CN104037726B - 新型汽油机发电机组保护器 - Google Patents

Abstract

一种新型汽油机发电机组保护器，由整流电路、稳压电路、检测电路、光电隔离控制器和熄火控制电路组成；所述整流电路的输入端与发电机组的交流输出端连接；整流电路的输出端分别与稳压电路和检测电路连接；稳压电路用于提供一恒定电压；检测电路用于提供一控制高电平；恒定电压和控制高电平分别与光电隔离控制器的电源输入端和控制输入端连接；光电隔离控制器的输出端与熄火控制电路连接，当光电隔离控制器不工作时，熄火控制电路不动作；当光电隔离控制器工作时，熄火控制电路控制发电机组熄火。本发明的有益技术效果是：能在发电机组过压时对用电器和发电机组同时起到保护作用，反应灵敏度高、体积小、结构简单、成本低廉。

Description

新型汽油机发电机组保护器

技术领域

本发明涉及一种发电机组保护器，尤其涉及一种新型汽油机发电机组保护器。

背景技术

发电机组保护器是现有汽油机发电机组上的常用装置，其作用是在发电机组输出过压或过流时，切断输出回路，对用电器起到保护作用；存在的问题有：现有的发电机组保护器都采用机械式的继电器实现，反应灵敏度较低，而且成本高、体积大，存在机械磨损，另外，机械式的继电器只能切断输出回路，不能对发电机组本身起到保护作用，当继电器将输出回路切断后，发电机组本身仍然处于过压或过流状态，最终发电机组的调压器或转子线圈会因温升过大而烧坏。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种新型汽油机发电机组保护器，其结构为：所述新型汽油机发电机组保护器由整流电路、稳压电路、检测电路、光电隔离控制器和熄火控制电路组成；所述整流电路的输入端与发电机组的交流输出端连接，整流电路用于将交流电转化为直流电；所述整流电路的输出端分别与稳压电路和检测电路连接；稳压电路对输入的直流电进行稳压处理，获得一恒定电压；检测电路对输入的直流电电压进行检测，当直流电电压在设定范围内时，检测电路无输出；当直流电电压超越设定范围时，检测电路导通，此时，检测电路输出一控制高电平；所述恒定电压和控制高电平分别与光电隔离控制器的电源输入端和控制输入端连接；当检测电路无输出时，光电隔离控制器不工作；当检测电路输出高电平时，光电隔离控制器工作；光电隔离控制器的输出端与熄火控制电路连接，当光电隔离控制器不工作时，熄火控制电路不动作；当光电隔离控制器工作时，熄火控制电路控制发电机组熄火。

本发明的工作原理已在前述的方案介绍中已经伴随介绍了，在此不再赘述，本发明的创新点在于将现有技术中机械继电器式的发电机组保护器替换为全电路实现的保护器，相比于现有技术，本发明的全电路实现的保护器具有更高的反应灵敏度、体积也更小、成本也更低，更为重要的是，本发明在起保护作用时，直接使发电机组熄火，这不仅对用电器起到了保护作用，而且对发电机组本身也同时起到了保护作用，解决了现有技术的保护器只能对用电器进行保护的缺陷。

优选地，所述新型汽油机发电机组保护器上集成有过载检测电路，所述过载检测电路的输入端与发电机组上的过载检测点连接，过载检测电路的输出端与光电隔离控制器的控制输入端连接。由于过载检测电路的输出端与光电隔离控制器的控制输入端短接，则过载检测电路和检测电路均可触发光电隔离控制器工作，只要发电机组出现过载和过压中的任一情形，保护器均能起到保护作用。

优选地，所述新型汽油机发电机组保护器上集成有机油油位检测电路，机油油位检测电路与熄火控制电路连接。机油油位检测电路通过油位传感器对发电机组动力的机油油量进行检测，当油量不足时，机油油位检测电路直接触发熄火控制电路使发电机组熄火，在前述方案的基础上，本改进进一步增强了保护器的功能。

