一种自锁式电源切换电路的制作方法

1.本实用新型属于电子、电器技术领域，具体涉及一种自锁式电源切换电路。


背景技术：

2.在某些特定用电设备开始进入工作准备时，首先由外部供电电源为其供电，当用电设备接到来自其它外部设备(比如武器发射系统等)的开始工作指令后，需要切换到该用电设备自身电池供电，在用电设备真正开始工作前往往需要进行装配或例行测试检查，在这段时间内，用电设备的电池往往一直处于接通状态，造成用电设备的自带电池的提前消耗，导致用电设备工作前的待机时间过短。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种自锁式电源切换电路，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
4.一种自锁式电源切换电路，包括：
5.二极管半桥d1，二极管半桥d1的一个阳极端电连接外部供电电源e2的输出端，二极管半桥d1的阴极端电连接至用电设备y的供电端；
6.机载电池e1，机载电池e1的阳极和阴极之间并列连接有启动回路和自锁回路，所述启动回路上从机载电池e1的阳极至阴极之间连接有npn三极管q1，npn三极管q1的集电极连接至机载电池e1的阳极，npn三极管q1的发射极连接至机载电池e1的阴极；所述自锁回路上从机载电池e1的阳极至阴极之间连接有p沟道增强型mosfet管q2，p沟道增强型mosfet管q2的源极与机载电池e1的阳极电连接，p沟道增强型mosfet管q2的漏极与二极管半桥d1的另一个阳极端电连接；
7.其中，npn三极管q1的基极连接至自锁回路上，npn三极管q1的基极上同时连接有电池通断控制电路，p沟道增强型mosfet管q2的栅极连接在启动回路上。
8.本实用新型的自锁式电源切换电路还具有以下可选特征。
9.可选地，所述电池通断控制电路上依次连接有指令发射器n、电容c1和电阻r1，电阻r1与npn三极管q1的基极电连接。
10.可选地，所述指令发射器n和电容c1之间还连接有通断保险开关k2。
11.可选地，所述自锁回路上还连接有电阻r5和电阻r2，电阻r5的一端与电阻r2的一端与npn三极管q1的基极电连接，电阻r5的另一端与p沟道增强型mosfet管q2的漏极电连接，电阻r2的另一端与机载电池e1的阴极相连接。
12.可选地，电阻r5阻值远大于电阻r2的阻值。
13.可选地，所述启动回路上还连接有电阻r3和电阻r4，电阻r3的一端与机载电池e1的正极相连接，电阻r3的另一端与电阻r4的一端相连接，电阻r4的另一端与npn三极管q1的集电极相连接。
14.可选地，p沟道增强型mosfet管q2的栅极连接在启动回路上的电阻r3与电阻r4之
间。
15.本实用新型的自锁式电源切换电路可在外部设备供电和电池供电来回切换，用电设备自身的机载电池开始供电至真正开始工作前可使机载电池处于切断供电状态，可最大限度的减少机载电池的损耗，能够延长用电设备的待机时间。
附图说明
16.图1是本实用新型在外部供电状下的电路图；
17.图2是本实用新型连接机载电池供电时的电路图；
18.图3是本实用新型在断开外部供电状态下的电路图；
19.图4是本实用新型在断开机载电池供电时的电路图。
具体实施方式
20.实施例1
21.参考图1、图2和图3，本实用新型的实施例提供了一种自锁式电源切换电路，包括：二极管半桥d1、机载电池e1、启动回路和自锁回路；二极管半桥d1的一个阳极端电连接外部供电电源e2的输出端，二极管半桥d1的阴极端电连接至用电设备y的供电端；机载电池e1的阳极和阴极之间并列连接有启动回路和自锁回路，所述启动回路上从机载电池e1的阳极至阴极之间连接有npn三极管q1，npn三极管q1的集电极连接至机载电池e1的阳极，npn三极管q1的发射极连接至机载电池e1的阴极；所述自锁回路上从机载电池e1的阳极至阴极之间连接有p沟道增强型mosfet管q2，p沟道增强型mosfet管q2的源极与机载电池e1的阳极电连接，p沟道增强型mosfet管q2的漏极与二极管半桥d1的另一个阳极端电连接；其中，npn三极管q1的基极通过引线连接至自锁回路上，npn三极管q1的基极上同时连接有电池通断控制电路，p沟道增强型mosfet管q2的栅极通过引线连接在启动回路上。参考图1，初始状态时，p沟道增强型mosfet管q2处于断开状态，外部电源开关k2闭合，外部电源通过二极管半桥d1的一个阳极端为用电设备y供电。
