自动转换开关

许多电器和电子设备的运行需要直流或交流电源。交流电源主要通过交流电源供电,而直流电源则通过电池供电。然而,在某些情况下,交流电(由于电源故障)或直流电(由于电池寿命有限)不足。为了克服这个问题,我们通常会遇到许多选择。例如,在紧急情况下,当市电关闭时,我们可以使用发电机或逆变器来获得交流电源。类似地,在直流电源的情况下,我们可以使用一个电池或一个交流电源来替代直流电源。

本文介绍了一种由电池或交直流电源驱动的直流负载(如led)自动转换电路的原理、设计和工作原理。

自动转换开关电路原理:

该电路基于555定时器的双稳态工作原理。在此模式下,定时器输出为高或低,取决于触发器和复位引脚的状态。定时器输出连接到一个晶体管,该晶体管起开关的作用,根据定时器输出打开或关闭。两个串联的LED用作负载。在晶体管关闭的情况下,LED由AC-DC电源驱动,而在晶体管打开的情况下,LED由电池驱动。

自动转换开关电路图:

自动转换开关电路图
自动转换开关电路图

自动转换开关电路设计:

电路的设计包括两个基本部分-

1.交直流电源设计:

这是一个使用变压器和桥式整流的基本交直流供电系统的设计。

第一步涉及电压调节器的选择。因为在这里,我们的要求是驱动两个led和一个肖特基二极管串联,我们采用LM7809电压调节器产生9V的电压。由于稳压器的输入电压必须至少为12V,我们将输入电压定在约20V。

下一步涉及选择变压器。由于一次电压为230V,所需二次电压约为20V,我们可以使用230V/20V基本变压器。

第三步是桥式整流器二极管的选择。由于变压器二次侧的峰值电压约为28V,因此电桥的总PIV约为112V。因此,我们需要PIV额定值超过112V的二极管。这里我们选择PIV约为1000V的1n4007。

最后一步是选择滤波电容器。对于峰值电压为26V、最小调节器输入电压为12V的电容器,允许的纹波约为14V。然后通过公式C=I(Δt/ΔV)计算电容值,其中I为电压调节器静态电流和所需负载电流之和。替换这些值,我们得到的值约为17uF。这里我们选择一个20uF电解质电容器。

2.使用555定时器的双稳态多谐振荡器电路设计:

双稳态多谐振荡器配置555定时器时;它的输出要么是高逻辑信号,要么是低逻辑信号。这里我们使用简单的逻辑,当触发引脚接地时,输出是一个高逻辑信号,当复位引脚接地时,输出是低逻辑信号。这里555定时器的输出连接到晶体管BC547的基座上。

自动转换电路操作:

一旦开关S1位于其任何位置,电路操作即开始。当开关S1位于位置1时,555定时器的复位引脚接地。在内部,该复位引脚是SR触发器的复位引脚,因此555定时器的输出是低逻辑信号。现在由于Q1的基极-发射极结是反向偏置的,所以它处于截止位置。负载LED通过肖特基二极管直接连接到电压调节器的输出。这里是交流到直流电源电路工作的地方。交流电源首先由变压器降压,然后由桥式整流器转换为无调节和波动的直流电压。直流电压波动产生的交流涟漪由滤波电容器消除。然后,电压调节器将未调节的直流电压转换为调节的直流电压。

当开关S1在2位置时,555定时器触发引脚接地。这导致555定时器的输出是一个逻辑高信号。因此Q1的基极发射极结是正向偏置的,晶体管被驱动到饱和,因此处于on位置。这里我们需要注意两点:第一,肖特基二极管现在不导电,因为二极管的阴极和阳极之间的电压差为零,即在结处没有电位差。其次,led现在是偏置通过电阻和晶体管,并由电池电压驱动。

自动转换开关的应用:

  1. 该电路可以用作家庭照明系统,只需稍作修改。
  2. 它可以用来驱动其他直流负载,如任何电子设备或其他玩具应用的直流电机。

本电路的限制:

  1. 这是一个理论电路,在PCB上实现时可能需要很少的更改。

16项答复

  1. 有没有其他简单的方法来绘制它,以方便像certif这样的学习者
    学习者?
    多少钱适用于像家庭这样的非机构场所?

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