针对前述方案，发明人还提出了如下的优选实施电路：所述新型汽油机发电机组保护器由整流桥、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第一稳压二极管、第二稳压二极管、第三稳压二极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管、三极管、光电隔离器、熄火电路和可控硅二组成；所述整流桥的输入端与发电机组的交流输出端连接，整流桥将交流电转换为直流电；整流桥的输出端与节点一连接；第一电阻的一端与节点一连接，第一电阻的另一端与节点二连接；第一电容的正极与节点一连接，第一电容的负极接地，第一稳压二极管的正极与第一电容的负极连接，第一稳压二极管的负极与节点二连接；第三电阻的一端与节点一连接，第三电阻的另一端与节点三连接，第二稳压二极管的负极与节点三连接，第二稳压二极管的正极与第一二极管的正极连接，第一二极管的负极与节点四连接；第二电阻的一端与节点三连接，第二电阻的另一端接地；第二电容的正极与节点四连接，第二电容的负极接地；三极管的基极与节点四连接，三极管的集电极和节点二分别形成光电隔离器的电源两极；三极管的发射极接地；第二二极管的负极与节点四连接，第二二极管的正极与第三稳压二极管的正极连接，第三稳压二极管的负极与节点五连接；第四电阻的一端与节点五连接，第四电阻的另一端与发电机组上的过载检测点连接；第五电阻的一端与节点五连接，第五电阻的另一端接地；光电隔离器的两个输出端分别与节点六和节点七连接；熄火电路的输入部与节点六连接，熄火电路的控制部与发电机组点火线圈的初级电气连接；第三二极管的正极与节点六连接，第三二极管的负极与可控硅二的阳极连接，可控硅二的控制极与节点七连接，可控硅二的阴极接外部地；所述第一电容和第二电容均为极性电容。

针对前述的熄火电路，发明人还提出了如下优选实施电路：所述熄火电路由第六电阻、第七电阻、可控硅一、第三电容、第四电容和第四二极管组成；第六电阻的一端与节点六连接，第六电阻的另一端与节点八连接；可控硅一的阴极与节点八连接，可控硅一的控制极与节点九连接，可控硅一的阳极接外部地；第三电容的一端与节点八连接，第三电容的另一端与节点九连接；第七电阻的一端与节点九连接，第七电阻的另一端与节点十连接；第四电容的正极与节点十连接，第四电容的负极与节点六连接；第四二极管的负极与节点十连接，第四二极管的正极与节点八连接，节点八连接至发电机组熄火线；所述第四电容为极性电容，所述第三电容为非极性电容。

本发明的有益技术效果是：能在发电机组过压时对用电器和发电机组同时起到保护作用，反应灵敏度高、体积小、结构简单、成本低廉。

附图说明

图1、本发明的电气原理示意图；

图2、本发明的一种具体实现电路；

图3、熄火电路的一种具体实施电路；

图中各个标记所对应的名称分别为：整流电路A、稳压电路B、检测电路C、光电隔离控制器D、熄火控制电路E、过载检测电路F、油箱油位检测电路G、油位传感器H、发电机组的交流输出端I、过载检测点J、整流桥D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2、第三稳压二极管d3、第一二极管d4、第二二极管d5、第三二极管d6、第四二极管d7、三极管Q1、光电隔离器U1、熄火电路U2、可控硅一SCR1、可控硅二SCR2。

具体实施方式

一种新型汽油机发电机组保护器，由整流电路A、稳压电路B、检测电路C、光电隔离控制器D和熄火控制电路E组成；所述整流电路A的输入端与发电机组的交流输出端连接，整流电路A用于将交流电转化为直流电；所述整流电路A的输出端分别与稳压电路B和检测电路C连接；稳压电路B对输入的直流电进行稳压处理，获得一恒定电压；检测电路C对输入的直流电电压进行检测，当直流电电压在设定范围内时，检测电路C无输出；当直流电电压超越设定范围时，检测电路C导通，此时，检测电路C输出一控制高电平；所述恒定电压和控制高电平分别与光电隔离控制器D的电源输入端和控制输入端连接；当检测电路C无输出时，光电隔离控制器D不工作；当检测电路C输出高电平时，光电隔离控制器D工作；光电隔离控制器D的输出端与熄火控制电路E连接，当光电隔离控制器D不工作时，熄火控制电路E不动作；当光电隔离控制器D工作时，熄火控制电路E控制发电机组熄火。

