專利名稱：電路隔離模塊以及電壓切換電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電磁兼容技術領域，具體涉及一種電路隔離模塊以及電壓切換 電路。
背景技術：
隨著電子技術尤其移動通信技術的飛速發(fā)展，手機、掌上電腦等移動電子 設備，已經(jīng)成為人們日常生活必不可少的工具。
現(xiàn)有的 一些移動電子設備中，用電模塊或電子元器件工作電壓的范圍比較 小，很大一部分用電模塊或電子元器件必須在電源的電壓大于其正常工作所要 求的最低電壓值時，才能穩(wěn)定的工作，而當電源所提供的電壓小于該電壓值時, 用電模塊或電子元器件便難以正常工作或者完全不能工作。
通常情況下，電流的電壓值達不到用電模塊或電子元器件正常工作要求的 最低電壓值時，只要電路是導通的電流仍舊會輸入用電模塊，但此時即使電流 輸入用電模塊也不能保證用電模塊正常工作，反而造成了電能的浪費。
對于移動電子設備尤其對于小型的便攜式移動終端，通常都以充電電池作 為電源，充電電池所存儲的電能是非常有限的，所以盡量節(jié)省電能的浪費是很 有必要的。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了 一種電路隔離模塊，解決了現(xiàn)有技術中電能浪費較多的技術問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案
該電路隔離模塊，包括隔離控制電路，所述隔離控制電路設有輸入端以及 輸出端，所述隔離控制電路用于通過輸入端接收電流并將電壓值達到要求的電流從所述輸出端輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的上述電路隔離模塊，能接收電流并將電 壓值達到用電模塊要求的電流從輸出端傳輸給用電模塊，使其正常工作，而將 電壓值達不到用電模塊要求的電流隔斷，避免其進入用電模塊造成浪費，所以 解決了現(xiàn)有技術中電能浪費較多的技術問題。
本發(fā)明還提供了 一種電壓切換電路，解決了現(xiàn)有技術中電能浪費較多且用 電模塊工作電壓的范圍較小，導致用電模塊的電壓適用性較差的技術問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案
該電壓切換電路，包括電路隔離模塊以及與所述電路隔離模塊相連的電壓
調整模塊，其中
所述電路隔離模塊包括隔離控制電路，所述隔離控制電路設有輸入端以及 輸出端，所迷隔離控制電路用于通過輸入端接收電流并將電壓值達到要求的電 流從所述輸出端輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷；
所述隔離控制電路的輸入端與所述電壓調整模塊的輸入端并聯(lián)后與電源相 連，所述隔離控制電路的輸出端與所述電壓調整模塊的輸出端并聯(lián)后與用電模 塊相連；
所述電壓調整模塊用于從電源接收電壓值達不到用電模塊要求的電流并將 該電流的電壓值調整為用電模塊所要求的電壓值，然后將該電流輸入用電模塊。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供的上述電壓切換電路中，當電源所提供的 電流的電壓值達到用電模塊的要求時，電流通過電路隔離模塊輸入用電模塊， 保證用電模塊能夠正常工作；當電源所提供的電流的電壓值達不到用電模塊的 要求，電壓調整模塊會將該電流的電壓值調整為用電模塊所要求的電壓值，然 后將該電流輸入用電模塊，從而保證用電模塊能夠正常工作。所以解決了現(xiàn)有 技術中電能浪費較多且用電模塊工作電壓的范圍較小，導致用電模塊的電源電
壓適用性較差的技術問題。


