CN104883079A - 一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其由变压器T1，设置在变压器T1原边非同名端上的按键S1，与变压器T1副边相连接的整流滤波电路，与整流滤波电路相连接的过压过流保护电路，与过压过流保护电路相连接的延时电路，与延时电路输出端相连接的稳压电路，以及与稳压电路输出端相连接的负载检测电路组成，其特征在于：在过压过流保护电路与稳压电路之间还设置有宽脉冲触发电路；本发明采用宽脉冲触发电路，其可以提供较宽的触发脉冲，从而使本发明的灵敏度更高。

Description

一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统

技术领域

本发明涉及一种电源自动开关系统，具体是指一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统。

背景技术

电能是一种方便的能源，它的广泛应用形成了人类近代史上第二次技术革命。有力地推动了人类社会的发展，给人类创造了巨大的财富，改善了人类的生活。目前在生产和生活中人们都离不开电。

随着社会的不断进步与科学技术的不断发展，人们越来越关心我们赖以生存的地球，所以低碳环保，早已成为社会发展趋势。同时，随着人们生活水平的提高，家用电器的不断增加，在用电过程中，由于人们的疏忽而造成的人身触电和火灾事故，给人民的生命和财产造成了很大的威胁。所以节约电能并且安全用电是人们所一直努力实行的，因此电源开关电路已应用到人们生活当中。为了对用电器进行保护，目前的电源开关系统都设置有过压过流保护功能，但是其灵敏度并不高，不能很好的对用电器进行保护。

发明内容

本发明的目的在于克服目前使用的电源开关电路其启动自动保护功能的灵敏度不高的缺陷，提供一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其由变压器T1，设置在变压器T1原边非同名端上的按键S1，与变压器T1副边相连接的整流滤波电路，与整流滤波电路相连接的过压过流保护电路，与过压过流保护电路相连接的延时电路，与延时电路输出端相连接的稳压电路，与稳压电路输出端相连接的负载检测电路，以及设置在过压过流保护电路与稳压电路之间的宽脉冲触发电路。

进一步的，所述的宽脉冲触发电路由三极管VT6，三极管VT7，单向晶闸管D10，场效应管Q1，N极顺次经二极管D8和二极管D9后与三极管VT6的发射极相连接、P极则顺次经二极管D7和电阻R12后与三极管VT6的集电极相连接的稳压二极管D6，一端与稳压二极管D6的N极相连接、另一端则经电阻R11后与稳压二极管D6的P极相连接的电位器R10，负极分别与稳压二极管D6的P极以及过压过流保护电路相连接、正极则与场效应管Q1的栅极相连接的极性电容C6，一端与三极管VT6的基极相连接、另一端则接地的电阻R13，一端与场效应管Q1的源极相连接、另一端则与单向晶闸管D10的N极相连接的电阻R14，以及一端与单向晶闸管D10的P极相连接、另一端则与稳压电路相连接的电阻R15组成；所述场效应管Q1的栅极分别与极性电容C6的正极以及三极管VT6的集电极相连接、其漏极则与三极管VT6的基极相连接、而其源极则与单向晶闸管D10的控制极相连接；所述三极管VT7的基极与稳压二极管D6的P极相连接、其集电极则与场效应管Q1的栅极相连接、其发射极接地；所述电位器R10的滑动端则与稳压二极管D6的N极相连接。

所述过压过流保护电路由保护芯片U2，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极与保护芯片U2的CONT管脚相连接、负极分别与整流滤波电路以及极性电容C6的负极相连接的极性电容C2，N极与保护芯片U2的VCC管脚相连接、P极与保护芯片U2的TRI管脚相连接的二极管D1，正极与保护芯片U2的TRI管脚相连接、负极与极性电容C2的负极相连接的极性电容C3，一端与保护芯片U2的OUT管脚相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R1，一端与二极管D1的N极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电阻R2，P极与三极管VT2的基极相连接、N极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D2，以及一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端与二极管D2的N极相连接的电阻R4组成；所述保护芯片U2的RESET管脚与其VCC管脚相连接、VCC管脚与三极管VT3的发射极相连接、THRE管脚与三极管VT1的集电极相连接、GND管脚接地、DIS管脚与整流滤波电路相连接，三极管VT1的基极与极性电容C3的正极相连接、集电极与三极管VT2的集电极相连接、发射极与极性电容C3的负极相连接，三极管VT2的发射极同时与延时电路以及二极管D2的N极相连接，三极管VT3的集电极与延时电路相连接，二极管D2的N极与延时电路相连接。

