒后將供電由適配器供電自動(dòng)切換為蓄電池直流電源供電，并且對(duì)于蓄電池供電具有極性保護(hù)和穩(wěn)壓，供電電壓穩(wěn)壓在12V(或19V，或其他預(yù)定直流電壓)，防止輸出的直流電壓的電壓值偏高而造成面板線路燒毀.當(dāng)恢復(fù)供電后，又可以在數(shù)秒內(nèi)重新切換回由適配器為被控電器供電。
[0219]如圖13所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換方法，應(yīng)用于上述的電源自動(dòng)切換裝置，所述電源自動(dòng)切換方法包括:
[0220]判斷步驟S1:判斷單元判斷主電源單元輸出的直流電壓的電壓值是否處于被控電器的工作電壓值范圍內(nèi)；
[0221]切換步驟S2:當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍內(nèi)時(shí)，所述切換單元控制由所述主電源單元為所述被控電器供電；當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍外時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電。
[0222]本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換方法通過判斷單元判斷主電源單元是否正常工作，并當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)，由切換單元控制切換至備用電源單元為被控電器供電;本發(fā)明實(shí)施例所述的電源自動(dòng)切換方法可以做到當(dāng)判斷到主電源單元不能為被控電器正常供電時(shí)自動(dòng)切換至由備用電源單元為被控電器供電，從而能夠?qū)崿F(xiàn)供電電源的自動(dòng)切換。
[0223]具體的，當(dāng)所述備用電源單元包括備用直流電源、電壓判斷模塊和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電步驟包括:
[0224]所述備用直流電源輸出直流電壓；
[0225]當(dāng)所述電壓判斷模塊判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓大于或等于所述閾值電壓時(shí)，所述電壓判斷模塊將該直流電壓輸出至所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊對(duì)來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換， 以得到穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元；
[0226]當(dāng)所述電壓判斷模塊判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓小于所述閾值電壓時(shí)，所述電壓判斷模塊將該直流電壓輸出至所述切換單元;所述切換單元控制將該穩(wěn)壓后的直流電壓輸出至被控電器，以為所述被控電器供電；
[0227]和/或，
[0228]當(dāng)所述備用電源單元還包括極性保護(hù)模塊時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電步驟還包括:
[0229]極性保護(hù)模塊對(duì)所述備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)，之后將該直流電壓輸出至所述電壓判斷模塊。
[0230]具體的，當(dāng)所述判斷單元包括比較模塊和控制信號(hào)生成模塊，所述切換單元包括主控制電路和備用控制電路時(shí)，
[0231]所述判斷步驟包括:
[0232]所述比較模塊比較所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓的電壓值，并當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第一比較信號(hào)，當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第二比較信號(hào)；
[0233]所述控制信號(hào)生成模塊根據(jù)所述第一比較信號(hào)生成第一主控制信號(hào)和第一備用控制信號(hào)，根據(jù)所述第二比較信號(hào)生成第二主控制信號(hào)和第二備用控制信號(hào)；
[0234]所述切換步驟包括:
[0235]當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一主控制信號(hào)時(shí)所述主控制電路控制導(dǎo)通所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二主控制信號(hào)時(shí)時(shí)所述主控制電路控制斷開所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接；
[0236]當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一備用控制信號(hào)時(shí)所述備用控制電路控制斷開所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二備用控制信號(hào)時(shí)所述備用控制電路控制導(dǎo)通所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接。