圖1為本發(fā)明所提供的電路隔離模塊的具體實施電路圖； 圖2為本發(fā)明所提供的電壓切換電路的一種實施方式的電路圖； 圖3為圖2所示電壓切換電路中隔離升壓電路的控制引腳的時序圖； 圖4為本發(fā)明所提供的電壓切換電路的又一種實施方式的電路圖； 圖5為圖4所示電壓切換電路中非隔離升壓電路的控制引腳的時序圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了 一種電路隔離模塊，能夠減少電流的電壓值達不到用電模塊 正常工作要求的最低電壓值時，用電模塊所耗費的電能。 下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。
如圖l所示，本發(fā)明實施例所提供的電路隔離模塊，包括隔離控制電路， 隔離控制電路設有輸入端1以及輸出端V0UT1,隔離控制電路用于通過輸入端1 接收電流并將電壓值達到要求的電流從輸出端V0UT1輸出，而將電壓值達不到 要求的電流隔斷。
由于電路隔離模塊能接收電流并將電壓值達到用電模塊要求的電流從輸出 端V0UT1傳輸給用電模塊，使其正常工作，而將電壓值達不到用電模塊要求的 電流隔斷，避免其進入用電模塊造成浪費，所以解決了現(xiàn)有技術中電能浪費較 多的技術問題。
如圖1所示，隔離控制電路包括三極管Ql、第一M0S管QS以及第二M0S 管Q2，三極管Q1為NPN型三極管Ql，第一MOS管QS以及第二MOS管(^均為P 溝道增強型場效應管。其中
三極管Ql的集電極分別與隔離控制電路的輸入端1、第一MOS管Q3的柵極 以及第二 MOS管Q2的斥冊極相連，其發(fā)射極4矣地；
第一 MOS管Q3的漏極與隔離控制電路的輸入端1相連，第一 MOS管Q3的
源極與第二M0S管Q2的源極相連；
第二M0S管Q2的漏極與隔離控制電路的輸出端V0UT1相連。
三極管Ql的集電極與隔離控制電路的的輸入端1之間還設有電阻R1。電阻
Rl能夠降低輸入端1傳入三極管Q1的集電極的電流，起到保護三極管Q1、第
一 M0S管Q3以及第二 M0S管Q2的作用。
通過三極管Ql的基極GPIOI,輸入高電平、低電平的方式，可以控制隔離
控制電路是否將電壓值達不到要求的電流隔斷。
本發(fā)明還提供了一種電壓切換電路，能夠擴大用電模塊工作電壓的范圍， 提高了用電模塊的電壓適用性。
如圖2所示，本發(fā)明所提供的電壓切換電路，包括電路隔離模塊以及與電 路隔離模塊相連的電壓調整模塊，其中
電路隔離模塊包括隔離控制電路，隔離控制電路設有輸入端1以及輸出端 V0UT1,隔離控制電路用于通過輸入端l接收電流并將電壓值達到要求的電流從 輸出端V0UT1輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷；
隔離控制電路的輸入端1與電壓調整模塊的輸入端VI并聯(lián)后與電源VCC相 連，隔離控制電路的輸出端V0UT1與電壓調整模塊的輸出端V0UT2并聯(lián)后與用 電模塊相連；
電壓調整模塊用于從電源VCC接收電壓值達不到用電模塊要求的電流并將 該電流的電壓值調整為用電模塊所要求的電壓值，然后將該電流輸入用電模塊。
當電源VCC所提供的電流的電壓值達到用電模塊的要求時，電流通過電路 隔離模塊輸入用電模塊，保證用電模塊能夠正常工作；當電源VCC所提供的電 流的電壓值達不到用電模塊的要求，電壓調整模塊會將該電流的電壓值調整為 用電模塊所要求的電壓值，然后將該電流輸入用電模塊，從而保證用電模塊能 夠正常工作。所以解決了現(xiàn)有技術中電能浪費較多且用電模塊工作電壓的范圍 較小，導致用電模塊的電源VCC電壓適用性較差的技術問題。本實施例中隔離控制電路包括三極管Ql、第一M0S管Q3以及第二M0S管 Q2,其中
