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自制调制解调器和交换机用UPS电源

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作者:山东 谭文威时间:2007-11-05来源:摘自《电子报》收藏

由于电脑数量猛增,学校的用电量急剧增加导致经常跳闸。因此笔者设计了一个电源,为供电,省去了突然断电的苦恼,其原理如附图所示。

开始时,笔者因受一些廉价万能手机充电器的影响,并未设置恒流部分(虚线框内)。两组手机电池靠继电器K1、K2并联充电,串联放电,使电压达到使用的6~12V电压。当外部电源接通且电池电压未达到4.2V时,TL431的K极呈高阻抗,R1、T1、T2为电池提供恒定的电流,同时外部12V电压经D1直接提供给。当电池电压达到4.2V时,由于。TL431的作用,电池电压将不再升高,由恒流充电转为恒压充电。实际上,充电电流随着电池电压的增高而减小。当电池电压达到4.05V时,电压就很难再升高了。此时用万用表测充电电流仅30mA。因此经分析后加入了恒流部分。先假定A4和R11未接入,其工作原理与TL431相同。 R9、R10为A3提供基准电压。当可调电阻分压高于基准电压时,A3输出低电平。反之输出高电平。但是该电路引入了R11 。由于R11的反馈作用,A3可以快速改变输出状态,充电电流不会因电压增加而减小,大大增加了充电效率。调试方法很简单,调节R13,使电池电压达到4.2V时,A3刚好输出低电平即可。由于C2的作用,调节后翻转电压略低于4.2V,可避免可调电阻不稳定造成的过充电。电池电压不超过4.2V,因此A3的同相输入端电压设置为2V。由于该电路一旦翻转就不能自主恢复,因此增加了C2以提高电路的抗干扰能力。为了在断电后又来电且能可靠的恢复充电,在电路中还增加了二极管D2。断电后,D2左侧都不带电,C2经R13放电后不再带电。当恢复供电时,C2电压为0V,电路处于充电状态。随着C2的充电,电路将重新判断电池电压是否达到4.2V,达不到继续恒流充电,达到则输出低电平,由TL431提供恒压充电。 A4接成电压跟随器,其作用是隔离A3,使其不受R12的干扰。

A2及其外围器件构成了5V稳压电路,为供电。由于该部分电源电压在12V和7.2V之间切换,因此采用TL431作为基准电源。假定R7不接入,则电路是一个线性稳压电路。但是由于R7产生的正反馈,A3反相输入端电压高于5.5V时输出端输出低电平,低于4.1V时输出高电平。调试方法是:将电路连接好后,将万用表和一个1kΩ的电阻接在输出端上,调节R8,使万用表示数等于5V即可。调节C1容量可改变工作频率。该电路静态耗电量100mA左右,但相对于耗电量为1A的并不算太大。输出波形虽然不太好,但可以使用。

每组电池为两个1050mAh锂离子电池并联而成,公用一个保护板。两组电池共用了4块手机电池,两个保护板。电源采用市售成品开关电源,电压为12V,3A以上即可,也可用变压器加整流滤波电路后代替。继电器的控制电压为12V,要求至少有一个常开触点和一个常闭触点,电流为1A。由于手头元件并不齐全,所以三极管T2、T3选择了3865。实际完全没有必要,只要电流超过1A就可以,但必须加散热片。外壳采用四相开关盒,经钻孔改装后使用。该电路经实际使用测试,工作可靠,可为两台交换机、调制解调器提供大约1小时的电力,足够度过跳闸以及停电的时间。

 



 

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