[发明专利]主电源和备用电源的自动切换电路

说明书

本发明公开了一种主电源和备用电源的自动切换电路，包括电源输出端、PMOS电源切换开关、第一控制逻辑单元和电源监控模块；电源监控模块判断主电源是否达到供电要求，若是则输出主电源供电使能信号至第一控制逻辑单元；若否则判断备用电源是否达到供电要求，若是则输出备用电源功能使能信号至第一控制逻辑单元；第一控制逻辑单元在收到主电源供电使能信号时控制主电源输出至电源输出端，在收到备用电源供电使能信号时控制备用电源输出至电源输出端；电源监控模块用于比较主电源和备用电源的电压，以选择电压高的一个电源对第一控制逻辑单元进行供电。本发明能够自动地从高电压的备用电源向低电压的主电源切换，电路简单、可靠且成本较低。

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别涉及一种主电源和备用电源的自动切换电路。

背景技术

随着电子技术发展，各行业对供电可靠性要求越来越高，许多重要的应用场景都要求不间断供电，大部分不间断供电系统都由一个主电源和一个备用电源组成，一般主电源为直流电，备用电源为电池。在主电源掉电后，电子设备在备用电池电源供电下仍然能够正常工作。主电源与备用电源之间的切换技术广泛应用于双电源供电应用场景中。

传统的电源切换方案利用二极管的单相导通特性切换主电源和备用电源供电，但是二极管的正向导通压降和正向导通电阻使得其工作效率较低，并且由于增加了二极管造成了应用成本的增加。

另外一种是基于MOS(金属-氧化物-半导体)开关的电源切换方案，其利用MOS管导通损耗低、易于集成等优点，该方案逐步替代了基于二极管的电源切换方案，成为电源切换方案的主流，但主、备用电源切换方案中固有的几个问题仍未能得到解决：第一，高电压的备用电源向低电压的主电源切换时需要系统有主动切换功能，现有方案要么仅实现哪个电压高使用哪个电源，要么切换电路复杂；第二，MOS开关管的衬底电位连接问题，已有方案采用衬底电位切换，此方案不但复杂且性能不稳定，还会导致ESD(Electro-Staticdischarge，静电释放)性能下降，这是由于切换MOS管的衬底电位要连接最高电位，所以要根据两路供电的电压高低确定MOS管的衬底连接方式，采用此方案后ESD和稳定性都大幅下降；第三，主、备用电源切换过程中会导致切换开关来回振荡的问题；其四，存在无法正常上电的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中基于MOS开关的电源切换方式在高电压的备用电源向低电压的主电源切换时电路结构复杂的缺陷，提供一种主电源与备用电源能够自动切换、电路结构简单、电路可靠且成本较低的主电源和备用电源的自动切换电路。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种主电源和备用电源的自动切换电路，包括电源输出端，其特点在于，所述自动切换电路还包括PMOS(P型金属-氧化物-半导体)电源切换开关、第一控制逻辑单元和电源监控模块，所述PMOS电源切换开关包括PMOS管；

所述PMOS电源切换开关接入所述主电源和所述备用电源；

所述电源监控模块用于判断所述主电源是否达到供电要求，若是则输出主电源供电使能信号至所述第一控制逻辑单元；若否则判断所述备用电源是否达到供电要求，若是则输出备用电源功能使能信号至所述第一控制逻辑单元；

所述第一控制逻辑单元用于在收到所述主电源供电使能信号时输出主电源控制信号至所述PMOS电源切换开关，以控制所述PMOS电源切换开关控制所述主电源输出至所述电源输出端，所述第一控制逻辑单元还用于在收到所述备用电源供电使能信号时输出备用电源控制信号至所述PMOS电源切换开关，以控制所述PMOS电源切换开关控制所述备用电源输出至所述电源输出端；

所述电源监控模块用于比较所述主电源的电压和所述备用电源的电压，以选择电压高的一个电源对所述第一控制逻辑单元进行供电。