醫用24V直流穩壓電源呼吸機轉換開關的設計與應用

3.2 一級延時電路

由于呼吸機在電源轉換過程中，需要可靠地轉換，所以需要加延時電路。在比較器B1的2腳為開路狀態時，晶體三極管T1是處于截止狀態的，所以C1是無法充電的，只有當比較器B1的2腳為低電平時，由C1和R4組成的串聯電路，C1開始由零狀態開始充電，當電容充電到0.7 V時，晶體管T1開始導通，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，又引起風上的電壓不斷地增加，直到R5上的電壓達到2 V電壓，這個電壓被F2發光二極管箝位在2 V。電容C1充電電壓按公式指數曲線增長。

呼吸機需要直流24 V電壓供電，呼吸機在打開電源開關K1時，由于內部有濾波電容，在啟動自身電源時，有一個很大的浪涌電流，造成供給電源電壓降低到10 V，大概延時2 s才回到24 V穩定電壓。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，啟動后續C1和R4一級延時電路，根據呼吸機在啟動時這一特點，所以延時時間必須大于2 s，才不至于后續電路產生誤動作。

3.3 自鎖電路

由于發光二極管F2導通時被箝位在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，B2、B3、B4輸出都同時處于導通狀態。這時即使比較器B1的2腳如果處于開路狀態也不影響B2、B3比較器輸出的導通狀態，因為C1和R4串聯可以通過B2、B3導通狀態對C1進行充電，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達到導通，這一過程是一個正反饋過程，此時電路處于自鎖狀態，也就是說，比較器B1輸入端的任何電壓變化，其2腳輸出變化都不會影響后續電路。

3.4 二級延時電路

一旦自鎖電路處于自鎖時，二級延時電路就開始延時，二級延時電路由C2和R8所組成，因為自鎖時，比較器B4的14腳，處于導通狀態，這給C2和R8提供了充電的回路，當C2上的電壓充電到一定電壓時，T2晶體管開始導通，但還不是徹底導通，因為隨著C2上的電壓充電，T2的發射極上的電流是隨著C2上的電壓增加而增加的，最后達到導通。其充電的時間，根據上面式(2)計算。

3.5 驅動器

驅動器是由電阻R10、T3中功率晶體管3DA87以及繼電器J1和J2組成，當三體管T2導通時，經過3DA87進一步電流放大得到一個可以使繼電器吸合的工作電流，由于J1和J2是相同型號的繼電器并聯，則兩繼電器同時被驅動，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在截止狀態時由于有一個穿透電流ICEC。這一穿透電流很容易被三極管3DA87放大，導致三極管3DA87導通產生誤動作，為了防止這一現象，所以在T2的集電極到地之間接一個R9電阻，降低對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 一級延時時間和二級延時時間計算

呼吸機正常工作時，工作電壓是24 V，當下降到21 V電壓時，呼吸機可能工作就不穩定，所以必須轉換到E3和E4的24 V電壓上。當電池E1和E2工作了很長一段時間，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，啟動比較器B1的2腳輸出低電平。為C1和R4一級延時電路做準備，延時電路啟動，引起電路自鎖。

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

驅動器是在C2充電到0.7 V電壓時才開始工作的，所以二級延時時間：