CN103441467B

CN103441467B - 负载非线性递增延时保护电路

Info

Publication number: CN103441467B
Application number: CN201310208578.1A
Authority: CN
Inventors: 林军; 陈利文; 王钢; 陆仲清
Original assignee: Guangdong Treasure Star New Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Treasure Star New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2017-12-26
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: CN103441467A

Abstract

本发明的产品是负载非线性递增延时保护电路，涉及一种不间断电源、逆变器应用技术领域，主要包括：AC电流/电压整形电路、125％过载检测电路、150％过载检测电路、175％过载检测电路、150秒延时电路、10秒延时电路、1秒延时电路、125％过载显示电路、150％过载显示电路、175％过载显示电路、三输入或门电路；优点是：1、该负载非线性递增延时保护电路中的安置有电流互感器，经延时电路来控制逆变器系統或UPS，减少设备运行故障，确保逆变器使用寿命；2、本发明负载非线性递增延时保护电路，电路简单、实用、可靠，成本低廉，参数可依据需要调整，适当改变外围的参数，即可实现在任何地方均可应用。

Description

负载非线性递增延时保护电路

技术领域

本发明涉及一种不间断电源、逆变器应用技术领域，特别涉及负载非线性递增延时保护电路。

背景技术

目前市场上，不间断电源(UPS)、逆变器系统，存在着很多缺陷，特别是电路系统中的延时保护电路有的没有，有的设计不到位，这是造成不间断电源(UPS)、逆变器损坏最主要的原因，如长期工作于低过载状态(过载电流又未达到设计的保护值，保护电路未动作)，造成功率元器件温度处于亚高温状态，必定造成逆变器的使用，延时保护电路关系到设备是否正常运行和可靠运行的关键电路，保护电路性能直接关系到设备是否能正常运行及其使用寿命。

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种负载非线性递增延时保护电路，它是设备正常运行和可靠运行的关键电路，保护电路性能直接关系到设备是否能正常运行及其使用寿命。

随着社会的发展，电源(UPS)或其他电器设备生产制造行业也面对着要整体技术创新的问题，然而，目前的电源(UPS)或其他电器设备存在的问题越来越严峻。本发明就是为了使电气设备使用寿命更长，运行更加可靠、稳定才出现的。

发明内容

针对上述技术存在的缺陷，本发明发明人积累多年从事本领域工作的经验，经过反复研究论证，最终发明了一种负载非线性递增延时保护电路，其最终目的减少设备运行故障，确保逆变器使用寿命，延长保护电路动作时间，且实现成本低，灵活性高，电路简单，实用性强。

本发明采用的技术方案是：负载非线性递增延时保护电路主要包括：AC电流/电压整形电路、125％过载检测电路、150％过载检测电路、175％过载检测电路、150秒延时电路、10秒延时电路、1秒延时电路、125％过载显示电路、150％过载显示电路、175％过载显示电路、三输入或门电路；其中，AC电流/电压整形电路的输出端与125％过载检测电路、150％过载检测电路、175％过载检测电路的输入端连接，125％过载检测电路的输出端与150秒延时电路输入端及125％过载显示电路的输入端连接，150％过载检测电路的输出端与10秒延时电路输入端及150％过载显示电路的输入端连接，175％过载检测电路的输出端与1秒延时电路输入端及175％过载显示电路的输入端连接，150秒延时电路的输出端、10秒延时电路的输出端、1秒延时电路的输出端与三输入或门电路输入端连接，三输入或门电路输出端连接到相关的控制电路。

本发明的目的就是提供一种负载非线性递增延时保护电路，其可以减少设备运行故障，确保逆变器使用寿命，延长保护电路动作时间，且实现成本低，灵活性高，电路简单，实用性强。

本发明负载非线性递增延时保护电路的主要优点是：

1、该负载非线性递增延时保护电路中设置有电流互感器，该电流互感器组成AC电流/电压整形电路将交流电流变化为直流电压变化，根据直流电压变化检测三个不同过载信号，分别经三个对应的不同时间的延时电路来控制逆变器系統或UPS，减少设备运行故障，确保逆变器使用寿命。实现成本低，灵活性高，

2、本发明负载非线性递增延时保护电路，电路简单、实用、可靠，成本低廉，参数可依据需要调整，适当改变外围的参数，即可实现在任何地方均可应用。

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明的负载非线性递增延时保护电路的结构示意图。

图2是本发明的负载非线性递增延时保护电路的原理图。

附图1标记说明：1、AC电流/电压整形电路2、175％过载检测电路3、1秒延时电路4、175％过载显示电路5、10秒延时电路6、150％过载显示电路7、输入或门电路三8、150％过载检测电路9、125％过载检测电路10、150秒延时电路11、125％过载显示电路

