CN107834691B - 一种微电脑系统电源应急转换电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微电脑系统电源应急转换电路，包括：开关电源、蓄电池、负载以及转换模块，所述开关电源、负载与转换模块串联形成开关电源供电回路，所述蓄电池、负载与转换模块串联形成蓄电池供电回路，且所述开关电源与所述蓄电池并联形成浮充电回路，通过所述转换模块实现所述开关电源供电回路与所述蓄电池供电回路在市电得失电状态下的相互转换，通过上述方式，本发明不仅能够在开关电源供电时对蓄电池进行充电，而且还能够实现微电脑系统负载在市电得失的情况下自动来回切换开关电源以及蓄电池的供电，智能化程度高，应急效率快。
Description
技术领域
本发明涉及一种电器控制技术领域，特别涉及一种微电脑系统电源应急转换电路。
背景技术
现阶段，微电脑系统被广泛用于记忆数据和工作，但是完全需要依赖直流电源，为保持市电停电时直流电系统能正常工作，因此往往会配置蓄电池作为应急，此种电路要求平时开关电源既能正常供微电脑系统供电，又对接入的蓄电池进行充电备用，一旦市电失电，立即自动换接到蓄电池供电，避免意外停机造成文件的丢失和硬件的损伤。
而现有的应急转换电路在使用的过程中只能在市电失电时从市电供电状态自动切换至蓄电池供电状态，而当市电来电后，却无法自动从蓄电池供电状态切换回市电供电状态，智能化程度不足。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种微电脑系统电源应急转换电路，不仅能够在开关电源供电时对蓄电池进行充电，而且还能够实现微电脑系统负载在市电得失的情况下自动来回切换开关电源以及蓄电池的供电，智能化程度高，应急效率快。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种微电脑系统电源应急转换电路，包括：开关电源U1、蓄电池U2、负载R0以及转换模块M1，所述开关电源U1、负载R0与转换模块M1串联形成开关电源供电回路，所述蓄电池U2、负载R0与转换模块M1串联形成蓄电池供电回路，且所述开关电源U1与所述蓄电池U2并联形成浮充电回路；
所述转换模块M1包括：可控硅VT、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、继电器J1、常开触点开关J2.1、三极管BG1以及电容C1、电容C2，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5依次串联形成分流支路，且所述电阻R5并联于所述三极管BG2的基极与发射极之间；所述三极管BG1的集电极与所述电阻R7串联后与所述电容C1并联，再与所述电阻R6串联形成蓄电池激活支路；所述三极管BG2的集电极还与所述电阻R8、所述可控硅VT的控制极串联形成开关电源导通支路；所述电容C2与所述电阻R2并联后与所述继电器J1串联形成开关电源激活支路；所述常开触点开关J2.1并联于所述可控硅VT的阳极与阴极后与所述负载R0串联形成蓄电池导通支路；
根据三极管BG1的得失电实现所述蓄电池激活支路与所述开关电源激活支路的交替运行，从而实现所述蓄电池导通支路与所述开关电源导通支路的交替流通，最终实现转换模块M1对所述开关电源供电回路与所述蓄电池供电回路之间的相互转换。
在本发明一个较佳实施例中，所述浮充电回路中还串联有充电指示灯D1及电阻R1，所述蓄电池供电回路中还串联有放电指示灯D2及电阻R9，且所述充电指示灯D1与所述放电指示灯D2均为发光二极管，用于显示目前蓄电池所处状态，便于提醒操作人员及时保存数据。
在本发明一个较佳实施例中，所述蓄电池供电回路中还串联有过放电保护模块M2，且所述过放电保护模块M2与串联后的放电指示灯D2、电阻R9并联，用于在蓄电池供电时防止蓄电池放电过量。
