醫(yī)用24V直流穩(wěn)壓電源呼吸機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3.2 一級(jí)延時(shí)電路

由于呼吸機(jī)在電源轉(zhuǎn)換過程中，需要可靠地轉(zhuǎn)換，所以需要加延時(shí)電路。在比較器B1的2腳為開路狀態(tài)時(shí)，晶體三極管T1是處于截止?fàn)顟B(tài)的，所以C1是無法充電的，只有當(dāng)比較器B1的2腳為低電平時(shí)，由C1和R4組成的串聯(lián)電路，C1開始由零狀態(tài)開始充電，當(dāng)電容充電到0.7 V時(shí)，晶體管T1開始導(dǎo)通，隨著C1充電電壓不斷地增加，通過T1射極跟隨，R6上電壓不斷地增加，這意味著R6上的電流不斷地增加，R6上的電流不斷地增加，又引起風(fēng)上的電壓不斷地增加，直到R5上的電壓達(dá)到2 V電壓，這個(gè)電壓被F2發(fā)光二極管箝位在2 V。電容C1充電電壓按公式指數(shù)曲線增長(zhǎng)。

呼吸機(jī)需要直流24 V電壓供電，呼吸機(jī)在打開電源開關(guān)K1時(shí)，由于內(nèi)部有濾波電容，在啟動(dòng)自身電源時(shí)，有一個(gè)很大的浪涌電流，造成供給電源電壓降低到10 V，大概延時(shí)2 s才回到24 V穩(wěn)定電壓。由于電源下降到10 V，這10 V的電壓，通過R1、W1、R3的分壓，比較器B1的5腳在W1的上端分壓得到1.334V電壓，這一電壓比比較器B1的4腳電壓低，造成比較器B1的2腳輸出低電平，啟動(dòng)后續(xù)C1和R4一級(jí)延時(shí)電路，根據(jù)呼吸機(jī)在啟動(dòng)時(shí)這一特點(diǎn)，所以延時(shí)時(shí)間必須大于2 s，才不至于后續(xù)電路產(chǎn)生誤動(dòng)作。

3.3 自鎖電路

由于發(fā)光二極管F2導(dǎo)通時(shí)被箝位在2 V，此2 V電壓把比較器B2的6腳、B3的10腳、B4的8腳箝位在2 V，而比較器B2的7腳、B3的11腳、B4的9腳被D6箝位在0.7 V，這說明B2、B3、B4反相端的電位都大于B2、B3、B4同相端的電位，此時(shí)，B2、B3、B4輸出都同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。這時(shí)即使比較器B1的2腳如果處于開路狀態(tài)也不影響B(tài)2、B3比較器輸出的導(dǎo)通狀態(tài)，因?yàn)镃1和R4串聯(lián)可以通過B2、B3導(dǎo)通狀態(tài)對(duì)C1進(jìn)行充電，C1的充電又加速R6上電壓的增加，R6上的電流也跟著增加，直到T1達(dá)到導(dǎo)通，這一過程是一個(gè)正反饋過程，此時(shí)電路處于自鎖狀態(tài)，也就是說，比較器B1輸入端的任何電壓變化，其2腳輸出變化都不會(huì)影響后續(xù)電路。

3.4 二級(jí)延時(shí)電路

一旦自鎖電路處于自鎖時(shí)，二級(jí)延時(shí)電路就開始延時(shí)，二級(jí)延時(shí)電路由C2和R8所組成，因?yàn)樽枣i時(shí)，比較器B4的14腳，處于導(dǎo)通狀態(tài)，這給C2和R8提供了充電的回路，當(dāng)C2上的電壓充電到一定電壓時(shí)，T2晶體管開始導(dǎo)通，但還不是徹底導(dǎo)通，因?yàn)殡S著C2上的電壓充電，T2的發(fā)射極上的電流是隨著C2上的電壓增加而增加的，最后達(dá)到導(dǎo)通。其充電的時(shí)間，根據(jù)上面式(2)計(jì)算。

3.5 驅(qū)動(dòng)器

驅(qū)動(dòng)器是由電阻R10、T3中功率晶體管3DA87以及繼電器J1和J2組成，當(dāng)三體管T2導(dǎo)通時(shí)，經(jīng)過3DA87進(jìn)一步電流放大得到一個(gè)可以使繼電器吸合的工作電流，由于J1和J2是相同型號(hào)的繼電器并聯(lián)，則兩繼電器同時(shí)被驅(qū)動(dòng)，把E1和E2直流電源切換到E3和E4電源，電阻R9是為了防止三體管T2在截止?fàn)顟B(tài)時(shí)由于有一個(gè)穿透電流ICEC。這一穿透電流很容易被三極管3DA87放大，導(dǎo)致三極管3DA87導(dǎo)通產(chǎn)生誤動(dòng)作，為了防止這一現(xiàn)象，所以在T2的集電極到地之間接一個(gè)R9電阻，降低對(duì)T3的影響，穿透電流在R9上建立的電壓不足以打開3DA87三極管，圖3中凡的作用同R9的作用是一樣的。3.6 一級(jí)延時(shí)時(shí)間和二級(jí)延時(shí)時(shí)間計(jì)算

呼吸機(jī)正常工作時(shí)，工作電壓是24 V，當(dāng)下降到21 V電壓時(shí)，呼吸機(jī)可能工作就不穩(wěn)定，所以必須轉(zhuǎn)換到E3和E4的24 V電壓上。當(dāng)電池E1和E2工作了很長(zhǎng)一段時(shí)間，電壓下降到21 V，就可能造成比較器B1的5腳電壓小于4腳電壓，啟動(dòng)比較器B1的2腳輸出低電平。為C1和R4一級(jí)延時(shí)電路做準(zhǔn)備，延時(shí)電路啟動(dòng)，引起電路自鎖。

自鎖器是在R5電壓大于0.7 V電壓時(shí)開始自鎖的，當(dāng)R5電壓在0.7 V時(shí)，其上電流為0.7 mA，這時(shí)，R6上的2 K電阻可獲得1.2 V的電壓，通過T1管發(fā)射極到基極PN結(jié)0.7 V電壓，在C1電容上，可得到充電電壓2.1 V電壓，根據(jù)式(2)一級(jí)延時(shí)時(shí)間：

驅(qū)動(dòng)器是在C2充電到0.7 V電壓時(shí)才開始工作的，所以二級(jí)延時(shí)時(shí)間：