[0237]本發(fā)明實(shí)施例所述的供電系統(tǒng)包括主電源單元、備用電源單元和上述的電源自動(dòng)切換裝置。
[0238]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，包括判斷單元和切換單元；所述判斷單元，與主電源單元連接，用于判斷所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓 值是否處于被控電器的工作電壓值范圍內(nèi)；所述切換單元，分別與所述被控電器、所述主電源單元和備用電源單元連接，用于當(dāng)所 述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍內(nèi)時(shí)控制由所述主電 源單元為所述被控電器供電，并當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工 作電壓值范圍外時(shí)控制由所述備用電源單元為所述被控電器供電。2.如權(quán)利要求1所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述主電源單元包括電源適配 器;所述電源適配器的輸入端與電網(wǎng)電源連接，所述電源適配器的輸出端與所述判斷單元 連接；所述電源適配器用于將來自電網(wǎng)電源的交流電轉(zhuǎn)換為具有第一預(yù)定電壓值的直流電 壓；所述備用電源單元包括備用直流電源、電壓判斷模塊和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊；所述電壓判斷模塊，分別與所述備用直流電源、所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊和所述切換單 元連接，用于當(dāng)判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓大于或等于閾值電壓時(shí)將該直流 電壓輸出至所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓小于所述 閾值電壓時(shí)將該直流電壓輸出至所述切換單元；所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，與所述切換單元連接，用于對(duì)來自所述電壓判斷模塊的備用 直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換，以得到穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓 輸出至所述切換單元。3.如權(quán)利要求2所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊具體用 于將來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行降壓轉(zhuǎn)換，從而得到具有 第二預(yù)定電壓值的降壓直流電壓，之后對(duì)所述降壓直流電壓進(jìn)行升壓，以得到具有第一預(yù) 定電壓值的穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元。4.如權(quán)利要求3所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊包括降 壓轉(zhuǎn)換芯片和升壓電路；所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的型號(hào)為TPS54821;所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的PVIN1引腳，與所述備用直流電源連接，用于接收所述備用直流電 源輸出的直流電壓；所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳，與所述升壓電路連接，用于將所述具有第二預(yù)定電壓 值的降壓直流電壓傳送至所述升壓電路。5.如權(quán)利要求4所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述升壓電路包括第一分壓電 阻、第二分壓電阻和穩(wěn)壓電容；所述第一分壓電阻的第一端接地，所述第一分壓電阻的第二端與所述第二分壓電阻的 第一端連接，所述第二分壓電阻的第二端與所述切換單元連接；所述穩(wěn)壓電容與所述第一分壓電阻并聯(lián)；所述降壓轉(zhuǎn)換芯片的V_SNS引腳與所述第一分壓電阻的第二端連接。6.如權(quán)利要求2所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述備用電源單元還包括:極性保護(hù)模塊，連接于所述備用直流電源的直流電壓輸出端與所述電壓判斷模塊之間，用于對(duì)所述備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)。7.