带后备电池的门禁电源供电电路分享

电器维修

该电路由三部分构成：UC3842反激开关电源电路、四MOSFET电池极性自动转换电路、TL431+滞回比较器智能充电电路三大部分构成。
一、UC3842开关电源如图(一)

采用反激拓扑，UC3842为电流模式PWM控制器，驱动NMOS开关管。市电经整流后给变压器初级储能，开关管关断时次级释放能量，整流滤波得到稳定的+14V/4.3A。通过反馈分压至UC3842的FB脚，调整占空比稳压，并具备过流保护。该电源负责给门禁系统供电，同时在市电正常时为后备电池充电。
二、四MOSFET电池极性自动转换如图(二)

由两个P‑MOS（Q1、Q2）和两个N‑MOS（U3、U4）构成极性选择全桥。无论电池正接或反接，总有一对PMOS+NMOS因体二极管先导通、进而栅极电压满足而完全导通，使电池以正确极性接入充电或放电回路。
该电路相比于二极管桥，MOS管压降极低，大电流下发热小、效率高，用户无需区分电池极性。
三、智能充电电路（TL431+滞回比较器+Q3及Q4如图(三)

只要有市电，开关电源电路处于工作状态，Q4就会导通。而Q3受智能充电电路控制，从而控制电池的工作状态。
TL431监测电池电压：当电池电压低于恢复充电阈值（如12.5V）时，TL431截止，其K极通过R23上拉至高电平，送至比较器U2A的同相端。U2A的反相端通过R8连接至开关电源输出VOUT（14V）的分压。比较器输出高电平，驱动N‑MOS Q3导通，充电回路接通，电池被充电。
当电池电压上升至充满阈值（如14.7V）时，TL431导通，其K极被拉低至约2.5V，U2A同相端电压低于反相端，输出翻转为低，Q3关断，停止充电。
滞回比较器通过正反馈电阻产生两个不同的跳变阈值（充停电压差约0.5~1V），避免电池在充满临界点因波动而频繁通断，保护电池并防止充电指示灯闪烁。
市电正常时由Q3控制充电；市电断电后，Q3关断，但电池可通过极性转换电路直接为门禁系统供电，实现无缝切换。
四、整体工作流程
· 市电正常：开关电源输出14V，同时根据电池电压智能充电（欠压则Q3导通恒流/限压充，充满则Q3关断浮充）。门禁系统由14V供电。
市电断电：开关电源停止，电池电压经极性转换电路自动输出至门禁系统，保证门禁不掉线。电池放电至欠压点后，由于比较器无供电（或输出无法驱动Q3），不再充电，避免深放电损坏电池。
该电路设计实现了极性自适应、充满自停、欠压再充、断电无缝切换，是低成本高可靠的门禁后备电源方案。