自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)
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許多電氣和電子設備的運行都需要直流或交流電源。交流電主要通過(guò)交流電源提供，而直流電則通過(guò)電池提供。然而，在某些情況下，交流電源（由于停電）或直流電源（由于電池壽命有限）會(huì )出現短缺。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們通常會(huì )遇到許多替代方案。例如，我們可以在緊急情況下使用發(fā)電機或逆變器，在主電源關(guān)閉時(shí)獲得交流電。同樣，在直流電源方面，我們可以使用電池或交流直流電源。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/202309/450322.htm本文將介紹自動(dòng)轉換電路的原理、設計和操作，在該電路中，一系列 LED 等直流負載可由電池或交流-直流電源驅動(dòng)。
該電路基于 555 定時(shí)器的雙穩態(tài)工作原理。在該模式下，定時(shí)器輸出為高電平或低電平，取決于觸發(fā)器和復位引腳的狀態(tài)。定時(shí)器輸出端與一個(gè)晶體管相連，晶體管充當開(kāi)關(guān)，根據定時(shí)器輸出的不同而開(kāi)啟或關(guān)閉。兩個(gè)串聯(lián)的 LED 燈用作負載。晶體管關(guān)閉時(shí)，LED 由交流-直流電源驅動(dòng)；晶體管打開(kāi)時(shí)，LED 由電池驅動(dòng)。
電路設計包括兩個(gè)基本部分 - 1.
1. 交流-直流電源設計：
這是一個(gè)使用變壓器和橋式整流器的基本交直流供電系統的設計。
第一步是選擇穩壓器。由于我們的要求是驅動(dòng)兩個(gè)串聯(lián)的 LED 和一個(gè)肖特基二極管，因此我們選擇了能產(chǎn)生 9V 電壓的 LM7809 穩壓器。由于穩壓器的輸入電壓必須至少為 12V，因此我們確定輸入電壓約為 20V。
下一步是選擇變壓器。由于初級電壓為 230V，而所需的次級電壓約為 20V，因此我們可以選擇 230V/20V 的基本變壓器。
第三步是選擇橋式整流器的二極管。由于變壓器次級的峰值電壓約為 28V，因此橋式整流器的總 PIV 約為 112V。因此，我們需要 PIV 值大于 112V 的二極管。在此，我們選擇 PIV 值約為 1000V 的 1n4007。
最后一步是選擇濾波電容器。 電容器的峰值電壓為 26V，調節器的最低輸入電壓為 12V，允許的紋波約為 14V。電容值的計算公式為：C = I (Δt/ΔV) ，其中 I 為穩壓器靜態(tài)電流和所需負載電流之和。代入這些數值，我們可以得到約 17uF 的值。在此，我們選擇 20uF 的電解質(zhì)電容器。
2. 使用 555 定時(shí)器設計雙穩態(tài)多諧器電路：
當 555 定時(shí)器配置為雙穩態(tài)多頻振蕩器時(shí)，其輸出為高或低邏輯信號。在這里，我們使用簡(jiǎn)單的邏輯：當觸發(fā)引腳接地時(shí)，輸出為高邏輯信號；當復位引腳接地時(shí)，輸出為低邏輯信號。在這里，555 定時(shí)器的輸出連接到晶體管 BC547 的基極。
自動(dòng)轉換電路操作：
開(kāi)關(guān) S1 位于任意位置時(shí)，電路開(kāi)始運行。當開(kāi)關(guān) S1 位于位置 1 時(shí)，555 定時(shí)器的復位引腳接地。在內部，該復位引腳是 SR 觸發(fā)器的復位引腳，因此 555 定時(shí)器的輸出為低邏輯信號。由于 Q1 的基極發(fā)射結是反向偏置的，因此它處于截止位置。負載 LED 通過(guò)肖特基二極管直接連接到穩壓器的輸出端。這就是交流直流電源電路的工作原理。交流電首先通過(guò)變壓器降壓，然后通過(guò)橋式整流器轉換為不穩定的波動(dòng)直流電壓。波動(dòng)直流電壓中的交流波紋由濾波電容器消除。然后，穩壓器將未穩壓直流電壓轉換為穩壓直流電壓。
當開(kāi)關(guān) S1 位于位置 2 時(shí)，555 定時(shí)器的觸發(fā)引腳接地。這使得 555 定時(shí)器的輸出為邏輯高電平信號。因此，Q1 的基極發(fā)射結被正向偏置，晶體管被驅動(dòng)至飽和狀態(tài)，從而處于導通位置。在此我們應注意兩點(diǎn)：首先，肖特基二極管現在不導通，因為二極管陰極和陽(yáng)極之間的電壓差為零，即在結點(diǎn)處沒(méi)有電位差。其次，LED 現在通過(guò)電阻和晶體管偏置，并由電池電壓驅動(dòng)。
自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)的應用：
該電路只需稍加改動(dòng)即可用作家庭照明系統。
它還可用于驅動(dòng)其他直流負載，如任何電子設備的直流電機或其他玩具應用。
本電路的局限性：
這只是一個(gè)理論電路，在印刷電路板上實(shí)現時(shí)可能需要做一些改動(dòng)。
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