三極管Q1的集電極分別與隔離控制電路的輸入端1、第一M0S管Q3的柵極
以及第二MOS管Q2的柵極相連，其發(fā)射極接地；
第一MOS管Q3的漏極與隔離控制電路的輸入端1相連，第一MOS管Q3的
源極與第二MOS管Q2的源極相連；
第二MOS管Q2的漏極與隔離控制電路的輸出端V0UT1相連。
三極管Ql的集電極與隔離控制電路的的輸出端V0UT1之間還設有電阻R1。
三極管Ql為NPN型三極管，第一MOS管Q3以及第二MOS管Q2均為P溝道
增強型場效應管。
如圖2所示，電壓調整模塊為隔離升壓電路，隔離升壓電路設有使能端EN， 其中
使能端EN既能使隔離升壓電路處于使能狀態(tài)，又能使隔離升壓電路處于非 使能狀態(tài)；
通過在使能端EN輸入高電平、低電平的方式可以控制隔離升壓電路是處于 使能狀態(tài)還是處于非使能狀態(tài)。
隔離升壓電路處于使能狀態(tài)時，隔離升壓電路用于從電源VCC接收電壓值 達不到用電模塊要求的電流并將該電流的電壓值調高為用電模塊所要求的電壓 值，然后將該電流輸入用電模塊；
隔離升壓電路處于非使能狀態(tài)時，其輸入端1與輸出端2之間隔斷。
如圖4所示，電壓調整模塊包括非隔離升壓電路以及第二電路隔離模塊， 非隔離升壓電路也設有使能端EN;其中
第二電路隔離模塊包括隔離控制電路，隔離控制電路設有輸入端4以及輸 出端V0UT2，隔離控制電路的輸入端4與非隔離升壓電路的輸出端V2相連，隔 離控制電路的輸出端V0UT2與用電模塊相連；
使能端EN既能使非隔離升壓電路處于使能狀態(tài)，又能使非隔離升壓電路處
于非使能狀態(tài)；通過在使能端EN輸入高電平、低電平的方式可以控制非隔離升 壓電路是處于使能狀態(tài)還是處于非使能狀態(tài)。
非隔離升壓電路處于使能狀態(tài)時，非隔離升壓電路用于從電源VCC接收電 壓值達不到用電模塊要求的電流并將該電流的電壓值調高為用電模塊所要求的 電壓值，然后將該電流輸入第二電路隔離模塊；
隔離控制電路用于通過輸入端1接收非隔離升壓電路輸出的電流并將電壓 值達到要求的電流從輸出端V0UT1輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷；
非隔離升壓電路處于非使能狀態(tài)時，隔離控制電路用于將非隔離升壓電路 輸出的電流隔斷。
如圖4所示，本實施例中第二電路隔離模塊的隔離控制電路包括三極管Q4、 第三M0S管Q6以及第四M0S管Q5，其中
三極管Q4的集電極分別與非隔離升壓電路的輸出端V2、第三MOS管Q6的 柵極以及第四MOS管Q5的柵極相連，其發(fā)射極接地；
第三MOS管Q6的漏極與非隔離控制電路的輸出端V2相連，第三MOS管Q6 的源極與第四MOS管Q5的源極相連；
第四MOS管Q5的漏極與用電模塊相連。
作為本發(fā)明的一種改進，三極管Q4的集電極與非隔離升壓電路的輸出端V2 之間還設有電阻R2。電阻R2與圖2中電阻Rl作用相似，起到降低電流，保護 電子元器件的作用。
三極管Q4為NPN型三極管，第三MOS管Q6以及第四MOS管Q5均為P溝道 增強型場效應管。
通過三極管Q4的基極GP102,輸入高電平、低電平的方式，可以控制隔離 控制電路是否將電壓值達不到要求的電流隔斷。
由于電流從電源vcc經(jīng)電路隔離模塊輸入用電模塊或從電源vcc經(jīng)電壓調整
模塊輸入用電模塊，這兩條供電通路并聯(lián)后接入用電模塊，當V0UT1端的電壓小 于V0UT2端的電壓時，這兩條供電通路是不能同時為用電模塊供電的，否則會出現(xiàn)因為壓差造成的電流倒灌現(xiàn)象。
為了避免在上述兩條通路切換時出現(xiàn)用電模塊瞬時掉電的情況，該兩條通 路之間必須實現(xiàn)軟切換，即在切換的瞬間，兩條供電通路全部打開，待被轉換 的通路供電穩(wěn)定后，再關閉轉換前的供電通路。
