本實(shí)用新型涉及電源領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電源切換電路和電源、無人機(jī)及其主控制板。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，一些電器系統(tǒng)通常會(huì)配備兩路或者兩路以上的電源輸入，其中一路作為主電源，其他的作為備用電源使用，主電源與備用電源的切換通常會(huì)采用繼電器加其他輔助電路來實(shí)現(xiàn)，由于繼電器體積和重量都偏大，而且繼電器要通過其他外加的輔助電路才能實(shí)現(xiàn)完整的切換功能，因此這種實(shí)現(xiàn)方法明顯不適用于一些對重量具有嚴(yán)格要求的系統(tǒng)中，例如，不適用于無人機(jī)系統(tǒng)中，另外通過繼電器進(jìn)行機(jī)械觸點(diǎn)式的切換容易產(chǎn)生電弧，影響電路的穩(wěn)定性。

現(xiàn)有技術(shù)中，可以采用MCU(微控制器)監(jiān)控主電源及備用電源的電壓狀態(tài)，然后通過MCU的端口控制MOS的導(dǎo)通進(jìn)行通道切換，這種方法雖然能滿足系統(tǒng)要求，但是電路卻過于復(fù)雜。

針對相關(guān)技術(shù)中主電源與備用電源的切換電路復(fù)雜的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電源切換電路和電源、無人機(jī)及其主控制板，以解決主電源與備用電源的切換電路復(fù)雜問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種電源切換電路，該電路包括：電源通道選擇電路，其中，電源通道選擇電路的第一輸入端與第一電源連接，電源通道選擇電路的第二輸入端與第二電源連接，用于選擇第一電源或第二電源為供電電源；儲(chǔ)能電路，與電源通道選擇電路的輸出端連接，用于儲(chǔ)存電能，其中，儲(chǔ)能電路包括電感線圈和第一電容，電感線圈的第一端與電源通道選擇電路的輸出端連接，電感線圈的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端接地；以及電源輸出端，與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，用于輸出供電電壓。

進(jìn)一步地，第一輸入端包括第一端口，第二輸入端包括第二端口，其中，第一端口與第一電源連接，第二端口與第二電源連接。

進(jìn)一步地，第一輸入端包括第一二極管，第一二極管的正極與第一端口連接，第一二極管的負(fù)極與電源通道選擇電路的輸出端連接；以及第二輸入端包括第二二極管，第二二極管的正極與第二端口連接，第二二極管的負(fù)極與電源通道選擇電路的輸出端連接。

進(jìn)一步地，儲(chǔ)能電路還包括：第二電容，第二電容第一端與電感線圈第二端連接，第二電容第二端接地。

進(jìn)一步地，電源切換電路還包括：浪涌電壓抑制器，浪涌電壓抑制器第一端與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，浪涌電壓抑制器第二端接地。

進(jìn)一步地，電源切換電路還包括：過流保護(hù)器，過流保護(hù)器的第一端與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，過流保護(hù)器的第二端與電源輸出端連接，用于對電源切換電路進(jìn)行過流保護(hù)。

進(jìn)一步地，過流保護(hù)器為可恢復(fù)保險(xiǎn)絲或可變電阻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，還提供了一種電源，該電源包括，本實(shí)用新型的電源切換電路；第一電源，與第一端口連接；以及第二電源，與第二端口連接。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，還提供了一種無人機(jī)主控制板，該無人機(jī)主控制板包括：本實(shí)用新型的電源切換電路。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，還提供了一種無人機(jī)，該無人機(jī)包括：本實(shí)用新型的無人機(jī)主控制板。

本實(shí)用新型通過電源通道選擇電路，其中，電源通道選擇電路的第一輸入端與第一電源連接，電源通道選擇電路的第二輸入端與第二電源連接，用于選擇第一電源或第二電源為供電電源；儲(chǔ)能電路，與電源通道選擇電路的輸出端連接，用于儲(chǔ)存電能，其中，儲(chǔ)能電路包括電感線圈和第一電容，電感線圈的第一端與電源通道選擇電路的輸出端連接，電感線圈的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端接地；以及電源輸出端，與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，用于輸出供電電壓，解決了主電源與備用電源的切換電路復(fù)雜的問題，進(jìn)而達(dá)到了簡化主電源與備用電源的切換電路的效果。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電源切換電路的示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電源切換電路的示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電源切換電路電流流向的示意圖；以及

