本文以500ms为开关最高开闭时间,介绍一种既能用交流供电又能用电池供电的电源电路。该电源电路供电能力约为1W。该电源电路在正常情况下可用交流供电。用市售的听单放机的小
变压器即可。从电源插孔DC拔出小
变压器插头则电路自动由电池供电,插上插头则自动由交流供电。若电源电流不足,则可修改T1三极管为复合三极管,以扩大其供电电流的能力。
一般在单片机系统功率不大的情况下,本电路可满足要求,且电路结构简单,易于自制。交直流电源供电的自动转换原理:购买变压器时,应使其额定直流电压大于等于电池电压的1.1倍。一般单节干电池的电压新用时电压大干1.5V,约为1.65V左右。干电池在使用过程中电池端电压逐渐下降,内阻逐渐增大,直至电池报废。本电源电路在交直流电源同时有电时,由于交流电源电压高于直流电压使二极管D不导通,电路由交流供电。如交流电源无电或电压低,则二极管D自动导通,负载由电池供电。
本电路在合上开关K后,后续电路可延时约0.5s,以躲过电源开关的闭合时间(包括触点颤抖时间).并可在小于Ims的时间内建立电压。以保证上电复位需要。电路图如上图所示。
图中由R1、C2、R2、R3、U1组成电容充电延时回路。R1、C2为电容充电回路,R2、R3电阻决定B点基准比较电压.U1为比较器。R4是为了提高Ul的跳变时间而加的反馈电阻。Ul的跳变时间即是电路电压建立时间。开关K合上后,电源通过Rl为C2充电。此时C2的端电压(即A点电压)由0逐渐上升。A点电压上升至B点电压(即由R2、R3确定的基准比较电压)时,U1跳变输出低电平。C1为电源稳压电容。
C3、C4为抗干扰电容,C3用于抗低频干扰,C4用于抗高频干扰。Cl、C2、C3可选电解电容。C4则选瓷片电容、云母电容等高频电容。C4的取值范围在0.01-0.1 u F之间任一值皆可。电源的本身功耗主要集中于T2,且随着输入电压升高而增大。T1由于管压降只有0.4V左右,所以管耗较低。T1为开关管,它的管耗不随输入电压的变化而变化,只与电源的输出电流有关。元器件选择见电路元器件表。
对原理图而言,在印制板图中没有电源插孔DC、整流二极管D、电池BATTERY和开关K,多了IN和OUT两个接插件。其中JN插座插从开关K处输入的电源插头.OUT插座插输出给单片机系统的电源插头。原理图中的其余元件则固定在电路板外的电源盒上,电路由接插件连接。下图是印制板电路图。
在制作电路时,要注意开关K的选择,一般地说拿起开关,合上时能听到“卡嗒”,一声,“卡嗒”声清脆则表示开关中的弹簧有力,可保证开关合上的时间远小于0.5s。电池组电压应在7~18V之间。四节干电池的额定电压为6V.故如用干电池供电则应用五节干电池。除去T1、T2、D共不到2V的管压降后,电池仍可向单片机系统正常供电。
若要加大电路的输出电流,要修改T1三极管。当输出电流增大或电源输入电压较高时,视情况应为T2加装散热片。同时也要考虑电池的供电能力。此电路最好与单片机控制系统做在一起而不是作单独的电源使用。
此电路结构简单,无需调试,适用场合广,元器件的通用性好,对元器件质量要求不高,是单片机爱好者自制单片机控制系统时的好帮手。