[实用新型]一种双电源自动控制与检测电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双电源自动控制与检测电路，是基于微控制器、切换电路、RS触发器电路等模块组成的双电源控制电路，涉及到监测电子设备领域。

背景技术

双电源供电是现有监测设备为了提高系统可靠性、功能持续性的一种设计方法，当一种常用电源故障或掉电后，备用电源自动切换启动，系统可在备用电源的供电情况下继续工作。因其可实现连续不间断的工作，因此广泛用于电子设备、大型机电拖动、公共设施等设计中。本实用新型主要介绍一种利用与监测类电子设备中的双电源设计。

在土木结构安全监测行业中，对被测结构物如基坑、边坡、桥梁等设施的监测需要保证一定的连续性，因此行业中一般采用UPS电源或内置锂电池的方法实现，成本较高。而在锂电池供电时的切换响应、低电量保护存在不足，导致经常锂电池放电过低损坏等故障。虽然锂电池内部具有低电压保护功能，但可靠性较低，且无法对电源状态的监测功能。

由于在土木安全监测行业，对双电源或备用电源的需求越来越大，而传统的设计方法在成本、可靠性上具有一定的局限性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双电源自动控制与检测电路，可实现双电源供电系统的自动控制、自动切换、电压检测、智能诊断功能。

本实用新型要解决的技术问题就在于：（1）可实现双电源的自动切换和电压检测功能，并判断当前电源的工况。（2）可对锂电池电量低时对锂电池进行保护。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的以下技术方案：

一种双电源自动控制与检测电路，它包括有直流电源输入接口、锂电池备用电源输入接口以及自动切换电路；所述直流电源输入接口、锂电池备用电源输入接口与自动切换电路连接；

自动切换电路与DC-DC转换器连接；

电源电压采样电路输入至微型控制器的采集端口；可采集切换电路的电压值，并利用直流电压、锂电池供电时的电压差值进行智能判读。

RS触发器功能的控制电路与DC-DC转换器连接；RS触发器功能的控制电路分别与直流电源输入接口和微型控制器连接。当检测到锂电池电量低时，关断负载，并能保持控制信号。RS触发器功能的控制电路，触发器输出信号控制DC-DC转换器的使能管脚。

本实用新型的有益效果：

本实用新型分别利用了切换电路、检测电路、分立晶体管实现的RS触发器等电路实现电源自动切换、控制信号保持、电压检测、电源状态检测功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为双电源控制检测电路示意图。

具体实施方式

一种双电源自动控制与检测电路，它包括有直流电源输入接口1、锂电池备用电源输入接口2以及自动切换电路3；所述直流电源输入接口1、锂电池备用电源输入接口2与自动切换电路3连接；

自动切换电路3与DC-DC转换器5连接；

电源电压采样电路6输入至微型控制器7的采集端口；

RS触发器功能的控制电路4与DC-DC转换器5连接；RS触发器功能的控制电路4分别与直流电源输入接口1和微型控制器7连接。

具体列举：采用的两个肖特基二极管SS14实现，两个二极管采用阴极共连，阳极端各接直流电源输入和锂电池输入。由于直流电源电压为12V，而锂电池电压一般为7~8.4V，因此，利用二极管的单向导通特性，当直流电压电压为12V时，与锂电池串联的二极管不导通。当直流电源电压掉电时，与锂电池串联的二极管导通，此时系统通过锂电池供电工作。

为了实现电源的状态检测，本实用性新型将电压采样电路的取样点设计到了切换电路的输入端。利用直流电源电压为12V，而锂电池电压一般为7~8.4V的特性，进行取样、采集。采样电阻的比例为3:1，因此当直流供电时，采样点的电压为3V；当为锂电池供电时，根据电量的不同，采样点的电压为1.75~2.1V。因此利用此特性，可实现电源供电状态的检测、电池电量的检测功能。

在控制和电池低电量保护功能上，采用了分立晶体管实现的RS触发电路控制DC-DC使能端的方法实现，其基本原理是：有两个晶体管组成的两路反向器，进行输入接输出、输出接输入的方式进行连接，组成了RS触发器。并将触发器的输出端接入DC-DC的使能端。其中DC-DC的使能为高电平工作、低电平关断。

当系统为市电或锂电池供电时，输入RS触发器的电平为高，因此经过两次反向后，RS触发器输出为高，此时DC-DC工作。只有当电池电量低时，为了保护锂电池，微型控制器在检测到电量低需关断时，置低控制管脚，此时RS触发器输出为低，并保持，防止锂电池重复启动。