[发明专利]仿真火车模型的双电源供电系统

说明书

技术领域

本发明的应用领域为通过铁轨供电的仿真火车模型。 

背景技术

通常，仿真火车模型的电器部分，如电动机、各种灯光及解码器，是以铁轨为导体，依靠车轮与铁轨之间的良好接触，通过铁轨供电加以驱动的。常见的有双轨系统和三轨系统。当仿真火车模型行驶通过铁轨的接口处、岔道口的转接处，或者车轮与铁轨之间接触不良时，会产生短暂的断电现象。由此产生灯光闪烁、电动机运转不匀速、或扬声器声音变化等问题。目前常用方法为在火车模型电器部分的电源输入端并联一个电容。当发生断电现象时，火车模型的电器部分依靠电容中储存的能量继续工作。电容的体积随着容量的增加而增大。由于火车模型内的电器安装空间有限，并联电容的体积受到限制。也就是说，电容的容量受到相应的限制，电容所储存的能量有限。而且，电容的供电时间与负载有关，电容的电压随时间而下降。这样就不能保证断电期间电器部分在一定时间内稳定工作。另外，在系统启动时，大量的并联电容会造成短时间的大电流现象。进一步的方法为使用超级电容。同体积超级电容的容量大于普通电容。同样由于体积的限制，容量受到限制。超级电容的供电时间也与负载有关，电容的电压随时间而下降。这同样不能保证断电期间电器部分在一定时间内稳定工作。 

发明内容

本发明以解决仿真火车模型在行驶时会发生短暂断电现象为目的，在铁轨供电的前提下，提供了第二套充电电池电源供电。当铁轨供电出现短暂断电，或电压过低时，仿真火车模型的电器部分将由电池自动供电。当全部系统断电 并停止工作后，电池供电将在一定时间内自动中断。 

为解决这一技术问题，本发明所采用的技术方案是：该发明由电池充电电路、电池开关、电池、电池供电电路及电池开关控制电路共同组成。当铁轨供电正常工作时，电池开关处于导通状态，电池供电电路被截止，充电电池不输出电流。当充电电池电压低于额定电压时，充电电池将以线性动态电流被充电，充电充到额定的电压时，充电停止。当铁轨供电发生短暂断电时，仿真火车模型电器部分由充电电池供电。如果铁轨供电中断超过一定时间，被认为是全部系统供电被切断，系统已经停止工作，电池开关控制电路将切断电池开关，电池开关处于非导通状态，电池供电被自动切断. 

本发明的有益效果是，当正常的铁轨供电发生短暂断电现象时，仿真火车模型的电器部分将由充电电池继续供电，避免由于短暂断电产生的各种问题。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1.仿真火车模型的双电源供电电路； 

图2.微处理器控制的仿真火车模型的双电源供电电路。 

具体实施方式

图中1.铁轨左轨道，2.铁轨右轨道，3.整流器，4.稳压器，5.电流控制器，6.微处理器，R1，R2，R3，R4，R5，R6为电阻，BAT1为充电电池，D1，D2，D3，D4为二极管，T1为NPN三极管，T2为PMOS三极管，LED1为发光二极管，GND为电路地。在图1和图2所示的具体实例中，电池充电电路由电阻R1、二极管D1和稳压器4组成；PMOS三极管T2为电池开关，电池开关由电池开关控制电路控制；电池将通过二极管D3供电；发光二极管LED1为仿真火车模型的照明器件，发光二极管的电流由电流控制器5确定。正常情况下，铁轨左轨道1、铁 轨右轨道2和仿真火车模型之间有良好的接触。工作电路由铁轨供电，电路通过整流器3和稳压器4产生一个恒定电压。二极管D3的阴极电压高于阳极电压，充电电池BAT1不输出电流。当充电电池BAT1电压小于额定电压时，充电电池BAT1通过电阻R1、二极管D1被充电，电阻R1用于限制充电电流，二极管D1用于阻止充电电池BAT1电流回流。发光二极管LED1通过二极管D4供电发光，电池开关T2处于导通状态。当铁轨和火车模型之间发生断路时，由于电池开关T2处于导通状态，发光二极管LED1通过充电电池BAT1供电发光。当铁轨断电时间大于特定的时间，电池开关T2通过开关控制电路被切断，充电电池BAT1停止供电。 

电池开关控制电路实施例1