入端与第二电阻R2的第一端的共接点作为主驱动模块100的输出端,第二电阻R2的第二端连接第一直流电源(如图3所示的5V直流电源)。
[0034]第一电压输出模块200包括:
[0035]第三电阻R3、第二开关单元S2、第四电阻R4、第三开关单元S3及第二电容C2 ;
[0036]第三电阻R3的第一端为第一电压输出模块200的受控端,第三电阻R3的第二端连接第二开关单元S2的受控端,第二开关单元S2的输出端接地,第二开关单元S2的输入端与第四电阻R4的第一端共接于第三开关单元S3的受控端,第四电阻R4的第二端连接第二直流电源(如图3所示的12V直流电源),第三开关单元S3的输入端与第二电容C2的第一端共接并接入第一电压供应电源VCC1,第三开关单元S3的输出端为第一电压输出模块200的输出端。其中,第一电压供应电源VCCl用于提供上述的第一电压。
[0037]第二电压输出模块300包括:
[0038]第五电阻R5、第四开关单元S4、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第五开关单元S5及第四电容C4;
[0039]第五电阻R5的第一端为第二电压输出模块300的受控端,第五电阻R5的第二端连接第四开关单元S4的受控端,第四开关单元S4的输出端接地,第四开关单元S4的输入端与第六电阻R6的第一端共接于第七电阻R7的第一端,第六电阻R6的第二端连接第一直流电源(如图3所示的5V直流电源),第七电阻R7的第二端与第三电容C3的第一端共接于第五开关单元S5的受控端,第五开关单元S5的输入端与第三电容C3的第二端及第四电容C4的第一端共接于第二电压供应电源VCC2,第四电容C4的第二端接地,第五开关单元S5的输出端为第二电压输出模块300的输出端。其中,第二电压供应电源VCC2用于提供上述的第二电压。
[0040]电流倒灌防护模块400包括:
[0041]第八电阻R8、第六开关单元S6、第九电阻R9、第十电阻R10、第五电容C5及第七开关单兀S7 ;
[0042]第八电阻R8的第一端为电流倒灌防护模块400的受控端,第八电阻R8的第二端连接第六开关单元S6的受控端,第六开关单元S6的输出端接地,第六开关单元S6的输入端与第九电阻R9的第一端、第十电阻RlO的第一端及第五电容C5的第一端共接于第七开关单元S7的受控端,第九电阻R9的第二端连接第二直流电源(如图3所示的12V直流电源),第十电阻RlO的第二端与第五电容C5的第二端共接于地,第七开关单元S7的输入端和输出端分别为电流倒灌防护模块400的电压输入端和电压输出端。
[0043]以下结合工作原理对上述的高可靠电源切换电路作进一步说明:
[0044]对于主驱动模块100,第一电容Cl对第一电阻Rl所接入的切换控制信号进行滤波处理,当切换控制信号PS的电压高于第一开关单元SI的导通电压时,第一开关单元SI导通,则第一开关单元Si的输入端的电压被拉低至地,即为0V,所以此时主驱动模块100所输出的驱动信号为0V,则第二开关单元S2关断,且其输入端的电压维持为12V,进而使第三开关单兀S3导通,第三开关单兀S3将第一电压供应电源VCCl所输出的第一电压输出至第七开关单元S7的输入端;与此同时,第四开关单元S4也关断,则第五开关单元S5会因为通过第七电阻R7获得5V电压而关断,所以第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压无法通过第五开关单元S5输出至用电负载500。由于驱动信号为0V,所以第六开关单元S6也同时关断,但由于12V电压经过第九电阻R9和第十电阻RlO分压后,会先对第五电容C5进行充电,待第五电容C5充满电后才具有足够的电压使第七开关单元S7导通,因此,第九电阻R9、第十电阻RlO及第五电容C5构成了一个延时电路对12V电压进行延时处理,以使第七开关单兀S7延时导通,这样就能够在从第二电压输出模块300切换至第一电压输出模块200输出第一电压时,通过上述的延时处理可以使第七开关单元S7晚于第三开关单元S3导通,进而能够在第三开关单元S3已经导通,但第五开关单元S5尚未关断的情况下,避免第二电压供应电源VCC2的输出电流经过第五开关单元S5倒灌至第三开关单元S3,从而使第一电压的输出不受电流倒灌的影响,提升了电源切换电路的可靠性,以保证用电负载500能够获得正常供电。另外,从上述内容可知,第七开关单元S7的延时导通能够使高可靠电源切换电路在切换控制精度不高时依然能够保持正常的电压输出,从而使用电负载500保持正常的工作。
