CN203504280U - 基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换*** - Google Patents

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陈振宇
兰文超
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Abstract

本实用新型涉及一种基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，包括一微处理器电源监控器、一电阻R1、一电阻R2、一主电源、一继电器K1线圈、一继电器K1常开触点、一继电器K1常闭触点、一三极管T1、一电阻R3、一电阻R4和一备用电源。本实用新型电路简单，成本低，在切换点具有滞回特性，切换可靠，可灵活设置切换点电压，为主备直流电源的设备提供可靠的切换电路。

Description

基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***
技术领域
本实用新型涉及一种直流电源欠压自动切换，尤其是一种基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***。
背景技术
 一些要求有主备直流电源的设备在电压低于一定值时要求能自动切换到备用电源，当主电源电压恢复到一定值后，又切换回主电源。现有的一些切换装置，电路简单的，只能实现掉电切换，或者低于切换继电器或接触器线圈的吸合电压才进行切换，不能灵活实现在所需的欠压点进行切换。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，能实现当主电源低于一定电压时自动切换到备用电源，主电源高于一定电压时，又自动切换回主电源的功能，并且可通过调整采样电阻阻值来改变欠压点进行切换。
本实用新型采用以下方案实现：一种基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，包括一微处理器电源监控器，其特征在于：所述微处理器电源监控器的VDD端连接一电阻R1的一端和一电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端连接一主电源的正极、一继电器K1线圈的一端和继电器K1常开触点的一端，所述继电器K1线圈的另一端连接一三极管T1的集电极，所述三极管T1的基极连接一电阻R3的一端和一电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接所述微处理器电源监控器的RST端，所述继电器K1常开触点的另一端连接继电器K1常闭触点的一端和负载的正极，所述继电器K1常闭触点的另一端连接一备用电源的正极，所述电阻R2的另一端、微处理器电源监控器的VSS端、电阻R4的另一端、三极管T1的另一端、主电源的负极、备用电源的负极和负载的负极接地。
在本实用新型一实施例中，还包括一电容C1，其一端连接所述三极管T1的基极，另一端接地。
在本实用新型一实施例中，还包括一二极管D1，其阴极连接所述继电器K1线圈的一端，阳极连接所述继电器K1线圈的另一端。
在本实用新型一实施例中，还包括一二极管D2，其阳极连接所述主电源的正极，阴极连接所述负载的正极。
在本实用新型一实施例中，还包括一二极管D3，其阳极连接所述继电器K1常闭触点的一端，阴极连接所述负载的正极。
本实用新型电路简单，成本低，在切换点具有滞回特性，切换可靠，可灵活设置切换点电压，主备直流电源的设备提供可靠的切换电路，能实现当主电源低于一定电压时自动切换到备用电源，主电源高于一定电压时，又自动切换回主电源的功能，并且可通过调整采样电阻阻值来改变欠压点进行切换。
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本实用新型作进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型一较佳实施例的***电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供一种基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，包括一微处理器电源监控器U1，所述微处理器电源监控器U1的VDD端连接一电阻R1的一端和一电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端连接一主电源的正极、一继电器K1线圈的一端和继电器K1常开触点的一端，所述继电器K1线圈的另一端连接一三极管T1的集电极，所述三极管T1的基极连接一电阻R3的一端和一电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接所述微处理器电源监控器U1的RST端，所述继电器K1常开触点的另一端连接继电器K1常闭触点的一端和负载的正极，所述继电器K1常闭触点的另一端连接一备用电源的正极，所述电阻R2的另一端、微处理器电源监控器U1的VSS端、电阻R4的另一端、三极管T1的另一端、主电源的负极、备用电源的负极和负载的负极接地。
