带切换功能的电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型专利是关于医用注射泵、输液泵在外部交流电源断开时，通过其内置镍氢电池组提供不间断供电的功能实现。
【背景技术】
[0002]医用注射泵、输液泵(以下简称“设备”)是当今各大医院、卫生站、妇幼保健院等广泛使用的一种全自动、高精度、高可靠性、高安全性的输液设备，它广泛地应用于内科、夕卜科、儿科、心血管科、急诊科和手术室，尤其适用于ICU和CCU病房的输液治疗。同时还需要在战地、野外、救护车、临时帐篷等特殊环境下工作。这些环境中设施会非常简陋，甚至无法提供220V的交流电源，这就要求设备除了能通过外部交流电源供电外，还要具有内置电源，并且要求在外部交流电源和内置电源之间可以随意切换而不能影响设备的正常工作。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种不会对设备工作产生任何影响的能实现对不同电源之间自由切换的带切换功能的电源。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型带切换功能的电源，包括:镍氢电池组及外接电源，所述镍氢电池组和所述外接电源通过双刀双掷开关连接；继电器，所述继电器与所述双刀双掷开关连接，所述继电器通过AC/DC模块与所述外接电源连接；分压电路，所述分压电路与所述双刀双掷开关连接；开关电路，所述开关电路分别与所述镍氢电池组及所述分压电路连接；稳压电路，所述稳压电路与所述双刀双掷开关连接。
[0005]所述分压电路为由第一电阻R3和第二电阻R4组成的电阻分压电路。
[0006]所述开关电路由三极管和MOS管组成；第一三极管TR3，所述第一三极管TR3的基极与所述分压电路的分压点连接，所述第一三极管TR3的发射极接地，所述第一三极管TR3的集电极与第四电阻R2 ;第二三极管TR2，所述第二三极管TR2的基极与所述第一三极管TR3的集电极连接，所述第二三极管TR2的发射极接地；所述MOS管TRl的漏极与所述镍氢电池组连接，所述MOS管TRl的栅极与所述第二三极管TR2的集电极连接，所述MOS管TRl的源极与所述稳压电路连接；第三电阻R1，所述第三电阻Rl串接在所述镍氢电池组与所述第二三极管TR2的集电极之间，所述第三电阻Rl与所述MOS管TRl并联。
[0007]在所述MOS管TRl的源极与所述稳压电路之间还串接一第一稳压二极管D1。
[0008]在所述AC/DC模块与所述继电器之间还串接一第二稳压二极管D2。
[0009]本实用新型带切换功能的电源由AC/DC电源模块和14V镍氢电池组两部分组成，通常情况下由外部交流220V电源对设备进行供电，AC/DC模块将输入的220V交流电转换成18V直流电源。当外部交流电源被断开时，设备内部的电源切换电路会自动地将电源切换到内部镍氢电池组供电，且不会影响设备正常的工作。而当外部交流电源再次被接通时，电源切换电路又会自动切换回交流电源供电。在电源被切换时，设备的其它各个功能模块可以照常工作，对正在使用中的设备而言不会有任何的影响。当患者在输液过程中需要挪动位置，而且即便是移动到没有交流电源的特殊环境下，也不会影响输液过程。当外部交流电源恢复供电时，设备又会自动恢复到原先的交流供电，这样可以使得内置电池得到充电。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型带切换功能的电源电路图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型带切换功能的电源作进一步详细说明。
[0012]电路中的继电器作为核心元器件，正常工作时有三种状态:吸合、释放和过渡状态。当在继电器的线圈上(PIN1和PIN8之间)施加1V?18V的直流电压，线圈会产生磁力将闸刀吸合，闸刀吸合时PIN3会和PIN4接通，PIN6会和PIN5接通。当继电器的线圈上没有施加任何电压时，继电器闸刀呈释放状态，闸刀释放时PIN3和PIN2接通，PIN6和PIN7接通。当继电器从释放状态转向吸合状态，或从吸合状态转向释放状态的过程中，会有一个很短暂的过渡状态，此时闸刀离开了 PIN2和PIN7，但还未接通到PIN4和PIN5，这个时候的闸刀相当于悬空状态。
[0013]如图1所示，本实用新型带切换功能的电源，当外部交流电源通过AC/DC模块输出18V直流电压到“+DC”处时，有电流流过继电器线圈产生磁吸力，闸刀处于吸合状态，18V直流电源会通过继电器闸刀从PIN4接通到PIN3后，直接输出到后级稳压电路。第二稳压二极管D2在这里起到单向导通的作用，防止会有逆向的电流流回AC/DC模块。继电器的PIN6处连接到由三极管和MOS管组成的开关电路，此时的开关电路的各个工作点如下:当继电器闸刀吸合时，PIN6会和PIN5接通，18V直流电压也会接通到由第一电阻R3和第二电阻R4组成的电阻分压网络。根据分压原理，在第二电阻R4上的分压会达到1.25V，由于第一三极管TR3的基极连接到该分压点，该点处电压高于三极管的导通电压(0.7V)，所以此时第一三极管TR3会处于饱和导通状态。而第二三极管TR2的基极连接到第一三极管TR3的集电极端，由于第一三极管TR3的饱和导通，使得第二三极管TR2基极处电位接近于信号地，所以第二三极管TR2处于截止状态。由于第二三极管TR2截止，使得MOS管TRl的栅极被Rl电阻上拉到镍氢电池组输出电压，和MOS管TRl的源极等电位，所以MOS管TRl也处于截止状态。镍氢电池组不会被接通到继电器的PIN3，故不会对电路的输出产生影响。