[0045]当切换控制信号PS的电压低于第一开关单元SI的导通电压时,则第一开关单元SI关断,此时主驱动模块100所输出的驱动信号为5V,则第二开关单元S2导通,且其输入端的电压被拉低至地,即为0V,进而使第三开关单元S3关断以停止输出第一电压;与此同时,第四开关单元S4也导通,则其输入端的电压被拉低为0V,于是第五开关单元S5因其受控端为OV而导通,第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压便可通过第五开关单元S5输出至用电负载500。由于驱动信号为5V,则第六开关单元S6也同时导通并将其输入端的电压拉低为0V,则第七开关单元S7因其受控端的电压降为OV而关断。此时便完成了从第一电压输出模块200切换至第二电压输出模块300输出第二电压的过程。
[0046]在本发明实施例中,第一开关单元S1、第二开关单元S2、第四开关单元S4及第六开关单元S6具体可以是NMOS管、三极管、继电器或者其他具备开关特性的器件。第五开关单元S5具体可以是PMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路、由继电器与二极管并联构成的组合电路或者其他具备开关特性的器件与二极管的并联组合电路。第三开关单元S3和第七开关单元S7具体可以是NMOS管、由三极管与二极管并联构成的组合电路、由继电器与二极管并联构成的组合电路或者其他具备开关特性的器件与二极管的并联组合电路。
[0047]由于第一开关单元SI至第七开关单元S7存在多种具体实现方式,所以以下只列举其中的三种具体实现方式,这三种方式并不用于限定本发明的范围:
[0048](I)如图4所示,第一开关单元S1、第二开关单元S2、第三开关单元S3及第四开关单元S4分别为第一 NMOS管N1、第二 NMOS管N2、第三NMOS管N3及第四NMOS管N4,第五开关单元S5为PMOS管P1,第六开关单元S6和第七开关单元S7分别为第五NMOS管N5和第六 NMOS 管 N6。
[0049]第一 NMOS管NI的栅极、漏极以及源极分别为第一开关单元SI的受控端、输入端以及输出端,第二 NMOS管N2的栅极、漏极以及源极分别为第二开关单元S2的受控端、输入端以及输出端,第三NMOS管N3的栅极、漏极以及源极分别为第三开关单元S3的受控端、输入端以及输出端,第四NMOS管N4的栅极、漏极以及源极分别为第四开关单元S4的受控端、输入端以及输出端;PM0S管Pl的栅极、源极以及漏极分别为第五开关单元S5的受控端、输入端以及输出端;第五NMOS管N5的栅极、漏极以及源极分别为第六开关单元S6的受控端、输入端以及输出端,第六NMOS管N6的栅极、源极以及漏极分别为第七开关单元S7的受控端、输入端以及输出端。
[0050]图4所示的高可靠电源切换电路的具体工作原理如下:
[0051]对于主驱动模块100,第一电容Cl对第一电阻Rl所接入的切换控制信号进行滤波处理,当切换控制信号PS的电压高于第一 NMOS管NI的导通电压时,第一 NMOS管NI导通,则第一 NMOS管NI的漏极的电压被拉低至地,即为0V,所以此时主驱动模块100所输出的驱动信号为0V,则第二 NMOS管N2关断且其漏极的电压维持为12V,进而使第三NMOS管N3导通并将第一电压供应电源VCCl所输出的第一电压输出至第六NMOS管N6的源极;与此同时,第四NMOS管N4也关断,则PMOS管Pl会因为通过第七电阻R7获得5V电压而关断,所以第二电压供应电源VCC2所输出的第二电压无法通过PMOS管Pl输出至用电负载500。由于驱动信号为0V,所以第五NMOS管N5也同时关断,但由于12V电压经过第九电阻R9和第十电阻RlO分压后,会先对第五电容C5进行充电,待第五电容C5充满电后才具有足够的电压使第六NMOS管N6导通,因此,第九电阻R9、第十电阻RlO及第五电容C5构成了一个延时电路对12V电压进行延时处理,以使第六NMOS管N6延时导通,这样就能够在从第二电压输出模块300切换至第一电压输出模块200输出第一电压时,通过上述的延时处理使第六NMOS管N6晚于第三NMOS管N3导通,进而能够在第三NMOS管N3已经导通,但PMOS管Pl尚未关断的情况下,避免第二电压供应电源VCC2的输出电流经过PMOS管Pl倒灌至第三NMOS管N3,从而使第一电压的输出不受电流倒灌的影响,提升了电源切换电路的可靠性,以保证用电负载500能够获得正常供电。
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