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電源切換電路電流流向的示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請方案，下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本申請的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本申請的實(shí)施例。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電源切換電路。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電源切換電路的示意圖，如圖1所示，該電源切換電路包括：電源通道選擇電路10，儲(chǔ)能電路20和電源輸出端30。

電源通道選擇電路10，其中，電源通道選擇電路10的第一輸入端與第一電源連接，電源通道選擇電路10的第二輸入端與第二電源連接，用于選擇第一電源或第二電源為供電電源。

儲(chǔ)能電路20，與電源通道選擇電路10的輸出端連接，用于儲(chǔ)存電能，其中，儲(chǔ)能電路20包括電感線圈L1和第一電容C1，電感線圈的第一端與電源通道選擇電路10的輸出端連接，電感線圈的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端接地，第一電容的第一端為正極。

電源輸出端30，與儲(chǔ)能電路20的輸出端連接，用于輸出供電電壓。

電源通道選擇電路10可以包括兩個(gè)輸入端，其中，第一輸入端與第一電源連接，第二輸入端與第二電源連接，可選地，第一電源為主電源，第二電源為備用電源，在一些應(yīng)用場景中，電源通道選擇電路10還可以包括兩個(gè)以上的輸入端，例如，包括三個(gè)輸入端，或者更多個(gè)輸入端，以連接多個(gè)備用電源。

電源通道選擇電路10的第一輸入端包括第一端口PS1，第二輸入端包括第二端口PS2，其中，第一端口與第一電源連接，第二端口與第二電源連接。電源通道選擇電路10的兩個(gè)輸入端各包含一個(gè)二極管，第一輸入端包括第一二極管D1，第二輸入端包括第二二極管D2，第一二極管的正極與第一端口連接，第一二極管的負(fù)極與電源通道選擇電路的輸出端連接；第二二極管的正極與第二端口連接，第二二極管的負(fù)極與電源通道選擇電路的輸出端連接。兩個(gè)二極管用于限制電流的流向，以保證電源的輸出電流向輸出端口方向流動(dòng)，當(dāng)然，在其他的可實(shí)現(xiàn)方式中，也可以使用其他的限制組件，實(shí)現(xiàn)相同的效果。

電源通道選擇電路10的輸出端與儲(chǔ)能電路20連接，儲(chǔ)能電路20用于儲(chǔ)存電能，其中，儲(chǔ)能電路20包括電感線圈和第一電容，電感線圈的第一端與電源通道選擇電路10的輸出端連接，電感線圈的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端接地。電感電容是典型的儲(chǔ)能器件，電容的正負(fù)電極板上儲(chǔ)存的電荷能夠在電源切換的反應(yīng)時(shí)間放電，而電感線圈能夠防止電壓突變，因此儲(chǔ)能電路在電源切換時(shí)對電壓突變有抑制作用，有效防止電源切換過程中對后端電路造成的影響。第一電容的電容值、電感線圈的感抗都可以根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行選擇和調(diào)整。

可選地，儲(chǔ)能電路20還包括：第二電容，第二電容第一端與電感線圈第二端連接，第二電容第二端接地。第二電容可以大于第一電容，因此儲(chǔ)能電路還具有濾波作用，能夠?yàn)V除在電源切換過程中過高和過低的電壓，抑制電壓的瞬間突變，使電壓更平穩(wěn)。第二電容的電容值可以根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行選擇和調(diào)整。