[0014]当外部交流电源断开时，+DC处没有直流18V电压，继电器线圈因没有电压而释放闸刀，继电器PIN2和PIN3接通，所以镍氢电池组被连接到电源切换电路的总输出端VOUT处，此时由镍氢电池组向设备的后级稳压电路供电。当继电器PIN2和PIN3接通后，MOS管TRl所在的支路相当于被短路，故MOS管TRl无论什么状态都不会对后级产生影响。
[0015]第三种状态:过渡状态。也就是继电器闸刀处于正在被吸合或释放过程中的一个悬空状态，继电器的PIN3和PIN6不和其它任何引脚相连。虽然这个过程非常的短暂，但如果不加以处理，就会使得后级稳压电路短时间失去电源供应。那么设备的微控制器就会因为断电而复位，电机也会因断电而停转，设备就会短时间停止工作。所以电路的重要功能之一就是避免当继电器处于过渡状态时，出现短时间断电的现象。具体功能是这样实现的:当继电器由吸合状态或者释放状态转向过渡悬空状态时，第一三极管TR3会被第二电阻R4电阻下拉到信号地，第一三极管TR3此时会处于截止状态。第二三极管TR2的基极被第四电阻R2电阻上拉到5V电源，所以第二三极管TR2会饱和导通，使得MOS管TRl的栅极电位被下拉到信号地。MOS管TRl就会饱和导通，当MOS管TRl饱和导通时，镍氢电池组就会通过MOS管TRl所在的支路接通到电源切换电路的总输出端V0UT。支路里的第一稳压二极管Dl在这里起到单向导通的作用，防止会有逆向的电流流回MOS管TRl。
[0016]无论继电器处于何种状态，电路的总输出端VOUT总是会有电源供应。当继电器处于吸合状态时，由外部交流电源通过AC/DC模块向后级稳压电路供电。而当继电器处于释放状态时，由镍氢电池组向后级稳压电路供电。当继电器处于过渡悬空状态时，三极管和MOS管组成的开关电路会起到作用，将镍氢电池组接通到电路的总输出端。
[0017]通过与电源切换电路的配合，镍氢电池组成为了设备的不间断电源，达到了使设备电源可以随意切换的目的。
[0018]本实用新型带切换功能的电源由AC/DC电源模块和14V镍氢电池组两部分组成，通常情况下由外部交流220V电源对设备进行供电，AC/DC模块将输入的220V交流电转换成18V直流电源。当外部交流电源被断开时，设备内部的电源切换电路会自动地将电源切换到内部镍氢电池组供电，且不会影响设备正常的工作。而当外部交流电源再次被接通时，电源切换电路又会自动切换回交流电源供电。在电源被切换时，设备的其它各个功能模块可以照常工作，对正在使用中的设备而言不会有任何的影响。当患者在输液过程中需要挪动位置，而且即便是移动到没有交流电源的特殊环境下，也不会影响输液过程。当外部交流电源恢复供电时，设备又会自动恢复到原先的交流供电，这样可以使得内置电池得到充电。
[0019]以上已对本实用新型创造的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1.带切换功能的电源，其特征在于，包括: 镍氢电池组及外接电源，所述镍氢电池组和所述外接电源通过双刀双掷开关连接； 继电器，所述继电器与所述双刀双掷开关连接，所述继电器通过AC/DC模块与所述外接电源连接； 分压电路，所述分压电路与所述双刀双掷开关连接； 开关电路，所述开关电路分别与所述镍氢电池组及所述分压电路连接； 稳压电路，所述稳压电路与所述双刀双掷开关连接。
2.根据权利要求1所述的带切换功能的电源，其特征在于，所述分压电路为由第一电阻R3和第二电阻R4组成的电阻分压电路。
3.根据权利要求1所述的带切换功能的电源，其特征在于，所述开关电路由三极管和MOS管组成； 第一三极管TR3，所述第一三极管TR3的基极与所述分压电路的分压点连接，所述第一三极管TR3的发射极接地，所述第一三极管TR3的集电极与第四电阻R2 ； 第二三极管TR2，所述第二三极管TR2的基极与所述第一三极管TR3的集电极连接，所述第二三极管TR2的发射极接地； 所述MOS管TRl的漏极与所述镍氢电池组连接，所述MOS管TRl的栅极与所述第二三极管TR2的集电极连接，所述MOS管TRl的源极与所述稳压电路连接； 第三电阻Rl，所述第三电阻Rl串接在所述镍氢电池组与所述第二三极管TR2的集电极之间，所述第三电阻Rl与所述MOS管TRl并联。
4.根据权利要求3所述的带切换功能的电源，其特征在于，在所述MOS管TRl的源极与所述稳压电路之间还串接一第一稳压二极管D1。
5.根据权利要求1所述的带切换功能的电源，其特征在于，在所述AC/DC模块与所述继电器之间还串接一第二稳压二极管D2。
【专利摘要】本实用新型带切换功能的电源，包括：镍氢电池组及外接电源，所述镍氢电池组和所述外接电源通过双刀双掷开关连接；继电器，所述继电器与所述双刀双掷开关连接，所述继电器通过AC/DC模块与所述外接电源连接；分压电路，所述分压电路与所述双刀双掷开关连接；开关电路，所述开关电路分别与所述镍氢电池组及所述分压电路连接；稳压电路，所述稳压电路与所述双刀双掷开关连接。本实用新型带切换功能的电源当患者在输液过程中需要挪动位置，而且即便是移动到没有交流电源的特殊环境下，也不会影响输液过程。当外部交流电源恢复供电时，设备又会自动恢复到原先的交流供电，这样可以使得内置电池得到充电。
【IPC分类】H02J9-06
【公开号】CN204391888
【申请号】CN201420854584
【发明人】高捷
【申请人】上海力申科学仪器有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月26日