CN106208658A - 基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，变压器T，场效应管MOS1，热敏电阻RT，稳压二极管D3，极性电容C1，极性电容C11，基极触发电路，栅极驱动电路，以及串接在控制芯片U2的CS管脚与栅极驱动电路之间的高阻缓冲电路等组成。本发明对输入电压因环境温度和电路参数以及电磁干扰而产生的波动进行抑制，使输入电压保持恒定；并且本发明还能将触发脉冲进行功率放大，确保了本发明能输出稳定的12V电压。

Description

基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源

技术领域

本发明涉及炭素焙烧领域，具体是指一种基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源。

背景技术

炭素厂使用的原料主要是石油焦和沥青，在高温状态下，焙烧车间用于将振动成型的生碳块焙烧成合格的熟碳块。生碳块在焙烧过程中温度为200-1200℃，此过程将释放大量的焙烧烟气，焙烧炉烟气主要成分为沥青烟、焦油以及各种可燃粉尘，而烟气出口温度高达900℃。在生产过程中必须随时对烟道中的烟气温度进行监测，当温度过高时必须及时排出烟道，否则容易因过热而引起燃烧，甚至引起爆炸。目前很多炭素厂的焙烧炉烟道都配备有对烟气进行监测的温度监控系统，该温度监控系统的工作电压通常设定为12V，以确保温度监控系统工作的稳定性。

然而，现有的温度监控系统的电源因受外界的电磁波和温度的干扰，致使电源电压出现波动，从而不能为温度监控系统提供稳定的工作电压，导致温度监控系统的工作不稳定，致使温度监控系统不能对烟道中的烟气温度进行很好的监测。

因此，提供一种输出电压稳定的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源便是当务之急。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的炭素焙烧炉烟道温度监控系统的电源因受外界的电磁波和温度的干扰而存在输出电压不稳定的缺陷，提供一种基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源。

本发明的目的用以下技术方案实现：基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，变压器T，场效应管MOS1，一端与二极管整流器U1的正极输出端相连接、另一端接地的热敏电阻RT，P极经电阻R10后与场效应管MOS1的栅极相连接、N极与控制芯片U2的HV管脚相连接的稳压二极管D3，正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接的电感L1，负极与控制芯片U2的CS管脚相连接、正极经电阻R9后与控制芯片U2的CBC管脚相连接的极性电容C6，正极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接、负极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接的极性电容C11，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与极性电容C11的负极相连接的电阻R11，分别与控制芯片U2的VDD管脚和VS管脚以及CBC管脚相连接的基极触发电路，分别与控制芯片U2的DRV管脚和变压器T副边电感线圈的同名端相连接的栅极驱动电路，以及串接在控制芯片U2的CS管脚与栅极驱动电路之间的高阻缓冲电路组成；所述二极管整流器U1的负极输出端还有控制芯片U2的VDD管脚相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地；所述场效应管MOS1的源极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述二极管整流器U1的输入端与市电相连接。

进一步的，所述高阻缓冲电路由场效应管MOS3，三极管VT6，三极管VT7，N极经电阻R22后与三极管VT6的基极相连接、P极与控制芯片U2的CS管脚相连接的二极管D8，负极经电阻R23后与二极管D8的N极相连接、正极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C13，负极经电阻R21后与二极管D8的N极相连接、正极经可调电阻R24后与三极管VT6的集电极相连接的极性电容C12，负极与场效应管MOS3的栅极相连接、正极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C14，N极与三极管VT7的集电极相连接、P极经电感L3后与极性电容C12的正极相连接的二极管D9，负极经电阻R26后与三极管VT7的基极相连接、正极经电阻R25后与二极管D9的P极相连接的极性电容C15，P极与场效应管MOS3的漏极相连接、N极与场效应管MOS3的源极相连接的稳压二极管D10，正极经电阻R28后与场效应管MOS3的源极相连接、负极经电阻R29后与三极管VT7的发射极相连接接的极性电容C16，以及一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与三极管VT7的发射极相连接的可调电阻R27组成；所述极性电容C12的负极和极性电容C13的负极以及极性电容C16的负极均接地；所述场效应管MOS3的漏极还与极性电容C15的正极相连接、其源极接地；所述三极管VT7的发射极与栅极驱动电路相连接。

所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极经电阻R3后与控制芯片U2的VDD管脚相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C2，N极经电阻R2后与极性电容C2的正极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，负极经电阻R1后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R6后与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C3，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的可调电阻R4，P极与控制芯片U2的VS管脚相连接、N极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接的二极管D2，正极经电阻R7后与控制芯片U2的CBC管脚相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C4，以及正极经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT3的发射极与极性电容C3的正极相连接、其集电极接地。

