[发明专利]一种电池与外置电源的切换电路及切换控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池与外置电源的切换电路及切换控制方法，该电路用于具备电池和外置电源两种供电方式的设备中。

背景技术

便携产品中常同时采用外置电源和备用电池的供电方式，需要在不同情况下进行供电的切换。现有切换方案主要是采用二极管来实现电池和外置电源的隔离和切换，如附图1所示。为了保证外置电源具有更高的优先级，采用这种方式时，电池电压必须低于外置电源的电压。当电池和外置电源都正常，且外置电源的电压更高时，此时D0承受正向偏压导通，而D1～DN承受反向偏压截止，由外置电源给系统供电；当外置电源掉电时，系统供电自动切换到电池供电。

现有技术的缺点主要有以下3方面：

1.无法将电池和母线隔离开，待机时母线上的静态电流会降低待机时间。当系统长时间处于待机模式时，母线上电容的漏电流及后级电路的静态电流等增加了电池的放电电流，待机时间会大大缩短。

2.外置电源电压限制。为了保证外置电源具有更高的优先级，外置电源的电压必须高于电池电压，以保证各个二极管的正确偏置。

3.损耗大。由图1中可知，由于采用二极管来实现电池和外置电源的隔离和切换，当采用外置电源供电时，二极管D0会产生较大损耗，且P＝VI(V为二极管的顺向压降，I为流过二极管的电流)。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种电池与外置电源的切换电路及切换控制方法，该电路和方法在电池电压低于、等于或高于外置电源电压时，均能完成电池与外置电源的可靠切换，并且可以延长电池的待机时间。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种电池与外置电源的切换电路，包括一外置电源以及至少一电池，且每个电池输出端串接一隔离二极管；还包括两个开关管及一控制电路，所述隔离二极管的阴极连接第一开关管的源极，所述第二开关管的漏极连接外置电源，且第一开关管的漏极和第二开关管的源极均连接至公共母线，第一和第二开关管的栅极分别与所述控制电路的输出端相连；所述控制电路用于对电池和外置电源的状态进行判断，并依据判断结果控制第一和第二开关管同时截止或交替导通。

所述的切换电路，其中：所述控制电路包括一判断模块以及一切换模块，所述判断模块的输入端接收工作模式信号以及外置电源和电池状态检测信号，其输出端连接切换模块的输入端；当所述判断模块判断外置电源正常时，由所述切换模块控制第一开关管截止，第二开关管导通；当所述判断模块判断外置电源有故障且电池正常时，由切换模块控制第二开关管截止，第一开关管导通；当所述判断模块收到的工作模式信号为待机信号时，由所述切换模块控制第一和第二开关管同时关断。

所述的切换电路，其中：所述第二开关管的源、漏极之间并联一分流二极管，所述分流二极管的阳极接第二开关管的漏极，其阴极接第二开关管的阴极。

所述的切换电路，其中：所述开关管为P沟道MOS管。

一种电池与外置电源的切换控制方法，包括以下步骤：

A、判断系统是否开机，若为开机状态，进入步骤B；若为待机状态，控制第一和第二开关管同时关断；

B、判断外置电源是否正常，若外置电源正常，开通第二开关管，关断第一开关管，由外置电源为系统供电；否则进入步骤C；

C、判断电池是否正常，若电池正常，关断第二开关管，开通第一开关管，由电池为系统供电直至外置电源恢复正常；否则给出故障信号和关机信号。

本发明的有益效果为：1、由于本发明的电路和方法先判断外置电源的输入电压是否正常(即外置电源电压是否在正常电压的±5％的范围内)，然后由控制电路控制两个开关管的开通或关断，因此无论外置电源低于、等于或高于电池电压，均可以保证外置电源更高的供电优先级；2、当系统处于长时间待机模式时，本发明通过控制开关管关断将电池和公共母线隔离开，以避免由于公共母线上静态电流而导致的电池电量降低，从而大大地延长了待机时间；3、本发明采用MOS管替代二极管，当采用外置电源供电时，MOSFET的损耗为I²R，由于本发明采用导通电阻非常小的MOSFET，损耗大大地降低，远小于二极管的损耗。

附图说明

图1为传统的电池与外置电源切换电路的原理框图；

图2为本发明电池与外置电源切换电路的原理框图；

图3为控制电路的控制流程图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：