便攜式B超電源整體設計方案

便攜式B超系統內部使用的電源比較復雜，外部適配器和電池的電源必須經過DC/DC轉換，以轉換成系統需要的電壓。為了降低便攜式B超電源上的無用消耗，提高電池使用效率，系統主板、B超控制板、液晶顯示器以及鍵盤的電源采用開關電源供電。


便攜B超電源的整體設計

圖1為便攜B超電源的整體設計方框圖。便攜B超電源輸入電壓有兩種：一是電源適配器輸入，電壓為18V，二是電池輸入，電壓為14.4V。要求實現兩種電壓之間的熱切換，并在切換電壓時不影響系統工作，即提供外電和電池供電無延時熱切換功能。需要輸出±12V、5V、3.3V、±48V等幾種電壓，具體指標為12V/2.5A、-12V/0.5A、5V/4A、3.3V/3A、+48V /80mA、-48V/80mA。具有單鍵開關機功能，即無電時，按電源鍵打開電源；在有電時，按電源鍵向控制面板發送關機信號，上位機還可以通過軟件關機（即支持ATX關機指令）。電源輸出接口采用標準計算機ATX接口。


圖1 便攜B超電源整體設計方框圖

電源切換電路的設計

便攜B超電源切換電路如圖2所示，在外接電源適配器時，電壓輸入交流18V，經VD100、VD101二極管后，再經R100、R107分壓加到 N100A（LM193）電壓比較器的3腳（同相端）。電池輸入電壓是14.4V，經R101、R108分壓后加到N100A（LM193）電壓比較器2 腳（反相端）。由于3腳電壓高于2腳，因此N100A（LM193）1腳輸出高電平，使三極管V100導通，V101截至，場效應管V105截至，POWER_IN+端得到的是外接電源適配器的18V電壓。當沒有外接電源適配器時，或便攜B超機在使用過程中，外部交流電突然停電造成無法使用外接電源適配器時， N100A（LM193）的3腳電壓低于2腳，N100A（LM193）1腳輸出低電平，使三極管V100截至，V101導通，場效應管V105導通。電池電壓經過導通的場效應管V105的源、漏極，POWER_IN+端得到的是電池的14.4V電壓，實現了兩種電壓之間的熱切換。VD102、VD103 在電路中起隔離作用，隔離外接電源適配器和電池供電。



圖2 電源切換電路