所述栅极驱动电路由场效应管MOS2，三极管VT4，三极管VT5，P极电阻R18后与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R19后与三极管VT5的基极相连接的二极管D5，P极与三极管VT4的基极相连接、N极与三极管VT5的发射极相连接的二极管D7，正极经电阻R20后与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接后接地的极性电容C7，负极与场效应管MOS2的栅极相连接、正极经电感L2后与控制芯片U2的DRV管脚相连接的极性电容C9，正极与极性电容C9的正极相连接、负极与三极管VT7的发射极相连接后接地的极性电容C8，N极经电阻R12后与场效应管MOS2的漏极相连接、P极经电阻R14后与极性电容C9的正极相连接的二极管D4，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端与极性电容C9的正极相连接的可调电阻R15，正极经电阻R13后与场效应管MOS2的漏极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT5的集电极相连接的极性电容C10，以及P极经电阻R16后与场效应管MOS2的漏极相连接、N极与三极管VT的基极相连接的二极管D6组成；所述场效应管MOS2的漏极还与变压器T原边电感线圈的同名端相连接、其源极与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT5的基极还与三极管VT4的基极相连接、其集电极接地。

为了本发明的实际使用效果，所述的控制芯片U2则优先采用了UCC28730集成芯片来实现。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明对输入电压因环境温度和电路参数以及电磁干扰而产生的波动进行抑制，使输入电压保持恒定；并且本发明还能将触发脉冲进行功率放大，确保了本发明能输出稳定的12V电压，从而有效的提高了温度监控系统对烟道中的烟气温度进行监测的准确性。

(2)本发明能对电压和电流的高瞬态进行调节，能防止电流的频点出现漂移，使电压和电流保持平稳，从而确保了本发明输出电压的稳定性。

(3)本发明的控制芯片U2优先采用了UCC28730集成芯片来实现，该芯片与外围电路相结合，能有效的提高本发明输出电压的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的高阻缓冲电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体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不限于此。

实施例

如图1所示，本发明主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，变压器T，场效应管MOS1，热敏电阻RT，电阻R9，电阻R10，电阻R11，极性电容C1，极性电容C6，极性电容C11，电感L1，二极管D3，高阻缓冲电路，基极触发电路，以及栅极驱动电路组成。

连接时，热敏电阻RT的一端与二极管整流器U1的正极输出端相连接，另一端接地。稳压二极管D3的P极经电阻R10后与场效应管MOS1的栅极相连接，N极与控制芯片U2的HV管脚相连接。极性电容C1的正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接，负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地。电感L1的一端与场效应管MOS1的漏极相连接，另一端与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接。极性电容C6的负极与控制芯片U2的CS管脚相连接，正极经电阻R9后与控制芯片U2的CBC管脚相连接。

其中，极性电容C11的正极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接，负极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接。电阻R11的一端与极性电容C11的正极相连接，另一端与极性电容C11的负极相连接。基极触发电路分别与控制芯片U2的VDD管脚和VS管脚以及CBC管脚相连接。栅极驱动电路分别与控制芯片U2的DRV管脚和变压器T副边电感线圈的同名端相连接。高阻缓冲电路串接在控制芯片U2的CS管脚与栅极驱动电路之间。

所述二极管整流器U1的负极输出端还有控制芯片U2的VDD管脚相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地；所述场效应管MOS1的源极与二极管整流器U1的正极输出端相连接。

实施时，所述二极管整流器U1的输入端与市电相连接。而所述变压器T副边电感线圈的同名端与非同名端共同形成本发明的输出端并与温度监控系统相连接。为了本发明的实际使用效果，所述的控制芯片U2则优先采用了UCC28730集成芯片来实现。

进一步地，所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，电阻R1，电阻R2，电阻R3，可调电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，二极管D1，以及二极管D2组成。

连接时，极性电容C2的正极经电阻R3后与控制芯片U2的VDD管脚相连接，负极与三极管VT2的集电极相连接。二极管D1的N极经电阻R2后与极性电容C2的正极相连接，P极与三极管VT1的集电极相连接。极性电容C3的负极经电阻R1后与二极管D1的N极相连接，正极经电阻R6后与三极管VT1的发射极相连接。

其中，可调电阻R4的一端与三极管VT1的基极相连接，另一端与三极管VT2的集电极相连接。二极管D2的P极与控制芯片U2的VS管脚相连接，N极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接。

同时，极性电容C4的正极经电阻R7后与控制芯片U2的CBC管脚相连接，负极与三极管VT2的基极相连接。极性电容C5的正极经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接，负极与三极管VT3的基极相连接。所述三极管VT3的发射极与极性电容C3的正极相连接，其集电极接地。