进一步地，所述新型汽油机发电机组保护器上集成有过载检测电路F，所述过载检测电路F的输入端与发电机组上的过载检测点连接，过载检测电路F的输出端与光电隔离控制器的控制输入端连接。

进一步地，所述新型汽油机发电机组保护器上集成有机油油位检测电路G，机油油位检测电路G与熄火控制电路E连接。

进一步地，所述新型汽油机发电机组保护器由整流桥D1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第一稳压二极管d1、第二稳压二极管d2、第三稳压二极管d3、第一二极管d4、第二二极管d5、第三二极管d6、三极管Q1、光电隔离器U1、熄火电路U2和可控硅二SCR2组成；所述整流桥D1的输入端与发电机组的交流输出端连接，整流桥D1将交流电转换为直流电；整流桥D1的输出端与节点一1连接；第一电阻R1的一端与节点一1连接，第一电阻R1的另一端与节点二2连接；第一电容C1的正极与节点一1连接，第一电容C1的负极接地，第一稳压二极管d1的正极与第一电容C1的负极连接，第一稳压二极管d1的负极与节点二2连接；第三电阻R3的一端与节点一1连接，第三电阻R3的另一端与节点三3连接，第二稳压二极管d2的负极与节点三3连接，第二稳压二极管d2的正极与第一二极管d4的正极连接，第一二极管d4的负极与节点四4连接；第二电阻R2的一端与节点三3连接，第二电阻R2的另一端接地；第二电容C2的正极与节点四4连接，第二电容C2的负极接地；三极管Q1的基极与节点四4连接，三极管Q1的集电极和节点二2分别形成光电隔离器U1的电源两极；三极管Q1的发射极接地；第二二极管d5的负极与节点四4连接，第二二极管d5的正极与第三稳压二极管d3的正极连接，第三稳压二极管d3的负极与节点五5连接；第四电阻R4的一端与节点五5连接，第四电阻R4的另一端与发电机组上的过载检测点连接；第五电阻R5的一端与节点五5连接，第五电阻R5的另一端接地；光电隔离器U1的两个输出端分别与节点六6和节点七7连接；熄火电路U2的输入部与节点六6连接，熄火电路U2的控制部与发电机组点火线圈的初级电气连接；第三二极管d6的正极与节点六6连接，第三二极管d6的负极与可控硅二SCR2的阳极连接，可控硅二SCR2的控制极与节点七7连接，可控硅二SCR2的阴极接外部地；所述第一电容C1和第二电容C2均为极性电容。

前述电路的原理是：整流桥D1即为整流电路A；第一电阻R1、第一电容C1和第一稳压二极管d1即形成了稳压电路B；第二电阻R2、第三电阻R3、第二稳压二极管d2和第一二极管d4即形成检测电路C；第二电容C2、三极管Q1和光电隔离器U1即形成光电隔离控制器D；熄火电路U2、第三二极管d6和可控硅二SCR2即形成熄火控制电路E；第四电阻R4、第五电阻R5、第三稳压二极管d3和第二二极管d5即形成过载检测电路F；

过压保护过程：发电机组输出电压升高时，节点三3处的脉动电压也会相应升高，当节点三3处的脉动电压在设定范围内时（即小于第二稳压二极管d2的导通电压），第二稳压二极管d2处于截止状态，光电隔离器不工作；当节点三3处的脉动电压大于第二稳压二极管d2的导通电压后，第二稳压二极管d2导通，第二电容C2开始充电，当第二电容C2上的电压升高到使三极管Q1饱和导通后，三极管Q1导通接地，光电隔离器U1工作，节点七7处电压升高，从而使可控硅二SCR2对外部地导通，节点六6处电压被随之拉低，从而触发熄火控制电路E工作，实现发电机组熄火。

过载保护过程：发电机组输出过载时，连接在过载检测电路F输入端上的过载检测点处的电压会相应升高，从而导致节点五5处的电压也随之升高，与第二稳压二极管d2工作原理相同地，节点五5处电压小于第三稳压二极管d3的导通电压时，第三稳压二极管d3截止，当节点五5处电压大于第三稳压二极管d3的导通电压时，第三稳压二极管d3导通，第二电容C2开始充电，当第二电容C2上的电压升高到使三极管Q1饱和导通后，三极管Q1导通接地，光电隔离器U1启动，节点七7处电压升高，从而使可控硅二SCR2对外部地导通，节点六6处电压被随之拉低，从而触发熄火控制电路E工作，实现发电机组熄火。