所述的微处理器电源监控器U1型号为MCP100、SGM803、CAT803或CAT809等，可对电源进行高精度监控，其有多个可供使用的高精度电压跳变点，利用其对电压监控的特点，用电阻分压的方法，对主电源进行电阻分压采样，选择合适的电阻值，使发生欠压切换时采样电阻R2两端的采样电压为电压跳变点电压，微处理器电源监控器根据VDD输入端的电压，在RST复位端输出相应的高、低电平来控制三极管驱动或释放继电器，从而实现主备电源切换。
其中，R1、R2为采样电阻，用于对加在R1和R2两端的主电源电压进行采样，采样电压为R2两端电压；微处理器电源监控器U1对其VDD输入端的电压进行监控，低于其电压跳变点，RST复位端输出低电平，高于电压跳变点，则RST复位端输出高电平；R3为限流电阻，用于限制三极管T1的基极电流；R4为偏置电阻，用于偏置三极管T1基极。
请继续参照图1，还包括一电容C1，所述电容C1的一端连接所述三极管T1的基极，所述电容C1的另一端接地，电容C1是滤波电容，可在切换点可产生0.7～0.8V的滞回特性，提高装置切换的可靠性；还包括一二极管D1，所述二极管D1的阴极连接所述继电器K1线圈的一端，所述二极管D1的阳极连接所述继电器K1线圈的另一端，二极管D1起续流作用，防止继电器K1线圈断电瞬间产生高电压危害设备安全；还包括一二极管D2，所述二极管D2的阳极连接所述主电源的正极，所述二极管D2的阴极连接所述负载的正极，二极管D2用于在上电瞬间，接通主电源到负载，防止继电器K1不停的进行通、断动作；还包括一二极管D3，所述二极管D3的阳极连接所述继电器K1常闭触点的一端，所述二极管D3的阴极连接所述负载的正极，二极管D3用于隔断主电源和备用电源，防止主电源经过D2流进备用电源。
下面结合本实用新型的电路结构说明本实用新型直流电源欠压自动切换***的工作原理：上电后，微处理器电源监控器判断其VDD输入端上的电压，若这个电压高于微处理器电源监控器的电压跳变点，微处理器电源监控器的RST复位端输出一个高电平到三极管的基极，三极管CE极导通，继电器线圈得电，继电器吸合动作，继电器常开触点闭合，接通主电源；若这个电压低于微处理器电源监控器的电压跳变点，微处理器电源监控器的RST复位端输出一个低电平到到三极管的基极，三极管CE极截止，继电器线圈失电释放，继电器常开触点断开，常闭触点闭合，接通备用电源。调整R1、R2比值，就可以实现主电源降到某点电压值时自动切换到备用电源，当主电源恢复，R2两端电压大于微处理器电源监控器的电压跳变点时，RST复位端输出高电平，继电器重新得电动作，继电器常闭触点断开，断开备用电源，常开触点闭合，接通主电源，从而实现了主电源欠压时自动切换到备用电源，主电源恢复时自动切换回主电源。这个切换过程时间，继电器吸合或释放动作大约有20ms，后端负载内部所带电解电容贮存能量可以维持100ms左右，切换过程对负载运行无影响。
上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1. 一种基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，包括一微处理器电源监控器，其特征在于：所述微处理器电源监控器的VDD端连接一电阻R1的一端和一电阻R2的一端，所述电阻R1的另一端连接一主电源的正极、一继电器K1线圈的一端和继电器K1常开触点的一端，所述继电器K1线圈的另一端连接一三极管T1的集电极，所述三极管T1的基极连接一电阻R3的一端和一电阻R4的一端，所述电阻R3的另一端连接所述微处理器电源监控器的RST端，所述继电器K1常开触点的另一端连接继电器K1常闭触点的一端和负载的正极，所述继电器K1常闭触点的另一端连接一备用电源的正极，所述电阻R2的另一端、微处理器电源监控器的VSS端、电阻R4的另一端、三极管T1的另一端、主电源的负极、备用电源的负极和负载的负极接地。
2. 根据权利要求1所述的基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，其特征在于：还包括一电容C1，其一端连接所述三极管T1的基极，另一端接地。
3. 根据权利要求1所述的基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，其特征在于：还包括一二极管D1，其阴极连接所述继电器K1线圈的一端，阳极连接所述继电器K1线圈的另一端。
4. 根据权利要求1所述的基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，其特征在于：还包括一二极管D2，其阳极连接所述主电源的正极，阴极连接所述负载的正极。
5. 根据权利要求1所述的基于微处理器电源监控器的直流电源欠压自动切换***，其特征在于：还包括一二极管D3，其阳极连接所述继电器K1常闭触点的一端，阴极连接所述负载的正极。
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