一种用于卫星通信芯片的平稳电源切换控制电路的制作方法

专利查询2022-5-27  117



1.本实用新型涉及电源切换控制电路,具体涉及一种用于卫星通信芯片的平稳电源切换控制电路。


背景技术:

2.平稳电源切换控制电路作为一种用于切换内外电源的控制电路,可以确保电子产品进行稳定可靠的工作。然而当特殊用途的昂贵芯片的供电电源电路出现问题,将会导致芯片无法正常工作,甚至损坏,所以将会带来巨大的损失,因此为确保电子产品稳定可靠工作,对电子产品的电源电路等有着异常严格的要求。
3.现有技术中,车载卫星通信设备采用内外电源两种共同供电方式,外部电源采用 dc-dc电源模块,内电源采用类似于锂电池稳定的电源模块作为备用电源,如果内外电源供电切换,其输出电压不平稳,出现电源电压跌落、抬高等现象,会造成芯片复位、或损坏,严重影响产品性能的稳定。


技术实现要素:

4.实用新型目的:提供一种用于卫星通信芯片的平稳电源切换控制电路,针对于特殊芯片应用于内外电源切换的场合,在电源电路中率先实现了利用比较器监控外部电源,对外部电源监控提前控制切换内外电源,在电路中采用了安全可靠的比较器、电阻、三极管、mos管等基本元器件,降低了设计成本,提供了便利和稳定性,使得当内外电源切换时,其输出电源稳定可靠。
5.技术方案:一种用于卫星通信芯片的平稳电源切换控制电路,包括:电源、电压检测单元、p沟道低压mos场效应管和切换单元。其中,电源包括外部电源以及内部电源;电压检测单元,与所述电源连通、检测通过其自身的电压值,并与预设值比对;p 沟道低压mos场效应管,与所述电压检测单元电性连接;切换单元,与所述电压检测单元电性连接,驱动所述p沟道低压mos场效应管导通或关闭。
6.在进一步的实施例中,所述外部电源正极接入dc-dc模块的输入端,同时串入分压电阻接地。
7.所述dc-dc模块输出电源给比较器电源供电,且串入第四分压电阻、第五分压电阻分压对地;其中,第四分压电阻、第五分压电阻连接点连接比较器的正相输入端。
8.在进一步的实施例中,所述电压检测单元进一步包括:
9.比较器,协同限流电阻与分压电阻,监控所述外部电源,其反相输入端与第二分压电阻和第三分压电阻的连接点连接。
10.在进一步的实施例中,所述切换单元一步包括:
11.npn三极管,与限流电阻电性连接并接地,控制p沟道低压mos场效应管导通或关闭。
12.所述p沟道低压mos场效应管电性连接限流电阻与内电源锂电池vbat,根据外部电
源输入情况控制内部电源导通情况。
13.在进一步的实施例中,比较器的输出端串入第六限流电阻、第七限流电阻对地,且第六限流电阻、第七限流电阻连接点接入npn三极管的基极;
14.dc-dc电源模块输出端连接p沟道低压mos场效应管源极,且串入第八限流电阻、第九限流电阻接入到npn三极管的集电极,第八限流电阻、第九限流电阻连接点连接p 沟道低压mos场效应管栅极,三极管q1发射极接地;p沟道低压mos场效应管漏极连接内电源锂电池vbat的正极。
15.在进一步的实施例中,外部电源的负极与dc-dc模块、比较器、内电源锂电池vbat 元器件共地。
16.有益效果:本实用新型在内外电源电路设计上,在电源电路中率先实现了利用比较器监控外部电源,对外部电源监控提前控制切换内外电源,在电路中采用了安全可靠的比较器、电阻、三极管、mos管等基本元器件,为使用人降低了设计成本,提供了便利和稳定性。可以在微机系统产品中使用该电源电路设计时,可达到内外电源平稳切换的效果,此电路有益保证了微机系统的稳定性,实用性较强,有效避免了因切换内外电源造成的微机系统复位、电压抬高等损坏微机系统的后果。
附图说明
17.图1是本发明平稳切换内外电源的控制电路示意图。
18.图中各附图标记为:第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、第三分压电阻r3、第四分压电阻r4、第五分压电阻r5、第六限流电阻r6、第七限流电阻r7、第八限流电阻r8、第九限流电阻r9、dc-dc模块u1、比较器u1a、npn三极管q1、p沟道低压mos场效应管q2、内电源锂电池vbat、外部电源vcc。
具体实施方式
19.在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