进一步地，所述熄火电路U2由第六电阻R6、第七电阻R7、可控硅一SCR1、第三电容C3、第四电容C4和第四二极管d7组成；第六电阻R6的一端与节点六6连接，第六电阻R6的另一端与节点八8连接；可控硅一SCR1的阴极与节点八8连接，可控硅一SCR1的控制极与节点九9连接，可控硅一SCR1的阳极接外部地；第三电容C3的一端与节点八8连接，第三电容C3的另一端与节点九9连接；第七电阻R7的一端与节点九9连接，第七电阻R7的另一端与节点十10连接；第四电容C4的正极与节点十10连接，第四电容C4的负极与节点六6连接；第四二极管d7的负极与节点十10连接，第四二极管d7的正极与节点八8连接，节点八8连接至发电机组熄火线；所述第四电容C4为极性电容，所述第三电容C3为非极性电容。

熄火电路U2中各个元件的动作过程介绍：

熄火线上的电压脉冲波形是：先正后负再正。即先正电压脉冲，再是负电压脉冲，最后又是正电压脉冲。其中，负电压脉冲电压值明显高于正电压脉冲，是点火脉冲。

1、过压、过载保护熄火过程：当光电隔离器U1工作时，可控硅二SCR2对外部地导通，二极管D6阴极电压被拉低，紧接着节点六6电压也被拉低，电容C4被接入电路中，熄火线上的正电压脉冲开始对C4充电。随着电容C4的充电，节点十10电压逐渐升高，当节点十电压升高到足以使可控硅一SCR1导通时可控硅一SCR1导通，节点八8对外部地短路，使发电机组熄火线上的负电压脉冲被短路到外部地从而实现熄火。接着，紧随负电压脉冲到来正电压脉冲使可控硅一SCR1阳极和阴极电压翻转，可控硅一SCR1恢复不导通状态，等待下一次脉冲到来。

2、机油过少保护熄火过程：当机油过少油位传感器对外部地导通时，二极管D6负端同外部地短路，节点六6电压拉低。同样地，电容C4被接入电路中。发电机组熄火线上的正电压脉冲开始充电。随着电容C4的充电，节点十10电压逐渐升高，当节点十电压升高到足以使可控硅一SCR1导通时，可控硅一SCR1对外部地导通。SCR1对外部地导通使发电机组熄火线上的负电压脉冲被短路到外部地实现熄火。接着，紧随负电压脉冲到来正电压脉冲使可控硅一SCR1阳极和阴极电压翻转，可控硅一SCR1恢复不导通状态，等待下一次脉冲到来。

Claims (4)

1.一种新型汽油机发电机组保护器，其特征在于：所述新型汽油机发电机组保护器由整流电路（A）、稳压电路（B）、检测电路（C）、光电隔离控制器（D）和熄火控制电路（E）组成；

所述整流电路（A）的输入端与发电机组的交流输出端连接，整流电路（A）用于将交流电转化为直流电；所述整流电路（A）的输出端分别与稳压电路（B）和检测电路（C）连接；

稳压电路（B）对输入的直流电进行稳压处理，获得一恒定电压；

检测电路（C）对输入的直流电电压进行检测，当直流电电压在设定范围内时，检测电路（C）无输出；当直流电电压超越设定范围时，检测电路（C）导通，此时，检测电路（C）输出一控制高电平；

所述恒定电压与光电隔离控制器（D）的电源输入端连接，所述控制高电平与光电隔离控制器（D）的控制输入端连接；当检测电路（C）无输出时，光电隔离控制器（D）不工作；当检测电路（C）输出高电平时，光电隔离控制器（D）工作；

光电隔离控制器（D）的输出端与熄火控制电路（E）连接，当光电隔离控制器（D）不工作时，熄火控制电路（E）不动作；当光电隔离控制器（D）工作时，熄火控制电路（E）控制发电机组熄火；