如權(quán)利要求2至6中任一權(quán)利要求所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述判斷 單元包括:比較模塊，用于比較所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓的電壓值， 并當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第一比 較信號(hào)，當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第 二比較信號(hào)；以及，控制信號(hào)生成模塊，與所述比較模塊連接，用于根據(jù)所述第一比較信號(hào)生成第一主控 制信號(hào)和第一備用控制信號(hào)，根據(jù)所述第二比較信號(hào)生成第二主控制信號(hào)和第二備用控制 信號(hào)；所述比較模塊包括比較信號(hào)輸出端，所述第一比較信號(hào)和所述第二比較信號(hào)都由所述 比較信號(hào)輸出端輸出；所述控制信號(hào)生成模塊包括主控制信號(hào)輸出端和備用控制信號(hào)輸出端;所述第一主控 制信號(hào)和所述第二主控制信號(hào)都由所述主控制信號(hào)輸出端輸出，所述第一備用控制信號(hào)和 所述第二備用控制信號(hào)都由所述備用控制信號(hào)輸出端輸出；所述切換單元包括主控制電路和備用控制電路；所述主控制電路，連接于所述主電源單元和所述被控電器的電源輸入端之間，用于當(dāng) 所述控制信號(hào)生成模塊生成第一主控制信號(hào)時(shí)控制導(dǎo)通所述主電源單元和所述電源輸入 端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二主控制信號(hào)時(shí)控制斷開所述主電源單元 和所述電源輸入端之間的連接；所述備用控制電路，連接于所述備用電源單元和所述被控電器的電源輸入端之間，用 于當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一備用控制信號(hào)時(shí)控制斷開所述備用電源單元和所述 電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二備用控制信號(hào)時(shí)控制導(dǎo)通所述 備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接。8.如權(quán)利要求7所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述控制信號(hào)生成模塊還包 括:備用控制信號(hào)生成電路，分別與所述比較信號(hào)輸出端、基準(zhǔn)電壓輸出端和所述備用控 制信號(hào)輸出端連接，用于當(dāng)所述比較模塊輸出第一比較信號(hào)時(shí)控制所述備用控制信號(hào)輸出 端輸出第一備用控制信號(hào)，當(dāng)所述比較模塊輸出第二比較信號(hào)時(shí)控制所述備用控制信號(hào)輸 出端輸出第二備用控制信號(hào)；以及，主控制信號(hào)生成電路，分別與所述基準(zhǔn)電壓輸出端、所述備用控制信號(hào)輸出端和所述 主控制信號(hào)輸出端連接，用于當(dāng)所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第一備用控制信號(hào)控制所述 主控制信號(hào)輸出端輸出第一主控制信號(hào)，當(dāng)所述備用控制信號(hào)輸出端輸出第二備用控制信 號(hào)時(shí)控制所述主控制信號(hào)輸出端輸出第二主控制信號(hào)。9.如權(quán)利要求8所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述第一比較信號(hào)為第一電 平，所述第二比較信號(hào)為第二電平；所述備用控制信號(hào)生成電路包括第一備用控制電阻、備用控制晶體管、第二備用控制 電阻和第三備用控制電阻；所述第一備用控制電阻的第一端與所述比較信號(hào)輸出端連接，所述第一備用控制電阻的第二端與所述備用控制晶體管的柵極連接；所述第一備用控制晶體管的第一極通過所述第二備用控制電阻與所述基準(zhǔn)電壓輸出 端連接，所述第一備用控制晶體管的第一極還通過所述第三備用控制電阻與所述備用控制 信號(hào)輸出端連接;所述第一備用控制晶體管的第二極與第二電平輸出端連接；所述主控制信號(hào)生成電路包括主控制電阻和主控制晶體管；所述主控制晶體管的柵極與所述備用控制信號(hào)輸出端連接，所述主控制晶體管的第一 極與所述主控制信號(hào)輸出端連接，所述主控制晶體管的第二極與第二電平輸出端連接；所述主控制電阻連接于所述基準(zhǔn)電壓輸出端和所述主控制信號(hào)輸出端之間。10.如權(quán)利要求7所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述主控制電路包括第一繼 電器，所述備用控制電路包括第二繼電器；所述第一繼電器的控制端與所述主控制信號(hào)輸出端連接，所述第一繼電器的輸入端與 所述主電源單元連接，所述第一繼電器的輸出端與所述被控電器的電源輸入端連接；所述第二繼電器的控制端與所述備用控制信號(hào)輸出端連接，所述第二繼電器的輸入端 與所述備用電源單元連接，所述第二繼電器的輸出端與所述被控電器的電源輸入端連接。11.如權(quán)利要求7所述的電源自動(dòng)切換裝置，其特征在于，所述判斷單元還包括:基準(zhǔn)電 壓生成模塊，分別與所述主電源單元和所述備用電源單元連接，用于根據(jù)所述主電源單元 輸出的直流電壓和所述備用電源單元輸出的直流電壓生成所述基準(zhǔn)電壓；所述基準(zhǔn)電壓生成模塊包括基準(zhǔn)電壓輸出端、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓 電阻、第四分壓電阻和分壓二極管；所述分壓二極管的陽(yáng)極通過所述第三分壓電阻與所述備用電源單元連接，所述分壓二 極管的陽(yáng)極還通過所述第四分壓電阻接地；所述分壓二極管的陰極通過所述第一分壓電阻與所述主電源單元連接，所述分壓二極 管的陰極還通過所述第二分壓電阻接地，所述分壓二極管的陰極還與所述基準(zhǔn)電壓輸出端連接。