為調(diào)制解調(diào)器/交換機等小設(shè)備制作不間斷電源

此電源的電路見下圖。
一、充電電路及其調(diào)試
最初受一些廉價萬能手機充電器的影響，未設(shè)置恒流部分（圖1虛線框內(nèi)）。兩組手機電池借助繼電器K1、K2的觸點K1-1、K2-1的作用并聯(lián)充電、串聯(lián)放電，使電壓達到交換機使用的6V~12V電壓。當(dāng)外部電源接通且電池電壓未達到4.2V時，431的k極呈高阻抗，R1、T1、T2為電池提供恒定的電流，同時外部12V電源經(jīng)Dl直接給交換機供電。當(dāng)電池電壓達到4.2V時，由于431的作用，電池電壓將不再升高，由恒流充電轉(zhuǎn)為恒壓充電。但實際上，充電電流隨著電池電壓的增高而減小。當(dāng)電池電壓達到4.05V時就很難再升高了。此時，用萬用表測充電電流僅30毫安。本人經(jīng)分析后加入了虛線框內(nèi)的恒流部分。假定未接入A4和R1l，其工作原理與431相同。R9、R10為A3提供基準(zhǔn)電壓，當(dāng)可調(diào)電阻R13的分壓高于基準(zhǔn)電壓時，A3輸出低電平，反之輸出高電平。引入了R1l后，由于R1l的正反饋作用，A3可以快速地改變輸出狀態(tài)，充電電流不會因電池電壓增加而減小，因而大大提高了充電效率。
調(diào)試方法如下：先斷開電池，在電池的位置上連接一只1kΩ的電阻，調(diào)節(jié)R13，使電池電壓達到4.2V時A3剛好輸出低電平。
由于C2的作用，調(diào)節(jié)后翻轉(zhuǎn)電壓略低于4.2V，這樣可避免可調(diào)電阻不穩(wěn)定造成的過充電。為了確保電池電壓不超過4.2V，將A3的同相輸入端電壓設(shè)置為2V。由于該電路一旦翻轉(zhuǎn)就不能自動恢復(fù)，因此增加了C2，以提高電路的抗干擾能力。為了在斷電后能可靠地恢復(fù)充電，在電路中還增加了二極管D2。斷電后，D2左側(cè)不帶電，C2經(jīng)R13放電后不再帶電。當(dāng)恢復(fù)供電時，C2上的電壓為0V，電路處于充電狀態(tài)，C2也處于充電狀態(tài)，當(dāng)電池電壓未達到4.2V時繼續(xù)恒流充電，達到4.2V則A3、A4輸出低電平，由431提供恒壓充電。A4為電壓跟隨器，其作用是隔離A3，使其不受R12的干擾。

二、5V穩(wěn)壓電源電路及其調(diào)試
A2及其外圍器件構(gòu)成5V穩(wěn)壓電路，為調(diào)制解調(diào)器供電。由于該部分電源電壓在12V和7.2V之間切換，因此采用431作為基準(zhǔn)電源。假定不接R7，則是一個線性穩(wěn)壓電路。但是由于R7產(chǎn)生的正反饋，A3在反相輸入端電壓高于5.5V時輸出低電平，低于4.1V時輸出高電乎。
調(diào)試方法：將電路連接好后，將萬用表和一只1kΩ的電阻接在+5V輸出端，調(diào)節(jié)R8，使萬用表指示電壓為5V。調(diào)節(jié)C1的容量可改變工作頻率。該電路靜態(tài)電流為100mA左右，相對于耗電量為1A的調(diào)制解調(diào)器來說不算太大。其輸出波形雖然不太好，但可以使用。
三、主要元器件的選擇
每組電池由兩只1050mAh的鋰離子電池并聯(lián)而成，共用一塊保護板。兩組電池使用了4塊手機電池、兩塊保護板。電源采用市售成品開關(guān)電源，輸出電壓為12V，輸出電流3A以上即可。也可用變壓器加整流濾波電路代替。繼電器的控制電壓為12V，要求至少有一個常開觸點和一個常閉觸點，觸點電流為1A。由于手頭元件不齊全，所以三極管T2、T3選擇了3865。實際上，只要是最大工作電流超過1A的管子就可以了，但必須加散熱片。外殼采用四相開關(guān)盒鉆孔改裝。該電路經(jīng)實際使用，工作可靠，可為兩臺交換機、調(diào)制解調(diào)器提供大約一小時的電力，足以度過跳閘及停電的時間。