電源輸出端30可以通過電源輸出端口PS3輸出供電電壓，可以與用電設(shè)備連接，為用電設(shè)備供電。

該實(shí)施例的電源切換電路可以應(yīng)用在多種場合，例如，可以應(yīng)用于需要對直流電源進(jìn)行無縫切換的場合。比如無人機(jī)主控制板的主電源/備用電源的切換，浮空器及其他飛行器等控制系統(tǒng)中需要對電源進(jìn)行無縫切換的場合，其他需要進(jìn)行多路直流電源無縫切換的場合，均可以很好的滿足無縫切換的需求，且電路結(jié)構(gòu)簡單，元器件少，電路工作穩(wěn)定可靠，可有效的解決無人機(jī)主控系統(tǒng)電源供應(yīng)的無縫切換問題。

該實(shí)施例采用電源通道選擇電路10，電源通道選擇電路10的第一輸入端與第一電源連接，電源通道選擇電路10的第二輸入端與第二電源連接，用于選擇第一電源或第二電源為供電電源；儲(chǔ)能電路20，與電源通道選擇電路10的輸出端連接，用于儲(chǔ)存電能，其中，儲(chǔ)能電路20包括電感線圈和第一電容，電感線圈的第一端與電源通道選擇電路10的輸出端連接，電感線圈的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端接地；電源輸出端30，與儲(chǔ)能電路20的輸出端連接，用于輸出供電電壓。從而解決了主電源與備用電源的切換電路復(fù)雜的問題，進(jìn)而達(dá)到了簡化主電源與備用電源的切換電路的效果。

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電源切換電路的示意圖，如圖2所示，該電源切換電路包括：電源通道選擇電路10，儲(chǔ)能電路20，電源輸出端30，浪涌電壓抑制器40和可恢復(fù)保險(xiǎn)絲50。

電源通道選擇電路10，其中，電源通道選擇電路10的第一輸入端與第一電源連接，電源通道選擇電路10的第二輸入端與第二電源連接，用于選擇第一電源或第二電源為供電電源，第一輸入端包括第一二極管D1，第二輸入端包括第二二極管D2。

儲(chǔ)能電路20，與電源通道選擇電路10的輸出端TP1連接，用于儲(chǔ)存電能，其中，儲(chǔ)能電路20包括電感線圈L1和第一電容C1，電感線圈的第一端與電源通道選擇電路10的輸出端連接，電感線圈的第二端與第一電容的第一端連接，第一電容的第二端接地，第一電容的第一端為正極。第二電容C2的第一端與電感線圈的第二端連接，第二電容C2的第二端接地，電感線圈、第一電容和第二電容組成的儲(chǔ)能電路20既能夠儲(chǔ)存電能，又能夠?yàn)V波。由于二極管具有一定的反應(yīng)時(shí)間(通常為幾十微妙～幾百納秒范圍內(nèi)，具體反應(yīng)時(shí)間與二極管的型號有關(guān))，因此在第一電源和第二電源(也即主電源和副電源)的電壓通道的切換過程中，在TP1處的電壓在某個(gè)瞬間會(huì)出現(xiàn)間斷情況，由于跟TP1節(jié)點(diǎn)直接相連的是電感L1，L1又連接有C1、C2，電感電容是典型的儲(chǔ)能器件，對突變電壓是具有抑制作用的，由于電感L1的存在，即使TP1處出現(xiàn)的短暫的電壓間斷情況也不會(huì)對后端的電壓產(chǎn)生影響。同時(shí)L1、C1、C2構(gòu)成LC濾波電路，LC電路即具有儲(chǔ)能作用又具有濾波作用，有效的防止了電源切換過程中對后端電路造成的影響，浪涌電壓抑制器40的第一端與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，浪涌電壓抑制器D3的第二端接地，能保證后端電路不會(huì)出現(xiàn)過高的脈沖電壓，保護(hù)后端電路。