在本发明一个较佳实施例中，所述过放电保护模块M2包括：二极管D3、稳压管CW3、三极管BG2、继电器J2、常开触点开关J1.1、电阻R10、电阻R11，所述常开触点开关J1.1与所述继电器J2并联后连接在所述三极管BG2的集电极，所述二极管D3与所述稳压管CW3串联后连接在所述三极管BG2的基极，所述电阻R11连接在所述三极管BG2的发射极，且所述稳压管CW2与所述电阻R11串联后与所述电阻R10并联。
在本发明一个较佳实施例中，所述开关电源U1的电压为15V，所述蓄电池U2的电压为12V，能够保证蓄电池一直保持在浮充状态，且不会引起过充，无需设置过冲保护电路，电路结构更加简单化。
在本发明一个较佳实施例中，所述电容C1的容量为22μF，所述电容C2的容量为100μF，能够保证在开关电源供电时，电容C1充满电，而电容C2充电不足，从而防止在市电停电时，电容C2也进行放电，而导致继电器J1也得电，从而使得常开触点开关J1.1闭合而无法激活继电器J2，故而导致可控硅始终处于得电状态，而无法从蓄电池供电回路转换回开关电源供电回路，影响使用。
在本发明一个较佳实施例中，所述负载R0的两端并联有液晶显示器LED，用于在液晶面板上显示各电阻电压、蓄电池放电电流、蓄电池电量等参数。
在本发明一个较佳实施例中，所述开关电源U1与所述蓄电池U2两端中均并联有稳压集成芯片7812，用于稳定开关电源供电回路与蓄电池供电回路中的电压。
本发明的有益效果是：本发明一种微电脑系统电源应急转换电路，通过采用开关电源U1与所述蓄电池U2相连形成浮充电回路，能够在开关电源U1供电时对蓄电池U2进行充电，同时在开关电源供电回路与蓄电池供电回路中串联有共用的转换模块M1，使得微电脑系统负载在市电得失的情况下自动来回切换开关电源以及蓄电池的供电，智能化程度高，应急效率快。
附图说明
图1是本发明在一较佳实施例中的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种微电脑系统电源应急转换电路，一种微电脑系统电源应急转换电路，包括：开关电源U1、蓄电池U2、负载R0以及转换模块M1，所述开关电源U1、负载R0与转换模块M1串联形成开关电源供电回路，所述蓄电池U2、负载R0与转换模块M1串联形成蓄电池供电回路，且所述开关电源U1与所述蓄电池U2并联形成浮充电回路；
所述转换模块M1包括：可控硅VT、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、继电器J1、常开触点开关J2.1、三极管BG1以及电容C1、电容C2，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5依次串联形成分流支路，且所述电阻R5并联于所述三极管BG2的基极与发射极之间；所述三极管BG1的集电极与所述电阻R7串联后与所述电容C1并联，再与所述电阻R6串联形成蓄电池激活支路；所述三极管BG2的集电极还与所述电阻R8、所述可控硅VT的控制极串联形成开关电源导通支路；所述电容C2与所述电阻R2并联后与所述继电器J1串联形成开关电源激活支路；所述常开触点开关J2.1并联于所述可控硅VT的阳极与阴极后与所述负载R0串联形成蓄电池导通支路；
根据三极管BG1的得失电实现所述蓄电池激活支路与所述开关电源激活支路的交替运行，从而实现所述蓄电池导通支路与所述开关电源导通支路的交替流通，最终实现转换模块M1对所述开关电源供电回路与所述蓄电池供电回路之间的相互转换。
其中，所述浮充电回路中还串联有充电指示灯D1及电阻R1，所述蓄电池供电回路中还串联有放电指示灯D2及电阻R9，且所述充电指示灯D1与所述放电指示灯D2均为发光二极管，用于显示目前蓄电池所处状态，便于提醒操作人员及时保存数据。
所述蓄电池供电回路中还串联有过放电保护模块M2，且所述过放电保护模块M2与串联后的放电指示灯D2、电阻R9并联，用于在蓄电池供电时防止蓄电池放电过量。