22.参考图2，在适当的时机通过电池通断控制电路发送电池接通指令信号“b switch”，(电池通断控制电路电压由0v变为3v或更高)，指令信号上升沿使npn三极管q1的基极临时得到电流，使npn三极管q1的集电极和发射极临时导通，从而使与机载电池e1连接的启动回路导通，从而将p沟道增强型mosfet管q2的栅极电位拉低，当电路参数配置合适时，p沟道增强型mosfet管q2的源极和漏极导通，从而又使与机载电池e1连接的自锁回路导通，自锁回路通过引线为npn三极管q1的基极持续提供电流，使npn三极管q1的集电极与发射极持续导通，因此启动回路持续导通，进而使p沟道增强型mosfet管q2的栅极电位保持拉低，p沟道增强型mosfet管q2的源极和漏极保持导通，从而实现机载电池e1接通的自锁功能，机载电池e1在自锁回路导通的情况下即可通过二极管半桥d1的另一个阳极端为用电设备y供电，只要机载电池e1的电压大于外部供电电源e2的电压，外部供电电源e2即自动停止供电。
23.如图3所示，在自锁状态下，即便是用电设备y断开了与外部供电电源e2的电路连接，即外部电源开关k1断开，机载电池e1将持续通过p沟道增强型mosfet管q2和二极管半桥d1为用电设备y持续供电。
24.如图4所示，当需要断开机载电池e1供电状态时，通过电池通断控制电路发送电池接通指令信号“b switch”，(电源切换电路电压由3v或更高变为0v)，对npn三极管q1的基极提供反向电压，可短暂切断npn三极管q1的基极的电流，使npn三极管q1的集电极与发射极断开，此时启动回路和自锁回路都断开，机载电池e1停止为用电设备y供电，外部供电电源e2的输出端通过二极管半桥d1的一个阳极端恢复对用电设备y的供电。
25.实施例2
26.参考图1、图2、图3和图4，在实施例1的基础上，所述电池通断控制电路上依次连接有指令发射器n、电容c1和电阻r1，电阻r1与npn三极管q1的基极电连接。
27.通过指令发射器n向电容c1的一端提供由0v变为3v或更高的持续电压后，电容c1在充电时其另一端通过电阻r1为npn三极管q1的基极临时提供启动电流，当电容c1充满电后电压消失，但启动回路和自锁回路已经保持导通，机载电池e1已经保持通电；通过指令发射器n向电容c1的一端提供由3v变为0v的持续电压后，电容c1在充电时其另一端引走电流，使npn三极管q1的基极的电流消失，使npn三极管q1的集电极与发射极断开启动回路，使p沟道增强型mosfet管q2的栅极电位提高，自锁回路开始断开，机载电池e1停止为用电设备y通电，外部电源通过二极管半桥d1的一个阳极端恢复为用电设备y供电。
28.实施例3
29.参考图1、图2、图3和图4，在实施例2的基础上，所述指令发射器n和电容c1之间还连接有通断保险开关k2。
30.通电保险开关k2合上时，可通过按下指令发射器n使机载电池e1为用电设备y供电或者停止供电，断开通电保险开关k2时，即可断开电池通断控制电路，防止误触指令发射器n。
31.实施例4
32.参考图1、图2、图3和图4，在实施例1的基础上，所述自锁回路上还连接有电阻r5和电阻r2，电阻r5的一端与电阻r2的一端与npn三极管q1的基极电连接，电阻r5的另一端与p沟道增强型mosfet管q2的漏极电连接，电阻r2的另一端与机载电池e1的阴极相连接。
33.机载电池e1的电压为24v，所述外部供电电源e2的电压为21v，当启动回路导通后，p沟道增强型mosfet管q2的源极和漏极导通，电阻r5和电阻r2可以对施加在自锁回路上的电压进行分配，使r5提供给二极管半桥d1的一个阳极端上的电压大于外部供电电源e2提供给二极管半桥d1的另一个阳极端的电压，从而使机载电池e1保持供电，外部供电电源e2停止供电，当机载电池e1被断开供电时，二极管半桥d1可使外部供电电源e2恢复为用电设备y供电。
34.实施例5
35.参考图1、图2、图3和图4，在实施例4的基础上，在所述自锁回路上电阻r5为33千欧，电阻r2为1千欧。
36.自锁回路上电阻r5为33千欧，电阻r2为1千欧，则当自锁回路导通时，机载电池e1分担在电阻r5上的电压通过二极管半桥d1的另一个阳极端为用电设备y供电，可减少机载电池e1的不必要消耗，同时能有效限制电阻r5通过引线为npn三极管q1的基极提供的电流。
37.实施例6
38.参考图1、图2、图3和图4，在实施例4的基础上，所述启动回路上还连接有电阻r3和
电阻r4，电阻r3的一端与机载电池e1的正极相连接，电阻r3的另一端与电阻r4的一端相连接，电阻r4的另一端与npn三极管q1的集电极相连接。
39.当连接在启动电路上的npn三极管q1的基极得电后，npn三极管q1的集电极与发射极导通，连接在机载电池e1的阳极与npn三极管q1的集电极之间的电阻r3和电阻r4可以防止启动电路发生短路。
40.实施例7
41.参考图1、图2、图3和图4，在实施例6的基础上，p沟道增强型mosfet管q2的栅极连接在启动回路上的电阻r3与电阻r4之间。
42.电阻r3为10千欧，电阻r4为15千欧，在启动回路通电时，可调节对p沟道增强型mosfet管q2的栅极的电位拉低量，使p沟道增强型mosfet管q2的源极和漏极导通稳定。
43.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。