如圖3和圖5所示，為了減小上述兩條通路全部打開瞬間產(chǎn)生的電流倒灌， 必須通過軟件控制該兩條通路同時打開的時間，經(jīng)過實驗可靠性驗證和理論分 析，這個時間t只要求稍大于該兩條供電通路輸出電壓達到穩(wěn)定值所需要的建立 時間即可，由于時間為微妙數(shù)量級，不會對整個電壓切換電路產(chǎn)生損壞。通常，
為了避免電源波動造成的電壓切換電路在用電模塊所需要的最低電壓值Von附 近頻繁的切換，在軟件控制時，可以相應的增加一個電壓遲滯切換控制，比如 當與電壓切換電路相連的電源平均電壓下降到用電模塊所需要的最低電壓值 Von以下時，將電流從電源經(jīng)電路隔離模塊輸入用電模塊這條電路切換為電流從 電源經(jīng)電壓調整模塊輸入用電模塊這條電路，當電源平均電壓因充電等原因再 次回到Von + v以上時，再次將電流從電源經(jīng)電壓調整模塊輸入用電模塊這條電 路隔斷，切換為電流從電源經(jīng)電路隔離模塊輸入用電模塊這條電路，v的大小可 以根據(jù)系統(tǒng)電源的性能和用電模塊耗電情況來實際調節(jié)。通過這種遲滯控制， 可以規(guī)避電源不穩(wěn)定造成的Von附近頻繁切換問題。
通過以上的硬件電路，配合上如圖3和圖5所示的軟件的時序控制，則可以 安全的實現(xiàn)上述兩條供電通路，同時為一個用電模塊供電的智能電壓切換。
綜上所述，本發(fā)明一方面擴大了用電模塊的工作電壓的范圍，對于由電池等 消耗型電源供電的設備而言，如果存在在Von點以下，電源依然存在大量可用 電量的情況，這種電路可以有效的利用這些電量，節(jié)省了電能且增加系統(tǒng)的工
宜，易實現(xiàn)。
法，也可以有其他的實現(xiàn)方法，但這些都不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍, 都在該專利的保護范圍之內。
權利要求
1、一種電路隔離模塊，其特征在于包括隔離控制電路，所述隔離控制電路設有輸入端以及輸出端，所述隔離控制電路用于通過輸入端接收電流并將電壓值達到要求的電流從所述輸出端輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷。
2、 根據(jù)權利要求1所述的電路隔離模塊，其特征在于所述隔離控制電路 包括三極管、第一M0S管以及第二M0S管，其中所述三極管的集電極分別與所述隔離控制電路的輸入端、所述第一MOS管 的柵極以及第二 MOS管的柵極相連，其發(fā)射極接地；所述第一M0S管的漏極與所述隔離控制電路的輸入端相連，所述第一M0S 管的源極與所述第二 M0S管的源極相連；所述第二 M0S管的漏極與所述隔離控制電路的輸出端相連。
3、 根據(jù)權利要求2所述的電路隔離模塊，其特征在于所述三極管的集電 極與所述隔離控制電路的的輸入端之間還設有電阻。
4、 根據(jù)權利要求2所述的電路隔離模塊，其特征在于所述三極管為NPN 型三極管，所述第一MOS管以及第二MOS管均為P溝道增強型場效應管。
5、 一種電壓切換電路，其特征在于包括電路隔離模塊以及與所述電路隔 離模塊相連的電壓調整模塊，其中所述電路隔離模塊包括隔離控制電路，所述隔離控制電路設有輸入端以及 輸出端，所述隔離控制電路用于通過輸入端接收電流并將電壓值達到要求的電 流從所述輸出端輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷；所述隔離控制電路的輸入端與所述電壓調整模塊的輸入端并聯(lián)后與電源相 連，所述隔離控制電路的輸出端與所述電壓調整模塊的輸出端并聯(lián)后與用電模 塊相連；所述電壓調整模塊用于從電源接收電壓值達不到用電模塊要求的電流并將 該電流的電壓值調整為用電模塊所要求的電壓值，然后將該電流輸入用電模塊。