所述新型汽油机发电机组保护器上集成有过载检测电路（F），所述过载检测电路（F）的输入端与发电机组上的过载检测点连接，过载检测电路（F）的输出端与光电隔离控制器（D）的控制输入端连接。

2.根据权利要求1所述的新型汽油机发电机组保护器，其特征在于：所述新型汽油机发电机组保护器上集成有机油油位检测电路（G），机油油位检测电路（G）与熄火控制电路（E）连接。

3.根据权利要求1所述的新型汽油机发电机组保护器，其特征在于：所述新型汽油机发电机组保护器由整流桥（D1）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第一稳压二极管（d1）、第二稳压二极管（d2）、第三稳压二极管（d3）、第一二极管（d4）、第二二极管（d5）、第三二极管（d6）、三极管（Q1）、光电隔离器（U1）、熄火电路（U2）和可控硅二（SCR2）组成；

所述整流桥（D1）的输入端与发电机组的交流输出端连接，整流桥（D1）将交流电转换为直流电；整流桥（D1）的输出端与节点一（1）连接；

第一电阻（R1）的一端与节点一（1）连接，第一电阻（R1）的另一端与节点二（2）连接；第一电容（C1）的正极与节点一（1）连接，第一电容（C1）的负极接地，第一稳压二极管（d1）的正极与第一电容（C1）的负极连接，第一稳压二极管（d1）的负极与节点二（2）连接；

第三电阻（R3）的一端与节点一（1）连接，第三电阻（R3）的另一端与节点三（3）连接，第二稳压二极管（d2）的负极与节点三（3）连接，第二稳压二极管（d2）的正极与第一二极管（d4）的正极连接，第一二极管（d4）的负极与节点四（4）连接；

第二电阻（R2）的一端与节点三（3）连接，第二电阻（R2）的另一端接地；

第二电容（C2）的正极与节点四（4）连接，第二电容（C2）的负极接地；

三极管（Q1）的基极与节点四（4）连接，三极管（Q1）的集电极和节点二（2）分别形成光电隔离器（U1）的电源两极；三极管（Q1）的发射极接地；

第二二极管（d5）的负极与节点四（4）连接，第二二极管（d5）的正极与第三稳压二极管（d3）的正极连接，第三稳压二极管（d3）的负极与节点五（5）连接；

第四电阻（R4）的一端与节点五（5）连接，第四电阻（R4）的另一端与发电机组上的过载检测点连接；

第五电阻（R5）的一端与节点五（5）连接，第五电阻（R5）的另一端接地；

光电隔离器（U1）的其中一个输出端与节点六（6）连接，光电隔离器（U1）的另一个输出端与节点七（7）连接；

熄火电路（U2）的控制部与节点六（6）连接，熄火电路（U2）的控制输出部与发电机组点火线圈的初级电气连接；

第三二极管（d6）的正极与节点六（6）连接，第三二极管（d6）的负极与可控硅二（SCR2）的阳极连接，可控硅二（SCR2）的控制极与节点七（7）连接，可控硅二（SCR2）的阴极接外部地；

所述第一电容（C1）和第二电容（C2）均为极性电容。

4.根据权利要求3所述的新型汽油机发电机组保护器，其特征在于：所述熄火电路（U2）由第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、可控硅一（SCR1）、第三电容（C3）、第四电容（C4）和第四二极管（d7）组成；

第六电阻（R6）的一端与节点六（6）连接，第六电阻（R6）的另一端与节点八（8）连接；可控硅一（SCR1）的阴极与节点八（8）连接，可控硅一（SCR1）的控制极与节点九（9）连接，可控硅一（SCR1）的阳极接外部地；

第三电容（C3）的一端与节点八（8）连接，第三电容（C3）的另一端与节点九（9）连接；

第七电阻（R7）的一端与节点九（9）连接，第七电阻（R7）的另一端与节点十（10）连接；

第四电容（C4）的正极与节点十（10）连接，第四电容（C4）的负极与节点六（6）连接；

第四二极管（d7）的负极与节点十（10）连接，第四二极管（d7）的正极与节点八（8）连接，节点八（8）连接至发电机组熄火线；

所述第四电容（C4）为极性电容，所述第三电容（C3）为非极性电容。