本發(fā)明涉及一種穩(wěn)壓電源，更具體的說，尤其涉及一種具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源。

背景技術(shù)：

當需要較高的直流電壓時，要求交流電源提供較高的交流電壓，當直流電壓較低時，要求交流電源提供較低的交流電壓，這樣既有利于節(jié)能，又可以減少關(guān)鍵器件的發(fā)熱。如果要求輸出較低的直流電壓，而采用較高的交流電壓輸入，這時的穩(wěn)壓芯片發(fā)熱很嚴重，穩(wěn)壓電源的效率較低。交流電壓的高低，一般通過切換檔位來實現(xiàn)。同時，當用電回路發(fā)生短路時，如果提供電能的穩(wěn)壓電源不能自動切換供電回路，將會導致穩(wěn)壓電源中流經(jīng)很大電流，會導致穩(wěn)壓電源燒壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點，提供了一種具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源。

本發(fā)明的具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源，包括交流主電源輸入接口j1、交流輔助電源輸入接口j2、負載接口j4、第一穩(wěn)壓芯片、第二穩(wěn)壓芯片、雙電壓比較器和繼電器k1，j1上設(shè)置有編號分別為3、2、1的端口，其分別為公共端、低壓交流端和高壓交流端；j2上設(shè)置有兩個端口，用于輸入輔助交流電，j4上設(shè)置有兩個端口，分別為直流輸出端和電源地；其特征在于：所述低壓交流端、高壓交流端分別經(jīng)繼電器k1的常閉點、常開點接于第一整流電路的輸入端，第一整流電路的輸出與第一穩(wěn)壓芯片的輸入相連接，第一穩(wěn)壓芯片的輸出形成直流供電端，直流供電端與直流輸出端相連接；輔助交流電經(jīng)第二整流電路的整流后輸入至第二穩(wěn)壓芯片的輸入端，第二穩(wěn)壓芯片的輸出形成直流參考端；

包括由電阻r2和電阻r3組成的輸出電壓檢測電路，以及電阻r4、電阻r5、電阻r6和二極管d12組成的給定電壓電路，電阻r2與r3串聯(lián)后的兩端分別接于電源地和直流輸出端上，電阻r4、r5、r6和二極管d12串聯(lián)后的兩端分別接于直流參考端和電源地上；電阻r2與電阻r3的連接處與雙電壓比較器中的第一電壓比較器的同相輸入端和第二電壓比較器的反相輸入端均相連接，第一電壓比較器的反相輸入端接于電阻r4與二極管d12的連接處，第二電壓比較器的同向輸入端接于電阻r5與r6的連接處；第一電壓比較器的輸出端接于npn型三極管q2的基極，q2的發(fā)射極基于電源地上，q2的集電極與繼電器k1的線圈串聯(lián)后接于直流參考端上。

本發(fā)明的具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源，包括由繼電器k2、npn型三極管q1和電阻r11構(gòu)成的短路自動切斷電路，第二電壓比較器的輸出端與q1的基極相連接，q1的發(fā)射極接于電源地上，q1的集電極與k2的線圈串聯(lián)后接于直流參考端上；直流輸出端經(jīng)繼電器k2的常閉點與電阻r11組成的并聯(lián)電路與直流供電端相連接。

本發(fā)明的具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源，所述第一整流電路為由二極管d5、d6、d7和d8組成的整流橋，第一整流電路的輸出端與電源地之間連接有電容e3形成的濾波電路，第一穩(wěn)壓芯片的輸出端與電源地之間連接有電感l(wèi)1和電容e4組成的濾波電路；所述第二整理電路為由二極管d1、d2、d3和d4組成的整流橋，整流橋的輸出與電源地之間連接有電容e1形成的濾波電路。

