12v可调开关电源电路分析基础（直流24V与3.3V切换电路设计）

【任务】某产线在对某产品进行测试时，先施加24VDC，使其进入一个状态（比如开启），然后快速切换到3.3VDC，使其进入另一个状态（比如关闭）。试设计24V与3.3V单按键切换的电路，以快速甄别产品是否合格。

【构思】手头有一个开关电源（220VAC输入，24V，1A，5V，2A两路输出），已知被测试产品额定电流小于0.5mA（<1A<2A），因此这个电源除3.3V没有之外，其余条件均满足。

首先，最直观的想法是：被测产品（LOAD）的一端接开关电源的COM端，另一端由两个开关K1和K2控制24V和5V（5V要设法降低到3.3V），如下图所示：

上图注：SW也可改为单刀控火。

很明显，上面的控制方案存在两个问题：其一，一旦误操作导致K1、K2同时闭合，24V端与5V将短路，很可能烧毁开关电源；其二，5V不可直接送给被测产品，应降压到3.3V。

针对上面的第一个问题，必须使K1和K2在同一时刻只能有一个闭合，即二者状态互反。第一反应是想到复合按钮（内有一对NO、NC），但按钮一般很少直接用于电路的负载主回路，一般用于小电流的控制回路，而且复合按钮的工作寿命较短，不适合频繁操作的场合，因此不选择使用复核按钮来实现设计功能。其次，当然是想到中间继电器，利用继电器内状态互反的一对常开（NO）与常闭（NC）触点来实现两种电压的切换（不妨使用线圈电压为5VDC的继电器），使用一个自锁按钮SB控制继电器的动作（当然也可使用继电器的常开触点与SB实现自锁，这里为了简洁，我就不这么做了）。如下图所示：

接下来解决5V变3.3V的问题：因为使现场急用，电路越简单越好。3.3V与5V相差不大，不妨用硅二极管降压。通常硅管导通压降约为0.7V，使用两个1N4007串联，于是5-2*0.7=3.6V，然后微调开关电源的电位器，可以3.6V变为3.3V。见下图：

一方面，电路设计时，元件存在悬空状态（这里的D2）总让人不放心，往往会带来意想不到的问题，因此应尽量避免有元件引脚悬空。另一方面，为了提醒操作者此电路以上电，不妨在D2的幅端与GND之间增加LED指示（我用绿灯）。假定LED工作电压为1.7V，工作电流为5mA，而供电电压是取自D2的3.3V，因此LED限流电阻R=(3.3-1.7)/[5*10^(-3)]=320Ω（取标准系列的330Ω）。最终得到下面的电路：

【仿真】快速验证一下上面的电路，两种状态的仿真结果如下：

我们看到：电路工作指示LED绿灯点亮，继电器已将24V切换到5V（变3.3V），我们实现了的设计的要求。