更进一步地，所述栅极驱动电路由场效应管MOS2，三极管VT4，三极管VT5，电阻R12，电阻R13，电阻R14，可调电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，极性电容C10，二极管D4，二极管D6，二极管D7，二极管D8，以及电感L2组成。

连接时，二极管D5的P极电阻R18后与三极管VT7的发射极相连接，N极经电阻R19后与三极管VT5的基极相连接。二极管D7的P极与三极管VT4的基极相连接，N极与三极管VT5的发射极相连接。极性电容C7的正极经电阻R20后与三极管VT4的基极相连接，负极与三极管VT4的集电极相连接后接地。

其中，极性电容C9的负极与场效应管MOS2的栅极相连接，正极经电感L2后与控制芯片U2的DRV管脚相连接。极性电容C8的正极与极性电容C9的正极相连接，负极与三极管VT7的发射极相连接后接地。二极管D4的N极经电阻R12后与场效应管MOS2的漏极相连接，P极经电阻R14后与极性电容C9的正极相连接。

同时，可调电阻R15的一端与场效应管MOS2的漏极相连接，另一端与极性电容C9的正极相连接。极性电容C10的正极经电阻R13后与场效应管MOS2的漏极相连接，负极经电阻R17后与三极管VT5的集电极相连接。二极管D6的P极经电阻R16后与场效应管MOS2的漏极相连接，N极与三极管VT的基极相连接。

所述场效应管MOS2的漏极还与变压器T原边电感线圈的同名端相连接，其源极与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT5的基极还与三极管VT4的基极相连接，其集电极接地。

如图2所示，所述高阻缓冲电路由场效应管MOS3，三极管VT6，三极管VT7，电阻R21，电阻R22，电阻R23，可调电阻R24，电阻R25，电阻R26，可调电阻R27，电阻R28，电阻R29，极性电容C12，极性电容C13，极性电容C14，极性电容C15，极性电容C16，电感L3，二极管D8，二极管D9，以及稳压二极管D10组成。

连接时，二极管D8的N极经电阻R22后与三极管VT6的基极相连接，P极与控制芯片U2的CS管脚相连接。极性电容C13的负极经电阻R23后与二极管D8的N极相连接，正极与三极管VT6的发射极相连接。极性电容C12的负极经电阻R21后与二极管D8的N极相连接，正极经可调电阻R24后与三极管VT6的集电极相连接。

其中，极性电容C14的负极与场效应管MOS3的栅极相连接，正极与三极管VT6的发射极相连接。二极管D9的N极与三极管VT7的集电极相连接，P极经电感L3后与极性电容C12的正极相连接。极性电容C15的负极经电阻R26后与三极管VT7的基极相连接，正极经电阻R25后与二极管D9的P极相连接。

同时，稳压二极管D10的P极与场效应管MOS3的漏极相连接，N极与场效应管MOS3的源极相连接。极性电容C16的正极经电阻R28后与场效应管MOS3的源极相连接，负极经电阻R29后与三极管VT7的发射极相连接接。可调电阻R27的一端与三极管VT7的集电极相连接，另一端与三极管VT7的发射极相连接。

所述极性电容C12的负极和极性电容C13的负极以及极性电容C16的负极均接地；所述场效应管MOS3的漏极还与极性电容C15的正极相连接，其源极接地；所述三极管VT7的发射极与栅极驱动电路相连接。

运行时，本发明对输入电压因环境温度和电路参数以及电磁干扰而产生的波动进行抑制，使输入电压保持恒定；并且本发明还能将触发脉冲进行功率放大，确保了本发明能输出稳定的12V电压，从而有效的提高了温度监控系统对烟道中的烟气温度进行监测的准确性。

同时，本发明能对电压和电流的高瞬态进行调节，能防止电流的频点出现漂移，使电压和电流保持平稳，从而确保了本发明输出电压的稳定性。本发明的控制芯片U2优先采用了UCC28730集成芯片来实现，该芯片与外围电路相结合，能有效的提高本发明输出电压的稳定性和可靠性。

如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (5)