本發(fā)明的具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源，所述第一穩(wěn)壓芯片、第二穩(wěn)壓芯片和雙電壓比較器分別采用型號為lm1117-5、lm2596和lm393的芯片，第一穩(wěn)壓芯片的引腳1經(jīng)電阻r9與電源地相連接，第一穩(wěn)壓芯片的引腳2與引腳1之間串聯(lián)有電阻r10；所述電阻r9和電阻r10的阻值分別為1.8kω、2.0kω，所述電阻r2、r3的阻值均為2.0kω，所述電阻r4、r5、r6的阻值分別為10kω、6.8kω、470ω。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的穩(wěn)壓電源，由交流主電源輸入接口j1、交流輔助電源輸入接口j2、負載接口j4、第一穩(wěn)壓芯片、第二穩(wěn)壓芯片、雙電壓比較器以及繼電器k1組成，且設(shè)置有由r2、r3組成的輸出電壓檢測電路、由r4、r5、r6和d12組成的給定電壓電路，當負載接口j4所需的電壓較低時，利用低壓交流端輸出的電壓進行供電；當負載接口j4所需的電壓較高時，輸出電壓檢測電路輸出的檢測電壓大于給定電壓電路的電壓，雙電壓比較器輸出端的電平發(fā)生變化，切換至利用高壓交流端進行供電，有效降低了穩(wěn)壓電源電路中的電流，降低了元器件的發(fā)熱，保證了穩(wěn)壓電源的使用壽命，有益效果顯著，適于應用推廣。

同時，通過設(shè)置由三極管q1、繼電器k2和電阻r11組成的短路自動切換電路，當負載接口j4一側(cè)發(fā)生短路時，使得電壓檢測電路所檢測的電壓很低，雙電壓比較器輸出端的狀態(tài)發(fā)生變化，通過繼電器k2切斷對負載接口j4的直接供電，而是通過電路r11對負載供電，以維持j4的1端低電平，實現(xiàn)保護作用。當負載接口j4的短路消失后，電壓檢測電路所檢測的電壓恢復正常，通過繼電器k2切換至對負載的正常供電，避免了負載短路時穩(wěn)壓電源中電流過大現(xiàn)象的出現(xiàn)，實現(xiàn)了對穩(wěn)壓電源的保護。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源的電路圖。

圖中：1交流主電源輸入接口j1，2交流輔助電源輸入接口j2，3負載接口j4，4第一穩(wěn)壓芯片，5第二穩(wěn)壓芯片，6雙電壓比較器，7繼電器k1，8繼電器k2，9低壓交流端，10高壓交流端，11直流供電端，12直流參考端，13直流輸出端，14電源地。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，給出了本發(fā)明的具有自動換擋和短路切斷功能的穩(wěn)壓電源的電路圖，其由交流主電源輸入接口j1、交流輔助電源輸入接口j2、負載接口j4、第一穩(wěn)壓芯片4、第二穩(wěn)壓芯片5、雙電壓比較器6、繼電器k1、輸出電壓檢測電路以及給定電壓電路組成，交流主電源輸入接口j1上有3個編號為3、2、1的端口，其分別為公共端、低壓交流端9和高壓交流端10，如：低壓交流端9采用16v的交流電，高壓交流端10采用32v的交流電。交流輔助電源輸入接口j2上有兩個接線端口，用于輸入輔助交流電，如16v的交流電。負載接口j4上有兩個接線端口，一個為直流輸出端13，另一個與電源地14相連接，以實現(xiàn)對負載的供電。

所示低壓交流端9、高壓交流端10分別經(jīng)繼電器k1的常閉端、常開點接于第一整流電路的輸入側(cè)，第一整流電路為由二極管d5、d6、d7、d8組成的整流橋，第一整流電路與電源地14之間串聯(lián)有電容e3，以實現(xiàn)對輸出電壓信號的濾波作用。第一整流電路的輸出端與第一穩(wěn)壓芯片4的輸入端相連接，第一穩(wěn)壓芯片4可采用型號為lm2596的芯片，以滿足較寬范圍的電壓輸出。第一穩(wěn)壓芯片4的輸出與電源地14之間串聯(lián)有電感l(wèi)1和電容e4，以實現(xiàn)對輸出電源的濾波作用。第一穩(wěn)壓芯片4的輸出形成直流供電端11。

