作電壓不低于其最小工作電壓。從圖 4中可知,當(dāng)備用電源25為負(fù)載24供電時(shí),需要經(jīng)過第一二極管32、備電回路開關(guān)28的路 徑。其中第一二極管32存在一定的壓降,設(shè)第一二極管32的壓降為VF,則第二電壓閾值需 要滿足Vth2彡Vcc+VF。一般地,在負(fù)載24之前還需要設(shè)置線性電源,主電源23和備用電源 24都通過線性電源為負(fù)載24供電,而線性電源存在一定的電壓損失。設(shè)線性電源的電壓損 失為Vdrop,則第二電壓閾值需要滿足Vth2》Vcc+Vdrop+VF。
[0093] 由于第一電壓閾值和第二電壓閾值之間的差值就是備用電源25在單獨(dú)為負(fù)載24 供電時(shí)所產(chǎn)生的壓降。因此,第一電壓閾值的設(shè)置需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件,第一是能夠使備 用電源25為負(fù)載24供電的時(shí)間大于負(fù)載24的最小備電時(shí)間;第二是要滿足比較器41的 滯回要求,使得備用電源25的電壓在第一電壓閾值和第二電壓閾值之間時(shí),比較器41的輸 出電壓不變。這樣就需要同時(shí)滿足^, >匕,2和Vthl多Vth2+VH兩個(gè)條件,f為滿足負(fù)載 24的最小備電時(shí)間的壓降值,因此第一電壓閾值和第二電壓閾值只差需大于f。同樣地, 為了滿足比較器4的遲滯需求,第一電壓閾值和第二電壓閾值只差需大于等于VH。
[0094] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的備用電源切換控制裝置實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖 5所示,本實(shí)施例的備用電源切換裝置在圖4所示備用電源切換裝置的基礎(chǔ)上,主供電回路 21包括第二二極管51,備電回路22包括第三二極管52。
[0095] 第二二極管51的正極與主電源23連接,第二二極管51的負(fù)極與負(fù)載24連接;第 三二極管52的正極與主電源23連接,第三二極管52的負(fù)極與備用電源充放電電路26連 接并通過備電回路開關(guān)28與負(fù)載24連接。
[0096] 第二二極管51作為主供電回路21的保護(hù)二極管,防止負(fù)載24的電流反灌到主電 源23中。第三二極管52作為備電回路22的保護(hù)二極管,防止備用電源25的電流反灌到 主電源23中。
[0097] 需要說明的是,在圖2或圖3所示實(shí)施例中,也可以如圖5所示設(shè)置在主供電回路 21上設(shè)置第二二極管51,并且在備電回路22上設(shè)置第三二極管52。
[0098] 由于在電子設(shè)備中,需要采用備電技術(shù)的單板上一般都是設(shè)置處理器以及存儲(chǔ)器 的單板,因此,本發(fā)明上述各實(shí)施例提供的備用電源切換控制裝置供電的負(fù)載24可以為 CPU。而由于CPU的運(yùn)行需要穩(wěn)定地、低噪聲的電源供電,因此可以在CPU之前設(shè)置線性電 源,線性電源將主電源23或備用電源25的供電電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定地、低噪聲的電源為CPU供 電。
[0099] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的備用電源切換控制裝置實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖,本實(shí) 施例為圖5所示實(shí)施例的另一種實(shí)施場(chǎng)景。
[0100] 在圖5所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,負(fù)載24具體為CPU61,同時(shí),在CPU61之前,還包括 線性電源62。主供電回路21和備電回路22都通過線性電源62與CPU61連接。
[0101] 同時(shí),由于比較器41需要電源供電,為了使比較器41穩(wěn)定工作,可以將線性電源 62與比較器41的電源端連接。
[0102] 進(jìn)一步地,若本實(shí)施例提供的備用電源切換控制裝置供電的負(fù)載為CPU,由于CPU 內(nèi)部有模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換(AnalogDigitaConverter,ADC)模塊,同時(shí)CPU內(nèi)部可以完成邏輯 比較的功能,因此,可以使用CPU來完成比較器41的功能。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的備 用電源切換控制裝置實(shí)施例六的結(jié)構(gòu)示意圖,在本實(shí)施例中,使用CPU61完成比較器41的 功能。
[0103] 在本實(shí)施例中,CPU61的輸入/輸出(Input/0utput,I/0)接口與備用電源25以 及三極管42的基極連接。CPU61內(nèi)部的ADC模塊將備用電源25的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字電 壓信號(hào),然后輸送至CPU61內(nèi)部的邏輯比較器中,CPU61中預(yù)設(shè)有第一電壓閾值和第二電 壓閾值,CPU61內(nèi)部的邏輯比較器將數(shù)字電壓信號(hào)與第一電壓閾值和第二電壓閾值進(jìn)行比 較,并將比較得出的結(jié)果輸出至三極管42的基極。CPU61內(nèi)部的邏輯比較器的工作原理與 圖4所示實(shí)施例中的比較器41相同,此處不再贅述。
[0104] 進(jìn)一步地,上述各實(shí)施例中,備電回路開關(guān)28為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (positivechannelMetalOxideSemiconductor,MOS) 〇
