[其他]阀值电压电源自动倒换装置

说明书

本实用新型属于用于通讯设备和家用电器设备的交流和直流自动倒换的供电装置。

常规的通讯设备供电系统（参见图1），电源以市电供电为主，经整流、稳压为－12V供通讯设备工作，另有外接－12V直流电作备用电源，由开关K进行人工倒换。这样在市电中断或整流器出故障的情况下，常因人工倒换不及时中断通讯。在市电恢复正常时，不能及时倒交流供电，而大量耗费价格昂贵的干电池，极不经济。

交、直流（主、备用）电源自动倒换现有采用继电器和二极管续流等方法来进行的，但由于继电器耗电大，接点易腐蚀，电源倒换时，会瞬时中断通信。二极管倒换则管压降大，不经济。

本实用新型的任务是：提供一种由市电供电为主电源，电池为备用电源能自动进行倒换的装置。有市电时由市电供电，无市电时或稳压器出了故障后，无输出或输出过低时，均能自动改由备用电源供电，一旦市电恢复，又即刻转为市电供电，因而倒换速度快，不会中断通信。最有效地节约备用电源。

本实用新型的进一步改进：停电和不停电均有指示。备用电源供电时ZD熄灭，至少可以节约电流30mA以上。由于装有反逆二极管D₇的存在，在使用备用电源时，R₃和D₅将不会分流，节约备用电源。

本实用新型的具体解决方案如下：

本实用新型提供的交、直流电源自动倒换装置。如图2所示，原整流稳压部分不变，R₇、R₈省略。电源自动倒换开关由功率三极管BG₄和阀值电压开关发光二极管D₈（兼作备用电源供电指示LED用）以及反逆二极管D₆和D₇组成。

在有市电时，稳压无故障，调整分压电位器W，使D₆的正端电压为－12V，为本机工作电源，当电流流过二极管时将产生一个压降，VF≈0.7V，故在D₆的负端也就是图上的A点电压为－12.7V。当电流流过发光二极管使它发光时，也有一个管压降VF＝1.8V－2V左右，同时三极管导通，其V_Be在0.7V左右，要使BG₄导通，A、B两点的阀值电压必须＞1.8V＋0.7V＝2.5V。

1、在有市电稳压正常输出时，A点电位为－12.7V，而备用电源为－12V，所以三极管BG₄的be结及发光二极管D₈均处于反偏而截止。备用电源被关断，不能放电。

2、当市电停电时，市电指示灯ZD随即熄灭，稳压无输出，由于C₄大电容器的存在，因此－12V输出下降有一过程，当下降到A点电位比B点地位高2.5V时，也就是下降至A点电位为－9.5伏时，D₈和BG₄同时导通，地电位经R₂，W，R₁流向发光二极管D₈和BG₄的be结，由于BG₉已处于深度饱和状态。其管压降Vce＜0.1V，可以忽略不计。整机由备用电源供电。同时由于开关管I_b9流过发光二极管，因此LED发光，指示备用电源供电。

3、当市电恢复后，稳压即有输出，A点电位即为－12.7V，而B点的电位为－12V，LED和BG₄的be结均因反偏而截止，备用电源放电指示灯LED随即熄灭，终止备用电源放电，改由稳压输出供电。此时市电指示灯ZD明亮。维护人员通过观察ZD和LED指示灯的亮、灭情况，能及时了解机器的供电情况。

4、若市电供电正常、ZD发亮，而稳压器输出的故障，无输出或输出过低＜－9.5V以下时，机器已不能正常工作，这时将会自动倒换至备用电源供电，ZD和LED将会同时发光，提示维护人员及时进行修理。

附图的简要说明：

图1：普通的ZM206环路载波机电源供电系统电路。

图2：本实用新型的交、直流自动倒换供电系统电路。