所述的整流滤波电路包括二极管桥式整流器U1，以及极性电容C1；二极管桥式整流器U1的两个输入极与变压器T1副边的同名端和非同名端相连接，其正极输出端和负极输出端则分别与极性电容C1的正极和负极相连接；极性电容C1正极还与保护芯片U2的DIS管脚相连接、负极则与极性电容C2的负极相连接。

所述的延时电路由三极管VT4，二极管D3，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端经极性电容C4后同时与二极管D3的N极和稳压电路相连接的电阻R5，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端经电阻R15后与单向晶闸管D10的P极相连接的电阻R6，以及与二极管D3相并联的继电器K组成；所述的三极管VT4的发射极还与二极管D2的N极相连接，其集电极与二极管D3的P极相连接；二极管D3的N极还与三极管VT3的集电极相连接，电阻R5和极性电容C4的连接点与负载检测电路相连接，而继电器K的常开触点K-1则与按键S1相并联。

所述的稳压电路包括三端稳压器U3，电阻R8，极性电容C5，电位器R7；电阻R8的一端同时与三端稳压器U3的IN管脚和二极管D3的N极相连接、另一端经极性电容C5后同时与三端稳压器U3的OUT管脚和负载检测电路相连接，电阻R8和极性电容C5的连接点与三端稳压器U3的GND管脚相连接，电位器R7的一端与三端稳压器U3的GND管脚相连接、另一端则经电阻R15后与单向晶闸管D10的P极相连接。

所述的负载检测电路包括二极管D4，二极管D5，三极管VT5，电阻R9；二极管D4与二极管D5相串联，三极管VT5的发射极同时与三端稳压器U3的OUT管脚和二极管D4的P极相连接、其集电极与电阻R5和极性电容C4的连接点相连接、其基极经电阻R9后与二极管D5的N极相连接。

为了达到更好的使用效果，所述的保护芯片U2优选为NE555集成芯片，所述的三端稳压器U3优选为7805集成芯片来实现。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的过压过流保护电路可以在用电负载上的电流或电压过载时自动作出保护动作，避免负载及电源开关电路本身受到损坏。

(2)本发明与能够在无用电负载的情况下实现自动断电，节约电能。

(3)本发明采用宽脉冲触发电路，其可以提供较宽的触发脉冲，从而使本发明的灵敏度更高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明由变压器T1，设置在变压器T1原边非同名端上的按键S1，与变压器T1副边相连接的整流滤波电路，与整流滤波电路相连接的过压过流保护电路，与过压过流保护电路相连接的延时电路，与延时电路输出端相连接的稳压电路，与稳压电路输出端相连接的负载检测电路，以及设置在过压过流保护电路与稳压电路之间的宽脉冲触发电路。

所述过压过流保护电路由保护芯片U2，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极与保护芯片U2的CONT管脚相连接、负极分别与整流滤波电路以及宽脉冲触发电路相连接的极性电容C2，N极与保护芯片U2的VCC管脚相连接、P极与保护芯片U2的TRI管脚相连接的二极管D1，正极与保护芯片U2的TRI管脚相连接、负极与极性电容C2的负极相连接的极性电容C3，一端与保护芯片U2的OUT管脚相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R1，一端与二极管D1的N极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电阻R2，P极与三极管VT2的基极相连接、N极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D2，以及一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端与二极管D2的N极相连接的电阻R4组成。

所述保护芯片U2的RESET管脚与其VCC管脚相连接、VCC管脚与三极管VT3的发射极相连接、THRE管脚与三极管VT1的集电极相连接、GND管脚接地、DIS管脚与整流滤波电路相连接，三极管VT1的基极与极性电容C3的正极相连接、集电极与三极管VT2的集电极相连接、发射极与极性电容C3的负极相连接，三极管VT2的发射极同时与延时电路以及二极管D2的N极相连接，三极管VT3的集电极与延时电路相连接，二极管D2的N极与延时电路相连接。过压过流保护电路可以在负载上的电流或电压过载时自动作出保护动作，避免负载及电路本身受到损坏。为了更好的实施本发明，所述的保护芯片U2优选为NE555集成芯片来实现。

为了得到平顺的直流电，所述的整流滤波电路包括用于把市电变为直流电的二极管桥式整流器U1，以及极性电容C1。连接时，该二极管桥式整流器U1的两个输入极与变压器T1副边的同名端和非同名端相连接，其正极输出端和负极输出端则分别与极性电容C1的正极和负极相连接。极性电容C1正极还与保护芯片U2的DIS管脚相连接、负极则与极性电容C2的负极相连接。