電源輸出端30用于輸出供電電壓。

浪涌電壓抑制器40第一端與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，浪涌電壓抑制器40第二端接地。浪涌電壓抑制器是一種為各種電子設(shè)備、儀器儀表、通訊線路提供安全防護(hù)的電子裝置，當(dāng)電氣回路或者通信線路中因?yàn)橥饨绲母蓴_突然產(chǎn)生尖峰電流或者電壓時(shí)，浪涌電壓抑制器D3能在極短的時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通分流，從而避免浪涌對回路中其他設(shè)備的損害。因此，本實(shí)用新型實(shí)施例的電源切換電路可以用在一些無人機(jī)、飛行器或者浮空器等設(shè)備上，在使用過程中可能會(huì)受到雷電或者外界信號干擾，因此，通過浪涌保護(hù)器40能夠很大程度上提高電路的安全性和穩(wěn)定性。

電源切換電路還包括：過流保護(hù)器，過流保護(hù)器的第一端與儲(chǔ)能電路的輸出端連接，過流保護(hù)器的第二端與電源輸出端連接，用于對電源切換電路進(jìn)行過流保護(hù)。在電源切換電路進(jìn)行電源切換過程中，電壓電流可能會(huì)產(chǎn)生比較大的波動(dòng)，過流保護(hù)器可以在電流較大時(shí)保護(hù)電路，保護(hù)電路元器件，過流保護(hù)器可以為可變電阻，也可以為可恢復(fù)保險(xiǎn)絲，或者其他能夠進(jìn)行過流保護(hù)的器件，該實(shí)施例中，過流保護(hù)器為可恢復(fù)保險(xiǎn)絲50，可恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1能夠在電壓超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)改變阻值，使電阻變大，進(jìn)而調(diào)整電流，防止電流過大燒壞元器件，而在電壓恢復(fù)正常時(shí)，可恢復(fù)保險(xiǎn)絲50的電阻恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)對電路的過流保護(hù)，防止電路出現(xiàn)短路時(shí)損壞電源切換電路。

電源輸出端PS3與可恢復(fù)保險(xiǎn)絲F1的輸出端連接，用于輸出供電電壓。

通過兩個(gè)相對連接的二極管構(gòu)成的電源選擇器，由于二極管的單向?qū)щ娞匦?，在TP1處只允許PS1或者PS2兩路電源的其中一路有效，而具體哪路電源有效取決于PS1跟PS2的電壓狀態(tài)，圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電源切換電路電流流向的示意圖，如圖3所示，比如在某一個(gè)時(shí)刻PS1的電壓(VPS1)大于PS2的電壓(VPS2)(即，VPS1>VPS2)，那么TP1處的電流就會(huì)自動(dòng)由PS1流入。圖4是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電源切換電路電流流向的示意圖，如圖4所示，如果PS2的電壓大于PS1的電壓(或者PS2電壓正常而PS1電壓異常時(shí)，或者PS1供電電壓不足導(dǎo)致VPS1<VPS2)時(shí)，TP1處的電流就會(huì)自動(dòng)由PS2流入。

現(xiàn)有的電源切換電路中，電路復(fù)雜，增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素，另外成本高需要額外編程控制。其次相近方案采用繼電器實(shí)現(xiàn)通道切換，帶有機(jī)械動(dòng)作，容易產(chǎn)生電弧,影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、耐用性。本實(shí)用新型充分利用二極管單向?qū)щ姷奈锢硖匦?，并配合電感、電容的?chǔ)能特性有效的避免了二極管對電源通道進(jìn)行自主選擇時(shí)存在時(shí)間差導(dǎo)致電壓間斷問題。的有效有益效果是：元件少電路簡單，功能完善，工作穩(wěn)定，效率高。本實(shí)用新型的技術(shù)方案既簡化了電路又能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及功能完整性，將電路化繁為簡。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種電源，該電源包括本實(shí)用新型實(shí)施例的電源切換電路、第一電源，與第一端口連接以及第二電源，與第二端口連接。該電源可以應(yīng)用于無人機(jī)主控制板；浮空器以及其它飛行器的控制系統(tǒng)中。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無人機(jī)主控制板，該無人機(jī)主控制板包括本實(shí)用新型實(shí)施例的電源切換電路。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種無人機(jī)，該無人機(jī)包括本實(shí)用新型實(shí)施例的無人機(jī)主控制板。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。