經(jīng)交流輔助電源輸入接口j2（2）輸入的輔助交流電，輸入至第二整流電路中進行整流，第二整流電路為由二極管d1、d2、d3和d4組成的整流橋，第二整流電路的輸出與電源地之間連接有電容e1，以實現(xiàn)對輸出信號的濾波作用。第二整流電路的輸出接于第二穩(wěn)壓芯片5的輸入端，第二穩(wěn)壓芯片5采用型號為lm1117-5的芯片。第二穩(wěn)壓芯片5的1號引腳通過電阻r9與電源地相連接，2號引腳與1號引腳之間連接有電阻r10。第二穩(wěn)壓芯片5的輸出形成了直流參考端12，直流參考端12為穩(wěn)定的直流參考電壓。如圖中所示，在電阻r9、電阻20的阻值分別為1.8kω、2.0kω時，直流參考端12的參考電壓為：5v*（1.8+2.0）/（1.8）=10.6v，流參考電壓為10.6v。

雙電壓比較器6由第一電壓比較器和第二電壓比較器組成。所示的輸出電壓檢測電路由電阻r3和電阻r2組成，r2與r3串聯(lián)后的兩端分別接于電源地14和直流輸出端13上，r2與r3的連接處與第一電壓比較器的同相輸入端、第二電壓比較器的反相輸入端均相連接，以實現(xiàn)輸出電壓的檢測和比較。所示的給定電壓電路由電阻r4、r5、r6和二極管d12組成，電阻r4、r5、r6和二極管d12串聯(lián)后的兩端分別接于直流參考端12和電源地上。電阻r4與電阻r5的連接處接于第一電壓比較器的反相輸入端，電阻r5與r6的連接處接于第二電壓比較器的同相輸入端。

如圖中所示，電阻r2、r3的阻值均為2.0kω，電阻r4、r5、r6的阻值分別為10kω、6.8kω、470ω。在直流參考端12的電壓為10.6v的情況下，第一電壓比較器反相輸入端的電壓為：10.6v*(0.47+6.8)/(0.47+6.8+10)=4.5v；第二電壓比較器同相輸入端的電壓為：10.6v*0.47/(0.47+6.8+10)=0.3v。

第一電壓比較器的輸出與npn型三極管q2的基極相連接，q2的發(fā)射極接于電源地14上，q2的集電極與繼電器k1的線圈串聯(lián)后接于直流參考端12上。這樣，當負載接口j4輸出的電壓較低時（如小于9v，此時r3與r2連接處的電壓小于4.5v），第一電壓比較器輸出低電平，q2處于截止狀態(tài)，繼電器k1的線圈不得電，則低壓交流端9對外進行供電。當負載接口j4輸出的電壓較大時（如大于9v，此時r3與r2連接處的電壓大于4.5v），第一電壓比較器輸出高電平，q2導通，繼電器k1的線圈得電，其常閉點斷開、常開點閉合，高壓交流端10所在的回路接通，低壓交流端9所在的回路斷開，利用較高電壓對外供電。

所示的三極管q1、繼電器k2和電阻r11組成了短路自動切斷電路，第二電壓比較器的輸出與npn型三極管q1的基極相連接，q1的發(fā)射極接于電源地上，q1的集電極與繼電器k2的線圈串聯(lián)后接于直流參考端12上。所示的直流輸出端13一路經(jīng)電阻r11與直流供電端11相連接，另一路經(jīng)繼電器k2的常閉點與直流供電端11相連接。當負載接口j4一側(cè)發(fā)生短路時，使得j4的直流輸出端13的電壓很低，接近0電壓，此時電阻r3與r2之間的電壓值很低，使得第二電壓比較器輸出高電平，q1導通，繼電器k2得電，其常開點閉合，此時直流供電端11經(jīng)電阻r11對外供電，以維持j4的直流輸出端13的低電平狀態(tài)。當短路去掉后，j4的直流輸出端13恢復高電平，u1的3、6端電壓高于u1的5腳電壓，u1的7腳輸出低電平，q1關(guān)斷，繼電器k2動作，恢復主輸出電路的正常功能。