所述的延时电路由三极管VT4，二极管D3，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端经极性电容C4后同时与二极管D3的N极和稳压电路相连接的电阻R5，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端则分别与宽脉冲触发电路以及稳压电路相连接的电阻R6，以及与二极管D3相并联的继电器K组成。

连接时，该三极管VT4的发射极还与二极管D2的N极相连接，其集电极与二极管D3的P极相连接；二极管D3的N极还与三极管VT3的集电极相连接，电阻R5和极性电容C4的连接点与负载检测电路相连接，而继电器K的常开触点K-1则与按键S1相并联。

所述的稳压电路包括三端稳压器U3，电阻R8，极性电容C5，电位器R7。在连接时，该电阻R8的一端同时与三端稳压器U3的IN管脚和二极管D3的N极相连接、另一端经极性电容C5后同时与三端稳压器U3的OUT管脚和负载检测电路相连接，电阻R8和极性电容C5的连接点与三端稳压器U3的GND管脚相连接，电位器R7的一端与三端稳压器U3的GND管脚相连接、另一端经电阻R6后与三极管VT4的发射极相连接。

所述的负载检测电路包括二极管D4，二极管D5，三极管VT5，电阻R9；二极管D4与二极管D5相串联，三极管VT5的发射极同时与三端稳压器U3的OUT管脚和二极管D4的P极相连接、其集电极与电阻R5和极性电容C4的连接点相连接、其基极经电阻R9后与二极管D5的N极相连接。

宽脉冲触发电路则包括三极管VT6，三极管VT7，单向晶闸管D10，场效应管Q1，N极顺次经二极管D8和二极管D9后与三极管VT6的发射极相连接、P极则顺次经二极管D7和电阻R12后与三极管VT6的集电极相连接的稳压二极管D6，一端与稳压二极管D6的N极相连接、另一端则经电阻R11后与稳压二极管D6的P极相连接的电位器R10。

为了能够提供更宽的触发脉冲，该宽脉冲触发电路还包括有负极分别与稳压二极管D6的P极以及过压过流保护电路相连接、正极则与场效应管Q1的栅极相连接的极性电容C6，一端与三极管VT6的基极相连接、另一端则接地的电阻R13，一端与场效应管Q1的源极相连接、另一端则与单向晶闸管D10的N极相连接的电阻R14，以及一端与单向晶闸管D10的P极相连接、另一端则与稳压电路相连接的电阻R15。

所述场效应管Q1的栅极分别与极性电容C6的正极以及三极管VT6的集电极相连接、其漏极则与三极管VT6的基极相连接、而其源极则与单向晶闸管D10的控制极相连接。所述三极管VT7的基极与稳压二极管D6的P极相连接、其集电极则与场效应管Q1的栅极相连接、其发射极接地。所述电位器R10的滑动端则与稳压二极管D6的N极相连接。

当电压信号输进宽脉冲触发电路后，稳压二极管D6对电压信号做稳压处理，而电压经电位器R10和电阻R11后向极性电容C6进行充电。当极性电容C6上的充电电压尚未达到场效应管Q1的峰点电压时，该三极管VT6的基极电位较高，这时三极管VT6截止。当极性电容C6上的充电电压达到场效应管Q1的峰点电压时，这时场效应管Q1则导通，同时三极管VT6基极上的电位急剧下降，这时三极管VT6则导通。同时，电压通过二极管D8和二极管D9以及三极管VT6向极性电容C6充电，使极性电容C6上的电位维持在场效应管Q1的峰点电压之上，直至电压过零时才关断，这样则加宽了触发脉冲，由此则可以提高本发明的灵敏度。

当负载上出现过电流时，三极管VT1导通，保护芯片的THRE管脚和TRI管脚为低电平，OUT管脚置空使三极管VT3截止，电路断电。同样的，当负载上的电压过载时，二极管D2被击穿，三极管VT2导通，保护芯片U2处于置位状态，同样使三极管VT3截止，系统断电。

如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (8)