20.本实施例提出一种用于卫星通信芯片的平稳电源切换控制电路,针对于特殊芯片应用于内外电源切换的场合,在电源电路中率先实现了利用比较器监控外部电源,对外部电源监控提前控制切换内外电源,在电路中采用了安全可靠的比较器、电阻、三极管、 mos管等基本元器件,降低了设计成本,提供了便利和稳定性。具体技术方案如下:该平稳电源切换控制电路包括:电源,包括外部电源以及内部电源;电压检测单元,与所述电源连通、检测通过其自身的电压值,并与预设值比对;p沟道低压mos场效应管,与所述电压检测单元电性连接;切换单元,与所述电压检测单元电性连接,驱动所述p沟道低压mos场效应管导通或关闭。
21.具体的包括:第一分压电阻r1、第二分压电阻r2、第三分压电阻r3、第四分压电阻r4、第五分压电阻r5、第六限流电阻r6、第七限流电阻r7、第八限流电阻r8、第九限流电阻r9、dc-dc模块u1、比较器u1a、npn三极管q1、p沟道低压mos场效应管q2、内电源锂电池vbat、
外部电源vcc。
22.其中,外部电源vcc正极接入dc-dc模块u1的输入端,同时串入第一分压电阻 r1、第二分压电阻r2、第三分压电阻r3分压对地。第二分压电阻r2、第三分压电阻r3 连接点接入比较器u1a反相输入端。
23.dc-dc模块输出电源给比较器u1a电源供电,且串入第四分压电阻r4、第五分压电阻r5分压对地。第四分压电阻r4、第五分压电阻r5连接点连接比较器u1a的正相输入端;比较器u1a的输出端串入第六限流电阻r6、第七限流电阻r7对地,且第六限流电阻r6、第七限流电阻r7连接点接入npn三极管q1的基极。dc-dc电源模块输出端 main-vcc连接p沟道低压mos场效应管q2源极,且串入第八限流电阻r8、第九限流电阻r9接入到npn三极管q1的集电极,第八限流电阻r8、第九限流电阻r9连接点连接 p沟道低压mos场效应管q2栅极,npn三极管q1发射极接地;p沟道低压mos场效应管 q2漏极连接内电源锂电池vbat的正极。外部电源vcc的负极与dc-dc模块、比较器 u1a、内电源锂电池vbat等元器件共地。
24.当外部电源稳定时,切换单元控制p沟道低压mos场效应管q2关闭,电源电路由外部电源供电,当驱动电路检测到外部电源电压掉电至一定电压时,驱动电路迅速控制p沟道低压mos场效应管q2导通,电源电路由内部备用电源供电,实现外电源平稳切换至内电源供电。相反,当内部电源供电稳定时,检测到外部电源接入,驱动电路再次控制p沟道低压mos场效应管q2关闭,电源电路由内部电源切换至外部电源供电。此电路应用到产品电源电路设计中,让内外电源更加平稳切换,使得微机系统能够更加稳定可靠的工作。
25.如图1所示搭建电路,u1选用工作电源范围在9v-100v的电源模块,u1输出端口电压为4.2v为微机系统的主电源,其他部件应选用参数合适的电子元器件;当外部直流电源vcc电压为高压时,dc-dc模块正常工作,此时控制r2、r3分压连接点a处电压控制比r4、r5处分压连接点b处电压高,此时比较器输出端c点输出低电平,q1 三极管关闭,q2pmos管也关闭,微机系统由外部电源供电;当外部直流电源vcc电压降低约为16v时,此时u1工作正常,4.2v主电源输出电压稳定,r4、r5处分压连接点b处电压依然稳定,控制外部电源分压电阻r2、r3连接点a处电压略高于b处电压, c处电压依旧输出低电平;当外部电源继续降低低于16v时,a处电压比b处电压低时,比较器输出端c点输出高电平,q1三极管导通,q2pmos管也导通,实现备用内电源向主电源供电,总结来说电源电路在检测到外部电源电压变低至危险值时,提前打开控制电路,使用内部备用电源给主系统供电,实现了微机系统主电源由外部电源平稳切换至内部电源的过程;相反,当电源电路q2导通时,内电源供电稳定时,外部电源接入,当外部电源上升至16v以上时,a处电压再次高于b处,比较器输出端c点再次输出低电平,q1三极管关闭,q2pmos管关闭,此时微机系统主电源由内电源平稳切换至外电源。
26.所以,在微机系统产品中使用该电源电路设计时,可达到内外电源平稳切换的效果,此电路有益保证了微机系统的稳定性,实用性较强,有效避免了因切换内外电源造成的微机系统复位、电压抬高等损坏微机系统的后果。
27.综上,本实用新型与现有技术相比其显著的效果如下:
28.通过比较器比较内外电源电压从而平稳切换电源控制电路,实现了更简便的控制方式。面向为卫星通信芯片系统提供供电,在应用到产品电源电路设计中时,让内外电源更加平稳切换,使得微机系统能够更加稳定可靠的工作。
29.如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型,但其不得
解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上做出各种变化。

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