所述过放电保护模块M2包括：二极管D3、稳压管CW3、三极管BG2、继电器J2、常开触点开关J1.1、电阻R10、电阻R11，所述常开触点开关J1.1与所述继电器J2并联后连接在所述三极管BG2的集电极，所述二极管D3与所述稳压管CW3串联后连接在所述三极管BG2的基极，所述电阻R11连接在所述三极管BG2的发射极，且所述稳压管CW2与所述电阻R11串联后与所述电阻R10并联。
所述负载R0的两端还并联有液晶显示器LED，用于在液晶面板上显示各电阻电压、蓄电池放电电流、蓄电池电量等参数。
进一步说明，所述开关电源U1的电压为15V，所述蓄电池U2的电压为12V，能够保证蓄电池一直保持在浮充状态，且不会引起过充，无需设置过冲保护电路，电路结构更加简单化。
进一步说明，所述电容C1的容量为22μF，所述电容C2的容量为100μF，能够保证在开关电源供电时，电容C1充满电，而电容C2充电不足。
再进一步说明，所述开关电源U1与所述蓄电池U2两端中均并联有稳压集成芯片7812，用于稳定开关电源供电回路与蓄电池供电回路中的电压。
区别于现有技术，本发明揭示了一种微电脑系统电源应急转换电路，其运行原理具体包括如下：
蓄电池U2的浮充电过程：开关电源U1通过放电指示灯D1对蓄电池U2进行浮充电，此时放电指示灯D1发亮，浮充电流以1mA/Ah计，放电指示灯D1正常发光20mA时，可以充20Ah的蓄电池U2，又因为管压为3V，开关电源U1选取15V时，即可实现到蓄电池U2的电压为12V，从而使得蓄电池U2一直保持浮充状态，也不会引起过充，同时也无需设置过充保护电路。
开关电源U1供电过程：市电供电时，开关电源U1得电，一方面，一部分电流经过电阻R6流至电容C1的正极处，从而对电容C1进行充电，另一方面，另一部分电流经过负载R0、可控硅VT的阳极与控制极、电阻R8到达三极管BG1的集电极，还有一部分电流经过电阻R3、电阻R4到达三极管BG1的基极，从而导通三极管BG1，使得电流从BG1的发射极输出，最终导通开关电源供电回路，在此过程中，由于可控硅VT的控制极连接负电压，因此可控硅VT的阳极与阴极断开，从而阻断了蓄电池U2的供电回路，实现开关电源的单独供电。
由开关电源U1供电至蓄电池U2供电的转换过程：市电停电时，开关电源U1失电，继电器J1失电，常开触点开关J1.1断开，充电指示灯D1熄灭，同时三极管BG1失电也断开，此时充满电的电容C1的正极连通可控硅VT的控制极，使得可控硅VT的阳极和阴极导通，从而使得蓄电池U2的电流能够经过负载R0、可控硅VT、电阻R9以及放电指示灯D2，从而导通整个蓄电池供电回路。
蓄电池U2供电过程：蓄电池供电回路导通后，放电指示灯D2得电发亮，同时负载R0的两端并联的液晶显示器LED，显示出负载R0两端的电压以及计算所得的蓄电池供电回路中的输出电流，此外，蓄电池供电回路的其中一部分电流经过继电器J2流至三极管BG2的集电极，另一部分电流经过二极管D2、稳压管CW3进入三极管BG2的基极，从而导通三极管BG2，使得电流从三极管BG2的发射极输出，从而导通整个过放电保护模块M2，随后由于继电器J2的导通，使得常开触点开关J2.1闭合，使得蓄电池供电回路中的输出电流避开可控硅而经过常开触点开关J2.1，从而使得可控硅VT短路，无维持电流，同时可控硅VT控制极的正电压也随着电容C1的电量损耗而消失，可控硅VT再次断开。
由蓄电池U2供电至开关电源U1供电的转换过程：市电来电后，导通电容C2充电，从而继电器J1得电导通，常开触点开关J1.1闭合，从而使得电流避开继电器J2而经常开触点开关J1.1流通，继电器J2失电，常开触点开关J2.1断开，从而断开蓄电池供电回路，与此同时可控硅VT的控制极在开关电源U1的供电下呈负电压，使得可控硅VT的阳极至阴极断开，并且开关电源U1的输出电压大于蓄电池U2的输出电压，也逼迫蓄电池U2退出供电，至此自动恢复原先的市电供电状态。
其中，蓄电池U2供电过程中的过放电保护原理为：随着蓄电池U2的电量逐渐被放电，蓄电池U2的电压降低，直至蓄电池U2的输出电压低于稳压管的稳压值时，稳压管CW3截止断开，使得BG2的基极失电而随之断开，从而使得过放电保护模块M2断开，继电器J2失电，从而使得常开触点开关J2.1断开，最终断开整个蓄电池供电回路，放电指示灯D2熄灭，实现对蓄电池供电的过放电保护。