12.—種電源自動(dòng)切換方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至11中任一權(quán)利要求所述的電源自動(dòng) 切換裝置，其特征在于，所述電源自動(dòng)切換方法包括:判斷步驟:判斷單元判斷主電源單元輸出的直流電壓的電壓值是否處于被控電器的工 作電壓值范圍內(nèi)；切換步驟:當(dāng)所述判斷單元判斷到所述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍內(nèi) 時(shí)，所述切換單元控制由所述主電源單元為所述被控電器供電；當(dāng)所述判斷單元判斷到所 述直流電壓的電壓值處于所述工作電壓值范圍外時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單 元為所述被控電器供電。13.如權(quán)利要求12所述的電源自動(dòng)切換方法，其特征在于，當(dāng)所述備用電源單元包括備 用直流電源、電壓判斷模塊和直流降壓轉(zhuǎn)換模塊時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單 元為所述被控電器供電步驟包括:所述備用直流電源輸出直流電壓；當(dāng)所述電壓判斷模塊判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓大于或等于所述閾值 電壓時(shí)，所述電壓判斷模塊將該直流電壓輸出至所述直流降壓轉(zhuǎn)換模塊，所述直流降壓轉(zhuǎn) 換模塊對(duì)來自所述電壓判斷模塊的備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行直流降壓轉(zhuǎn)換，以得到穩(wěn)壓直流電壓，并將該穩(wěn)壓直流電壓輸出至所述切換單元；當(dāng)所述電壓判斷模塊判斷到所述備用直流電源輸出的直流電壓小于所述閾值電壓時(shí)， 所述電壓判斷模塊將該直流電壓輸出至所述切換單元;所述切換單元控制將該穩(wěn)壓后的直 流電壓輸出至被控電器，以為所述被控電器供電；和/或，當(dāng)所述備用電源單元還包括極性保護(hù)模塊時(shí)，所述切換單元控制由所述備用電源單元 為所述被控電器供電步驟還包括:極性保護(hù)模塊對(duì)所述備用直流電源輸出的直流電壓進(jìn)行極性保護(hù)，之后將該直流電壓 輸出至所述電壓判斷模塊。14.如權(quán)利要求12或13所述的電源自動(dòng)切換方法，其特征在于，當(dāng)所述判斷單元包括比 較模塊和控制信號(hào)生成模塊，所述切換單元包括主控制電路和備用控制電路時(shí)，所述判斷步驟包括:所述比較模塊比較所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值和基準(zhǔn)電壓的電壓值，并 當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值大于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第一比較 信號(hào)，當(dāng)所述主電源單元輸出的直流電壓的電壓值小于所述基準(zhǔn)電壓的電壓值時(shí)輸出第二 比較信號(hào)；所述控制信號(hào)生成模塊根據(jù)所述第一比較信號(hào)生成第一主控制信號(hào)和第一備用控制 信號(hào)，根據(jù)所述第二比較信號(hào)生成第二主控制信號(hào)和第二備用控制信號(hào)；所述切換步驟包括:當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一主控制信號(hào)時(shí)所述主控制電路控制導(dǎo)通所述主電 源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二主控制信號(hào)時(shí)時(shí) 所述主控制電路控制斷開所述主電源單元和所述電源輸入端之間的連接；當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第一備用控制信號(hào)時(shí)所述備用控制電路控制斷開所述 備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接，當(dāng)所述控制信號(hào)生成模塊生成第二備用控制 信號(hào)時(shí)所述備用控制電路控制導(dǎo)通所述備用電源單元和所述電源輸入端之間的連接。15.—種供電系統(tǒng)，其特征在于，包括主電源單元、備用電源單元和如權(quán)利要求1至13中 任一權(quán)利要求所述的電源自動(dòng)切換裝置。
【文檔編號(hào)】H02J9/06GK106026358SQ201610465435
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】朱建豐
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 高創(chuàng)(蘇州)電子有限公司