电子显示屏不中断电源的设计

电子显示屏不中断电源的设计 电子显示屏不中断电源的设计 一，课题 （1）街头电子显屏夜间由路灯公司供应市电，白天市电停电，改由该不中断电源供电。 （2）由于显示屏工作电压为6V，最大工作电流为2.6A，市电供电时间最短为10h。 二，电路原理图 三，元件选择 发光二极管红绿各一个; 4001二极管，220uF电解电容，大功率三极管（Ic最大值为3A），稳压二极管（6.8V），6V蓄电池，变压器（变到9V）各一个；电阻三个（750欧一个，1K一个，5K一个）；导线若干； 四，电路设计 实现白天和黑夜供电切换电路的设计。 由于是实现不间断电源的功能。因此没有必要管它是白天还是黑夜。只要是市电停了，我就马上能让蓄电池工作就可以了。 由电路图可知，当市电停了后，蓄电池马上可为电子显示屏提供电源。此时，由于左边二极管的作用（即此时二极管反偏）电流不会经过红色的发光二极管。而右边代电子显示屏的绿色的发光二极管是亮的。这是，蓄电池在为电子显示屏提供电源。 蓄电池恒压充电电路的设计。 此电路的设计由一个5k的电阻，一个中大功率三极管和一个稳压二极管（6.8V）组成.该稳压二极管稳定6.8V的电压。但我们要的是蓄电池充到6V后不再充电，也就是蓄电池这边的稳压要到6V。由于三极管（硅三极管）的基极到发射极有一个0.7V的门槛电压。因此，理想状况下，蓄电池可充电到6.1V。当充到6.1V后电源就不再对蓄电池充电了。这就达到了蓄电池恒压充电的目的。 稳压原理。当电压变大时（或变小时），三极管的发射极的电位也跟着变大（或变小）。但由于稳压二极管的作用，因此三极管的基极的电位不变。这样基极和发射极的电压就变小（或变大了），因此流过基极的电流也就变小了（或变大了）。从而起到稳压的效果。 蓄电池容量和变压器型号的选择 由于电子显示屏的工作电压为6V。因此，可选用6V的蓄电池。变压器选择变到9V的原因： 1 .由于稳压电路不能精确的稳压到6V因此买大点的话有利于实验的验证。如，当稳压6.2V时，而我的蓄电池是6V的。这时就可以检测到电路在给蓄电池充电了。 2. 买不到变到6V的变压器。但可在此基础上加上一个三端集成稳压电路。 五，设计总结 此电路相对简单。总体效果还不错。只是还没能够调到6.V的稳压效果。只能稳压6.3V。一个是跟调试的方法有关。一个是跟元器件有关，因为有时候你要这个参数但元器件在生产的时候并不十分的精确。但话又说回来，若只充到6V，是不能把蓄电池给充满的（正常要充满的话要充到7V左右）。因此，大于6V是相当好的。当然，要小于7V。若超过7V可能会把蓄电池给充坏。 在设计时，由于不可能真的在电子显示屏。因此，我用一个发光二极管和一个1K的电阻串在一起。由于发光二极管的工作电流只要不超过10mA就没事。因此，当工作电压为6V时，工作电流为6mA。因此，是可行的。 电路中三极管的作用。这里三极管的作用很大。就是利用它来实现充到6V时自动停止充电的。当充到6.1V时，由于三极管有0.7V的门槛电压。这是两个合起来就是6.8V了。而稳压管只能稳压到6.8V，此时电压不能再增大了。也就不能再充电了。这时不管有没有市电由蓄电池为显示屏提供工作电压。而当蓄电池的电压小于6.1V时，电路又可显蓄电池充电了。其实，当有市电时，市电基本上是不断的。因为毕竟只要蓄电池的电压小于6.1V电，它就要为蓄电池充电。 两个发光二极管的作用。 当有市电时可以看到红色的发光二极管亮着。若没看到红色的发光二极管亮着，则说明此时没有市电了。而不管有没有市电，绿色的发光二极管始终亮着。说明电源一直不断的为其提供工作电压。也就是实现了不中断电源的设计的效果。 电路中的电解电容的作用是起到滤波的作用，使电路更加稳定。 六．加以完善 由于想让电路简单点。因此没有把电路图复杂化。其实这个电路还可以更加的完善。 可以把二极管换成整流桥。这样就可以充分利用交流电了。因为二极管只能达到半波整流的效果。也就是说另外一波要浪费了。而用整流桥的话就可以达到全波整流的效果。达到充分利用资源的效果。 在三极管的集电极和发射之间并上一个二极管,方向指向集电极（即电流只能从发射流到集电极）。这样做的目的是防止当电路中没有加交流电时，6V左右的蓄电池会把三极管给击穿。一般三极管的击穿电压约为7V左右。因此，若没有加一个二极管的话，还是很悬的。还好我这个没有被击穿。 若想再完美点的话，可以把稳压电路给换了。因为在这个电路中，稳压电路的稳压值是不可调的。即若稳压二极管选定了，稳压值就不可调了。因此，可用三端集成稳压电路来替代这一电路。电路图如下所示： 其中，LM317为三端集成稳压器。这样电路的输出电压就可用电位器R来调了。 七、测量数据 1.当没有并上蓄电池时，测得电路输出端的电压为6.37V。当并上蓄电池时，输出端的两端的电压为6.38V。这就的达到了稳压的效果。 2.当蓄电池的电压小于6.38V时，测得流进蓄电池的电流为4mA,这就证明了电源在给蓄电池充电了。当蓄电池的电压达到6.38V后，可测得流出蓄电池的电流为2.01mA。也就是说这时电压源和蓄电池同时为负载供电。