具体实施方式

如图1所示，负载非线性递增延时保护电路，主要包括：AC电流/电压整形电路1、125％过载检测电路9、150％过载检测电路8、175％过载检测电路2、150秒延时电路10、10秒延时电路5、1秒延时电路3、125％过载显示电路11、150％过载显示电路6、175％过载显示电路4、输入或门电路三7；其中，AC电流/电压整形电路1的输出端与125％过载检测电路9、150％过载检测电路8、175％过载检测电路2的输入端连接，125％过载检测电路9的输出端与150秒延时电路10输入端及125％过载显示电路11的输入端连接，150％过载检测电路8的输出端与10秒延时电路5输入端及150％过载显示电路6的输入端连接，175％过载检测电路2的输出端与1秒延时电路3输入端及175％过载显示电路4的输入端连接，150秒延时电路10的输出端、10秒延时电路5的输出端、1秒延时电路3的输出端与三输入或门电路7输入端连接，三输入或门电路7输出端连接到相关的控制电路。

图2所示中，对本发明的AC电流/电压整形电路1、125％过载检测电路9、150％过载检测电路8、175％过载检测电路2、150秒延时电路10、10秒延时电路5、1秒延时电路3、125％过载显示电路11、150％过载显示电路6、175％过载显示电路4、三输入或门电路7的具体示例分别进行了说明。图2所示中，AC电流/电压整形电路1主要由电流互感器AC CT1、二极管D7、D8，电阻R25、电解电容C13、可调电阻VR组成；125％过载检测电路9由电阻R1、R2、R3、电容C2、C3、比较器U1-1组成，150％过载检测电路8由电阻R9、R10、R11、电容C6、C7、比较器U2-1组成，175％过载检测电路2由电阻R17、R18、R19、电容C10、C11、比较器U3-1组成，150秒延时电路10由电阻R5、电容C1、二极管D1、比较器U1-2组成，10秒延时电路5由电阻R13、电容C5、二极管D3、比较器U2-2组成，1秒延时电路3由电阻R21、电容C9、二极管D5、比较器U3-2组成，125％过载显示电路11由发光二极管LED1、三极管Q1、电阻R7、R8组成，150％过载显示电路6由发光二极管LED2、三极管Q2、电阻R15、R16组成，、175％过载显示电路4由发光二极管LED3、三极管Q3、电阻R23、R24组成，三输入或门电路7由二极管D2、D4、D6、电阻R4、R6、R12、R14、R20、R22、电容C4、C8、C12等组成。

其中，图2所示中，C3、C4、C7、C8、C11、C12为电源杂讯滤波电容，以消除噪音。

输出电流通过电流互感器AC CT1、二极管D7、D8，电阻R25、电解电容C13、可调电阻VR组成AC电流/电压整形电路后，变成与电流变比相同的电压变化(图2中A点)，R2与R1的分压点(图2中B点)电压值对应125％过载的电流值；R10与R9的分压点(图2中D点)电压值对应150％过载的电流值；R18与R17的分压点(图2中F点)电压值对应175％过载的电流值；正常工作时，输出电流未达到125％过载时，A点电压值低于B点电压值，比较器U1的1脚低电平，Q1截止，LED1(125％过载指示灯)不亮；C点也是低电压，比较器U1的7脚输出低电平，二极管D2截止，同理，输出电流未达到150％过载时，A点电压值低于D点电压值，比较器U2的1脚低电平，Q2截止，LED2(150％过载指示灯)不亮；E点也是低电压，比较器U2的7脚输出低电平，二极管D4截止；输出电流未达到175％过载时，A点电压值低于F点电压值，比较器U3的1脚低电平，Q3截止，LED3(175％过载指示灯)不亮；G点也是低电压，比较器U3的7脚输出低电平，二极管D6截止；关机信号为低电平，连接的保护电路不动作。