区别于现有技术，本发明一种微电脑系统电源应急转换电路，通过采用开关电源U1与所述蓄电池U2相连形成浮充电回路，能够在开关电源U1供电时对蓄电池U2进行充电，同时在开关电源供电回路与蓄电池供电回路中串联有共用的转换模块M1，使得微电脑系统负载在市电得失的情况下自动来回切换开关电源U1以及蓄电池U2的供电，智能化程度高，应急效率快。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种微电脑系统电源应急转换电路，其特征在于，包括：开关电源U1、蓄电池U2、负载R0以及转换模块M1，所述开关电源U1、负载R0与转换模块M1串联形成开关电源供电回路，所述蓄电池U2、负载R0与转换模块M1串联形成蓄电池供电回路，且所述开关电源U1与所述蓄电池U2并联形成浮充电回路；
所述转换模块M1包括：可控硅VT、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、继电器J1、常开触点开关J2.1、三极管BG1以及电容C1、电容C2，所述电阻R3、电阻R4、电阻R5依次串联形成分流支路，且所述电阻R5并联于三极管BG1的基极与发射极之间；所述三极管BG1的集电极与所述电阻R7串联后与所述电容C1并联，再与所述电阻R6串联形成蓄电池激活支路；三极管BG1的集电极还与所述电阻R8、所述可控硅VT的控制极串联形成开关电源导通支路；所述电容C2与所述电阻R2并联后与所述继电器J1串联形成开关电源激活支路；所述常开触点开关J2.1并联于所述可控硅VT的阳极与阴极后与所述负载R0串联形成蓄电池导通支路；
根据三极管BG1的得失电实现所述蓄电池激活支路与所述开关电源激活支路的交替运行，从而实现所述蓄电池导通支路与所述开关电源导通支路的交替流通，最终实现转换模块M1对所述开关电源供电回路与所述蓄电池供电回路之间的相互转换；
所述开关电源U1的电压为15V，所述蓄电池U2的电压为12V；所述电容C1的容量为22μF，所述电容C2的容量为100μF。
2.根据权利要求1所述的微电脑系统电源应急转换电路，其特征在于，所述浮充电回路中还串联有充电指示灯D1及电阻R1，充电指示灯D1的正极与电阻R1的一端相连接，电阻R1的另一端与开关电源U1的+15V端相连接，充电指示灯D1的负极与蓄电池U2的正极相连接，所述蓄电池供电回路中还串联有放电指示灯D2及电阻R9，且所述充电指示灯D1与所述放电指示灯D2均为发光二极管。
3.根据权利要求2所述的微电脑系统电源应急转换电路，其特征在于，所述蓄电池供电回路中还串联有过放电保护模块M2，且所述过放电保护模块M2与串联后的放电指示灯D2、电阻R9并联。
4.根据权利要求3所述的微电脑系统电源应急转换电路，其特征在于，所述过放电保护模块M2包括：二极管D3、稳压管CW3、三极管BG2、继电器J2、常开触点开关J1.1、电阻R10、电阻R11，所述常开触点开关J1.1与所述继电器J2并联后连接在所述三极管BG2的集电极，二极管D3的正极与可控硅VT的负极相连接，二极管D3的负极、稳压管CW3的阴极、R10的一端相连接，稳压管CW3的阳极与三极管BG2的基极相连接；所述电阻R11连接在所述三极管BG2的发射极，且所述稳压管CW3与所述电阻R11串联后与所述电阻R10并联。
5.根据权利要求1所述的微电脑系统电源应急转换电路，其特征在于，所述负载R0的两端并联有液晶显示器LED。
6.根据权利要求1所述的微电脑系统电源应急转换电路，其特征在于，所述开关电源U1与所述蓄电池U2两端中均并联有稳压集成芯片7812。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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