6、 根據(jù)權利要求1所述的電壓切換電路，其特征在于所述隔離控制電路 包括三極管、第一M0S管以及第二M0S管，其中所迷三極管的集電極分別與所迷隔離控制電路的輸八端、所迷第一 MOS管 的柵極以及第二 M0S管的柵極相連，其發(fā)射極接地；所述第一 M0S管的漏極與所述隔離控制電路的輸入端相連，所述第一M0S 管的源極與所述第二MOS管的源極相連；所述第二 M0S管的漏極與所述隔離控制電路的輸出端相連。
7、 根據(jù)權利要求2所述的電壓切換電路，其特征在于所述三極管的集電 極與所述隔離控制電路的的輸出端之間還設有電阻。
8、 根據(jù)權利要求2所述的電壓切換電路，其特征在于所述三極管為NPN 型三極管，所述第一M0S管以及第二M0S管均為P溝道增強型場效應管。
9、 根據(jù)權利要求2所述的電壓切換電路，其特征在于所述電壓調整模塊 為隔離升壓電路，所述隔離升壓電路設有使能端，其中所述使能端既能使所述隔離升壓電路處于使能狀態(tài)，又能使所述隔離升壓 電路處于非使能狀態(tài)；所述隔離升壓電路處于使能狀態(tài)時，所述隔離升壓電路用于從電源接收電 壓值達不到用電模塊要求的電流并將該電流的電壓值調高為用電模塊所要求的 電壓值，然后將該電流輸入用電模塊；所述隔離升壓電路處于非使能狀態(tài)時，其輸入端與輸出端之間隔斷。
10、 根據(jù)權利要求1所述的電壓切換電路，其特征在于所述電壓調整模 塊包括非隔離升壓電路以及第二電路隔離模塊，所述非隔離升壓電路也設有使 能端；其中所述第二電路隔離模塊包括隔離控制電路，所述隔離控制電路設有輸入端 以及輸出端，所述隔離控制電路的輸入端與所述非隔離升壓電路的輸出端相連， 所迷隔離控制電路的輸出端與所述用電模塊相連；所述使能端既能使所述非隔離升壓電路處于使能狀態(tài)，又能使所述非隔離 升壓電路處于非使能狀態(tài)；所述非隔離升壓電路處于使能狀態(tài)時，所述非隔離升壓電路用于從電源接 收電壓值達不到用電模塊要求的電流并將該電流的電壓值調高為用電模塊所要求的電壓值，然后將該電流輸入所迷第二電路隔離模塊；所述隔離控制電路用于通過輸入端接收所述非隔離升壓電路輸出的電流并 將電壓值達到要求的電流從所述輸出端輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷；所述非隔離升壓電路處于非使能狀態(tài)時，所述隔離控制電路用于將所述非 隔離升壓電贈4俞出的電流隔斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路隔離模塊以及一種電壓切換電路，涉及電磁兼容技術領域。解決了現(xiàn)有技術中電能浪費較多且用電模塊的電壓適用性較差的技術問題。該電路隔離模塊，包括隔離控制電路，隔離控制電路設有輸入端以及輸出端，隔離控制電路用于通過輸入端接收電流并將電壓值達到要求的電流從輸出端輸出，而將電壓值達不到要求的電流隔斷。該電壓切換電路，包括上述本發(fā)明所提供的電路隔離模塊以及與電路隔離模塊相連的電壓調整模塊，電壓調整模塊用于從電源接收電壓值達不到用電模塊要求的電流并將該電流的電壓值調整為用電模塊所要求的電壓值，然后將該電流輸入用電模塊。本發(fā)明應用于為電子設備內的用電模塊或電子元器件供電。
文檔編號G05B19/04GK101339417SQ20081021406
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權日2008年8月26日
發(fā)明者偉 張 申請人:青島海信移動通信技術股份有限公司