1.一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其由变压器T1，设置在变压器T1原边非同名端上的按键S1，与变压器T1副边相连接的整流滤波电路，与整流滤波电路相连接的过压过流保护电路，与过压过流保护电路相连接的延时电路，与延时电路输出端相连接的稳压电路，以及与稳压电路输出端相连接的负载检测电路组成，其特征在于：在过压过流保护电路与稳压电路之间还设置有宽脉冲触发电路；所述的宽脉冲触发电路由三极管VT6，三极管VT7，单向晶闸管D10，场效应管Q1，N极顺次经二极管D8和二极管D9后与三极管VT6的发射极相连接、P极则顺次经二极管D7和电阻R12后与三极管VT6的集电极相连接的稳压二极管D6，一端与稳压二极管D6的N极相连接、另一端则经电阻R11后与稳压二极管D6的P极相连接的电位器R10，负极分别与稳压二极管D6的P极以及过压过流保护电路相连接、正极则与场效应管Q1的栅极相连接的极性电容C6，一端与三极管VT6的基极相连接、另一端则接地的电阻R13，一端与场效应管Q1的源极相连接、另一端则与单向晶闸管D10的N极相连接的电阻R14，以及一端与单向晶闸管D10的P极相连接、另一端则与稳压电路相连接的电阻R15组成；所述场效应管Q1的栅极分别与极性电容C6的正极以及三极管VT6的集电极相连接、其漏极则与三极管VT6的基极相连接、而其源极则与单向晶闸管D10的控制极相连接；所述三极管VT7的基极与稳压二极管D6的P极相连接、其集电极则与场效应管Q1的栅极相连接、其发射极接地；所述电位器R10的滑动端则与稳压二极管D6的N极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述过压过流保护电路由保护芯片U2，三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极与保护芯片U2的CONT管脚相连接、负极分别与整流滤波电路以及极性电容C6的负极相连接的极性电容C2，N极与保护芯片U2的VCC管脚相连接、P极与保护芯片U2的TRI管脚相连接的二极管D1，正极与保护芯片U2的TRI管脚相连接、负极与极性电容C2的负极相连接的极性电容C3，一端与保护芯片U2的OUT管脚相连接、另一端与三极管VT3的基极相连接的电阻R1，一端与二极管D1的N极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电阻R2，P极与三极管VT2的基极相连接、N极经电阻R3后与三极管VT1的发射极相连接的二极管D2，以及一端与三极管VT3的集电极相连接、另一端与二极管D2的N极相连接的电阻R4组成；所述保护芯片U2的RESET管脚与其VCC管脚相连接、VCC管脚与三极管VT3的发射极相连接、THRE管脚与三极管VT1的集电极相连接、GND管脚接地、DIS管脚与整流滤波电路相连接，三极管VT1的基极与极性电容C3的正极相连接、集电极与三极管VT2的集电极相连接、发射极与极性电容C3的负极相连接，三极管VT2的发射极同时与延时电路以及二极管D2的N极相连接，三极管VT3的集电极与延时电路相连接，二极管D2的N极与延时电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述的整流滤波电路包括二极管桥式整流器U1，以及极性电容C1；二极管桥式整流器U1的两个输入极与变压器T1副边的同名端和非同名端相连接，其正极输出端和负极输出端则分别与极性电容C1的正极和负极相连接；极性电容C1正极还与保护芯片U2的DIS管脚相连接、负极则与极性电容C2的负极相连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述的延时电路由三极管VT4，二极管D3，一端与三极管VT4的基极相连接、另一端经极性电容C4后同时与二极管D3的N极和稳压电路相连接的电阻R5，一端与三极管VT4的发射极相连接、另一端经电阻R15后与单向晶闸管D10的P极相连接的电阻R6，以及与二极管D3相并联的继电器K组成；所述的三极管VT4的发射极还与二极管D2的N极相连接，其集电极与二极管D3的P极相连接；二极管D3的N极还与三极管VT3的集电极相连接，电阻R5和极性电容C4的连接点与负载检测电路相连接，而继电器K的常开触点K-1则与按键S1相并联。

5.根据权利要求4所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述的稳压电路包括三端稳压器U3，电阻R8，极性电容C5，电位器R7；电阻R8的一端同时与三端稳压器U3的IN管脚和二极管D3的N极相连接、另一端经极性电容C5后同时与三端稳压器U3的OUT管脚和负载检测电路相连接，电阻R8和极性电容C5的连接点与三端稳压器U3的GND管脚相连接，电位器R7的一端与三端稳压器U3的GND管脚相连接、另一端则经电阻R15后与单向晶闸管D10的P极相连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述的负载检测电路包括二极管D4，二极管D5，三极管VT5，电阻R9；二极管D4与二极管D5相串联，三极管VT5的发射极同时与三端稳压器U3的OUT管脚和二极管D4的P极相连接、其集电极与电阻R5和极性电容C4的连接点相连接、其基极经电阻R9后与二极管D5的N极相连接。

7.根据权利要求6所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述的保护芯片U2为NE555集成芯片。

8.根据权利要求6所述的一种具有过压过流保护的宽脉冲触发式电源自动开关系统，其特征在于：所述的三端稳压器U3为7805集成芯片。