[实用新型]应急转换电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电路领域，更具体地说，涉及一种在主电源和备用电源之间进行切换的电路。

背景技术

通常，在工业用的电路中都会包含应急供电线路，应急供电线路中包含电池。在电路正常工作时，由外部的主电源为用电器件供电，同时通过外部的主电源为应急供电线路中的电池充电。在出现电路故障或者其他意外时，外部的主电源被切断，此时需要切换到应急供电线路，由电池继续为用电器件供电。而该切换的动作由应急转换电路实现。

图1揭示了现有技术中采用的应急转换电路的电路图。图1所示的电路是用于照明系统，其中的照明元件是LED(图中标记为LED)。LED具有两个连接引脚LED+和LED-。图1所示的电路中的主电源标记为DR，包括两个引脚DR+和DR-。管脚DR+与管脚LED+连接，管脚DR-与管脚LED-连接，在正常工作时，由主电源DR为LED供电。

继电器和一组管脚构成转换组件JD，继电器连接到继电器控制电路(图中为显示)，继电器控制电路产生继电器控制信号RCS，继电器控制信号RCS控制继电器动作，使得一组管脚中的不同管脚相互连通。继电器通过控制一组管脚之间的连接与断开来实现电路的转换。如图所示，转换组件JD的2号管脚连接到DR-，转换组件JD的3号管脚连接到LED-，于是等于在主电源与LED的电路中插入了转换组件。在电路正常工作时，转换组件JD的2号管脚与3号管脚连接，相当于DR-与LED-连通。同时，主电源还对电池BT进行充电。在电路正常工作时，转换组件JD的3号管脚和4号管脚、5号管脚和6号管脚是分别断开的，因此芯片IC、升压电路均不处于工作状态，仅有电池BT由主电源进行充电。

当出现意外情况导致主电源被切断时，继电器在继电器控制信号RCS的控制下作用，使得转换组件JD的2号管脚与3号管脚断开，这样DR-与LED-的连接断开，主电源与LED的连接被断开。继电器还使得转换组件JD的3号管脚和4号管脚接通、5号管脚和6号管脚接通。在3号管脚和4号管脚接通、5号管脚和6号管脚分别接通后，切换器件K导通。在图1所示的实施例中，切换器件K是开关元件，例如三极管。切换器件K导通后，电池BT与芯片IC之间的连接被接通，电池BT向芯片IC供电使得芯片开始运作。在图1所示的实施例中，电池BT通过电阻R1、电容C1连接到芯片IC的1号管脚(Vcc)、2号管脚(Toff)和4号管脚(GND)。同时，通过由开关元件V1和电感L1组成的升压电路(boostcircuit)，芯片IC处于升压工作状态，使得芯片IC能够输出足够的电压来驱动LED。芯片IC通过8号管脚(OVP)输出驱动电压，进一步通过滤波电路后来驱动LED。在图1所示的实施例中，滤波电路由电容C2实现。在一个实施例中，芯片IC通过8号管脚(OVP)输出的基准电压Vref＝1V，如果希望获得不同的驱动电压，可以通过分压电路来实现。在图1所示的实施例中，分压电路由电阻R2和电阻R3实现，通过电阻R2和电阻R3能够获得不同的输出的驱动电压。这样，LED在电池BT和芯片IC的供电下继续工作。同时，芯片IC还对回路中的电流进行检测。IC芯片的7号管脚(FB)检测LED的电流，如图1所示，借助于检测电阻R5，芯片IC通过7号管脚(FB)检测LED的电流。IC芯片的6号管脚(CS)检测峰值电流，如图1所示，借助于检测电阻R4和开关元件V1，芯片IC通过6号管脚(CS)检测峰值电流。

图1所示的现有技术中采用的应急转换电路的电路图虽然能够实现应急状态下供电源的转换，但存在几个显著的缺陷：

1)由于转换是由继电器实现，而继电器是一个电磁组件，因此在继电器工作时，电路中存在较为严重的电磁干扰情况，在对于电磁干扰要求较高的领域应用收到限制。

2)由于继电器是靠吸合动作来完成切换，因此在吸合的瞬间会产生很大的吸合电流，吸合电流会对触点造成不利影响，使得触点容易出现碳化，造成失效或者错误的操作。

3)继电器的响应时间较长，反应比较慢。由于继电器需要通过吸合动作来完成切换，因此通常都需要0.5秒，即500毫秒以上的响应时间。在对于响应时间有较高要求的场合无法使用，例如火警要求响应时间在250毫秒以下，继电器无法满足要求。较长的响应时间还会造成电池电量的额外损耗，根据测算，使用继电器作为转换组件，电池电量的使用效率在80％左右。

4)采用继电器存在其他的缺陷，比如适应的温度范围较窄，要求在85摄氏度以下的环境中工作，继电器成本较高，与继电器配合的辅助电路的规模较大，成本高，占用的空间也较大。

实用新型内容