[0105] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的備用電源切換控制方法實(shí)施例一的流程圖,本實(shí)施例 提供的備用電源切換控制方法應(yīng)用于使用主電源和備用電源為負(fù)載供電的電子設(shè)備中,其 中,主電源與負(fù)載始終連接,主電源為備用電源充電。
[0106] 本實(shí)施例方法包括:
[0107] 步驟S801,檢測(cè)備用電源的電壓。
[0108] 步驟S802,當(dāng)備用電源的電壓大于第一電壓閾值時(shí),控制備用電源與負(fù)載之間的 備電回路開關(guān)導(dǎo)通,使備用電源與負(fù)載連接。
[0109] 步驟S803,當(dāng)用電源的電壓小于第二電壓閾值時(shí),控制備用電源與負(fù)載之間的備 電回路開關(guān)斷開,使備用電源與所述負(fù)載斷開;其中,第一電壓閾值為備用電源的飽和電 壓,第二電壓閾值使備用電源為負(fù)載供電時(shí),負(fù)載的工作電壓不小于最小工作電壓并且負(fù) 載的工作時(shí)間不小于最小備電時(shí)間。
[0110] 本實(shí)施例提供的備用電源切換控制方法用于實(shí)現(xiàn)圖2所示備用電源切換控制裝 置的處理,其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似,此處不再贅述。
[0111] 進(jìn)一步地,圖8所示實(shí)施例中,備用電源為超級(jí)電容。
[0112] 進(jìn)一步地,圖8所示實(shí)施例中,主電源通過限流電阻為備用電源充電,限流電阻用 于使主電源對(duì)備用電源的充電電流小于備用電源的最大充電電流閾值。
[0113] 進(jìn)一步地,圖8所示實(shí)施例中,備用電源通過第一二極管與負(fù)載連接,第一二極管 的正極與備用電源連接,第一二極管的負(fù)極與備電回路開關(guān)連接,第一二極管用于使備用 電源為負(fù)載供電時(shí)的放電壓降小于預(yù)設(shè)閾值。
[0114] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的備用電源切換控制方法實(shí)施例二的流程圖,在圖8所 示實(shí)施例的基礎(chǔ)上,本實(shí)施例提供的方法具體包括:
[0115] 步驟S901,通過比較器檢測(cè)備用電源的電壓。
[0116] 步驟S902,將備用電源的電壓與比較器預(yù)設(shè)的參考電壓進(jìn)行比較。
[0117] 步驟S903,當(dāng)備用電源的電壓大于第一電壓閾值時(shí),比較器向三極管的基極輸出 高電平,使三極管工作在飽和區(qū),并使三極管控制備電回路開關(guān)導(dǎo)通,使備用電源與所述負(fù) 載連接。
[0118] 步驟S904,當(dāng)備用電源的電壓小于第二電壓閾值時(shí),比較器向三極管的基極輸出 低電平,使三極管工作在截止區(qū),并使三極管控制備電回路開關(guān)斷開,使備用電源與所述負(fù) 載斷開;其中,當(dāng)備用電源的電壓在第一電壓閾值和第二電壓閾值之間時(shí),保持比較器的輸 出電壓不變。
[0119] 本實(shí)施例提供的備用電源切換控制方法用于實(shí)現(xiàn)圖4所示備用電源切換控制裝 置的處理,其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似,此處不再贅述。
[0120] 進(jìn)一步地,圖9所示實(shí)施例中,+ ,其中,Vthl 為第一電壓閾值,Vth2為第二電壓閾值,Vcc為負(fù)載的最小工作電壓,VF為第一二極管的壓 降,VH為比較器的最小滯回區(qū)間電壓,I為負(fù)載的工作電流,T為負(fù)載的最小備電時(shí)間,C為 備用電源的電容量。
[0121] 進(jìn)一步地,圖9所示實(shí)施例中,負(fù)載為CPU,比較器為CPU內(nèi)部的邏輯比較器。
[0122] 進(jìn)一步地,圖8或圖9所示實(shí)施例中,備電回路開關(guān)為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶 體管。
[0123] 進(jìn)一步地,圖8或圖9所示實(shí)施例中,本發(fā)明實(shí)施例提供的備用電源切換控制方 法還包括:主電源通過第二二極管與負(fù)載連接,主電源通過第三二極管與備電回路開關(guān)連 接;第二二極管的正極與主電源連接,第二二極管的負(fù)極與負(fù)載連接;第三二極管的正極 與主電源連接,第三二極管的負(fù)極與備用電源充放電電路連接并通過備電回路開關(guān)與負(fù)載 連接;第二二極管和第三二極管用于防止備用電源的電流輸入主電源。
[0124] 進(jìn)一步地,圖8或圖9所示實(shí)施例中,負(fù)載為CPU,主電源和備用電源通過線性電源 與CPU連接。
[0125] 另外,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電子設(shè)備,其包括主電源和負(fù)載,以及備用電源切 換控制裝置,主電源通過備用電源切換控制裝置為負(fù)載供電。
[0126] 其中備用電源切換控制裝置可以為圖2至圖6中任一實(shí)施例所示的備用電源切換 控制裝置。
[0127] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述各方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通 過程序指令相關(guān)的硬件來完成。前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。該程 序在執(zhí)行時(shí),執(zhí)行包括上述各方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟 或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0128] 最后應(yīng)說