当输出电流达到或超过125％过载、而少于150％过截时，A点电压值高于B点电压值，比较器U1的1脚高电平，Q1导通，LED1(125％过载指示灯)亮；比较器U1的1脚高电平通过R5对电解电容C1充电，C点电压随之升高，当C点电压升过B点电压时，比较器U1的7脚输出高电平，二极管D2导通，关机信号由低电平转为高电平，连接的保护电路起动作。这一延时时间决定于R5*C1的值(本图设计定为120秒)，调整R5或C1的值可任意调整其延时时间。当125％过载在本设计延时时间(120秒)内解除后，A点电压值低于B点电压值，比较器U1的1脚低电平，Q1截止，LED1(125％过载指示灯)灭；比较器U1的1脚低电平通过D1将电解电容C1迅速放电，比较器U1的7脚输出低电平，关机信号为低电平，连接的保护电路回复正常。同理，当输出电流达到或超过150％过载、而少于175％过载时，A点电压值高于D点电压值，比较器U2的1脚高电平，Q2导通，LED2(150％过载指示灯)亮；比较器U2的1脚高电平通过R13对电解电容C5充电，E点电压随之升高，当E点电压升过D点电压时，比较器U2的7脚输出高电平，二极管D4导通，关机信号由低电平转为高电平，连接的保护电路起动作。这一延时时间决定于R13*C5的值(本图设计定为10秒)，调整R13或C5的值可任意调整其延时时间。当150％过载在本设计延时时间(10秒)内解除后，但过载仍大于125％时，A点电压值低于D点电压值，比较器U2的1脚低电平，Q2截止，LED2(150％过载指示灯)灭；比较器U2的1脚低电平通过二极管D3将电解电容C5迅速放电，比较器U2的7脚输出低电平，二极管D4截止，连接的保护电路回复125％过载状态。当输出电流达到或超过175％过载时，A点电压值高于F点电压值，比较器U3的1脚高电平，Q3导通，LED3(175％过载指示灯)亮；比较器U3的1脚高电平通过R21对电解电容C9充电，G点电压随之升高，当G点电压升过F点电压时，比较器U3的7脚输出高电平，D6导通，关机信号由低电平转为高电平，连接的保护电路起动作。这一延时时间决定于R21*C9的值(本图设计定为1秒)，调整R21或C9的值可任意调整其延时时间。当175％过载在本设计延时时间(1秒)内解除后，但过载仍大于150％时，A点电压值低于F点电压值，比较器U3的1脚低电平，Q3截止，LED3(175％过载指示灯)灭；比较器U3的1脚低电平通过二极管D5将电解电容C9迅速放电，比较器U3的7脚输出低电平，二极管D6截止，连接的保护电路回复150％过载状态。

在一个具体的实现方式中，在正常工作过程中，令+VCC＝12V。

图2中R25为分流电阻，ACCT为电流互感器，D7为钳位二极管，C1为滤波电解。D8为整流二极管；分流电阻R25的阻值要根据电流互感器ACCT的电流比作适当调整，以达到较好的线性电压，可调电阻VR用于调整过载参考值。

上述本发明的负载非线性递增延时保护电路，是利用电流互感器组成AC电流/电压整形电路1将交流电流变化为直流电压变化，根据直流电压变化检测三个不同过载信号，分别经三个对应的不同时间的延时电路来控制逆变器系統或UPS，减少设备运行故障，确保逆变器使用寿命。实现成本低，灵活性高，电路简单、实用等特点。

上述本发明的负载非线性递增延时保护电路，电路简单、实用、可靠，成本低廉，参数可依据需要调整，适当改变外围的参数，如U1、U2、U3，即可实现在任何地方均可应用。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims

1.负载非线性递增延时保护电路，其主要特征为：包括：AC电流/电压整形电路(1)、125％过载检测电路(9)、150％过载检测电路(8)、175％过载检测电路(2)、150秒延时电路(10)、10秒延时电路(5)、1秒延时电路(3)、125％过载显示电路(11)、150％过载显示电路(6)、175％过载显示电路(4)、三输入或门电路(7)，AC电流/电压整形电路(1)的输出端与125％过载检测电路(9)、150％过载检测电路(8)、175％过载检测电路(2)的输入端连接；125％过载检测电路(9)的输出端与150秒延时电路(10)输入端及125％过载显示电路(11)的输入端连接，150％过载检测电路(8)的输出端与10秒延时电路(5)输入端及150％过载显示电路(6)的输入端连接，175％过载检测电路(2)的输出端与1秒延时电路(3)输入端及175％过载显示电路(4)的输入端连接，150秒延时电路(10)的输出端、10秒延时电路(5)的输出端、1秒延时电路3的输出端与三输入或门电路(7)输入端连接，三输入或门电路(7)输出端连接到相关的控制电路；

所述AC电流/电压整形电路(1)由电流互感器ACCT1、二极管D7、D8，电阻R25、电解电容C13、可调电阻VR组成；125％过载检测电路(9)由电阻R1、R2、R3、电容C2、C3、比较器U1-1组成，150％过载检测电路(8)由电阻R9、R10、R11、电容C6、C7、比较器U2-1组成，所述175％过载检测电路(2)由电阻R17、R18、R19、电容C10、C11、比较器U3-1组成，所述150秒延时电路(10)由电阻R5、电容C1、二极管D1、比较器U1-2组成，所述10秒延时电路(5)由电阻R13、电容C5、二极管D3、比较器U2-2组成，所述1秒延时电路(3)由电阻R21、电容C9、二极管D5、比较器U3-2组成，所述125％过载显示电路(11)由发光二极管LED1、三极管Q1、电阻R7、R8组成，所述150％过载显示电路(6)由发光二极管LED2、三极管Q2、电阻R15、R16组成，所述175％过载显示电路(4)由发光二极管LED3、三极管Q3、电阻R23、R24组成，三输入或门电路(7)由二极管D2、D4、D6、电阻R4、R6、R12、R14、R20、R22、电容C4、C8、C12组成。