1.基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，主要由控制芯片U2，二极管整流器U1，变压器T，场效应管MOS1，一端与二极管整流器U1的正极输出端相连接、另一端接地的热敏电阻RT，P极经电阻R10后与场效应管MOS1的栅极相连接、N极与控制芯片U2的HV管脚相连接的稳压二极管D3，正极与二极管整流器U1的正极输出端相连接、负极与二极管整流器U1的负极输出端相连接后接地的极性电容C1，一端与场效应管MOS1的漏极相连接、另一端与变压器T原边电感线圈的非同名端相连接的电感L1，负极与控制芯片U2的CS管脚相连接、正极经电阻R9后与控制芯片U2的CBC管脚相连接的极性电容C6，正极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接、负极与变压器T副边电感线圈的同名端相连接的极性电容C11，一端与极性电容C11的正极相连接、另一端与极性电容C11的负极相连接的电阻R11，分别与控制芯片U2的VDD管脚和VS管脚以及CBC管脚相连接的基极触发电路，分别与控制芯片U2的DRV管脚和变压器T副边电感线圈的同名端相连接的栅极驱动电路，以及串接在控制芯片U2的CS管脚与栅极驱动电路之间的高阻缓冲电路组成；所述二极管整流器U1的负极输出端还有控制芯片U2的VDD管脚相连接；所述控制芯片U2的GND管脚接地；所述场效应管MOS1的源极与二极管整流器U1的正极输出端相连接；所述二极管整流器U1的输入端与市电相连接。

2.根据权利要求1所述的基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，其特征在于，所述高阻缓冲电路由场效应管MOS3，三极管VT6，三极管VT7，N极经电阻R22后与三极管VT6的基极相连接、P极与控制芯片U2的CS管脚相连接的二极管D8，负极经电阻R23后与二极管D8的N极相连接、正极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C13，负极经电阻R21后与二极管D8的N极相连接、正极经可调电阻R24后与三极管VT6的集电极相连接的极性电容C12，负极与场效应管MOS3的栅极相连接、正极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C14，N极与三极管VT7的集电极相连接、P极经电感L3后与极性电容C12的正极相连接的二极管D9，负极经电阻R26后与三极管VT7的基极相连接、正极经电阻R25后与二极管D9的P极相连接的极性电容C15，P极与场效应管MOS3的漏极相连接、N极与场效应管MOS3的源极相连接的稳压二极管D10，正极经电阻R28后与场效应管MOS3的源极相连接、负极经电阻R29后与三极管VT7的发射极相连接接的极性电容C16，以及一端与三极管VT7的集电极相连接、另一端与三极管VT7的发射极相连接的可调电阻R27组成；所述极性电容C12的负极和极性电容C13的负极以及极性电容C16的负极均接地；所述场效应管MOS3的漏极还与极性电容C15的正极相连接、其源极接地；所述三极管VT7的发射极与栅极驱动电路相连接。

3.根据权利要求2所述的基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，其特征在于，所述基极触发电路由三极管VT1，三极管VT2，三极管VT3，正极经电阻R3后与控制芯片U2的VDD管脚相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C2，N极经电阻R2后与极性电容C2的正极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D1，负极经电阻R1后与二极管D1的N极相连接、正极经电阻R6后与三极管VT1的发射极相连接的极性电容C3，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的可调电阻R4，P极与控制芯片U2的VS管脚相连接、N极经电阻R5后与三极管VT2的集电极相连接的二极管D2，正极经电阻R7后与控制芯片U2的CBC管脚相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的极性电容C4，以及正极经电阻R8后与三极管VT2的发射极相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT3的发射极与极性电容C3的正极相连接、其集电极接地。

4.根据权利要求3所述的基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，其特征在于，所述栅极驱动电路由场效应管MOS2，三极管VT4，三极管VT5，P极电阻R18后与三极管VT7的发射极相连接、N极经电阻R19后与三极管VT5的基极相连接的二极管D5，P极与三极管VT4的基极相连接、N极与三极管VT5的发射极相连接的二极管D7，正极经电阻R20后与三极管VT4的基极相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接后接地的极性电容C7，负极与场效应管MOS2的栅极相连接、正极经电感L2后与控制芯片U2的DRV管脚相连接的极性电容C9，正极与极性电容C9的正极相连接、负极与三极管VT7的发射极相连接后接地的极性电容C8，N极经电阻R12后与场效应管MOS2的漏极相连接、P极经电阻R14后与极性电容C9的正极相连接的二极管D4，一端与场效应管MOS2的漏极相连接、另一端与极性电容C9的正极相连接的可调电阻R15，正极经电阻R13后与场效应管MOS2的漏极相连接、负极经电阻R17后与三极管VT5的集电极相连接的极性电容C10，以及P极经电阻R16后与场效应管MOS2的漏极相连接、N极与三极管VT的基极相连接的二极管D6组成；所述场效应管MOS2的漏极还与变压器T原边电感线圈的同名端相连接、其源极与三极管VT4的发射极相连接；所述三极管VT5的基极还与三极管VT4的基极相连接、其集电极接地。

5.根据权利要求4所述的基于高阻缓冲电路的炭素焙烧炉烟道温度监控系统用电源，其特征在于，所述控制芯片U2的UCC28730集成芯片。