CN106711952A - 复合放大式多点监测与保护共存的稳压源 - Google Patents
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Abstract
复合放大式多点监测与保护共存的稳压源,属于电子技术领域,由防雷器,三端稳压电路,电压监测启动一单元,N管前置单元,限压电路,系统中心控制单元,反馈电路,电压监测门坎电路,电压监测启动二单元,中心警示单元,电流监测控制单元,电流故障启动单元,电流故障显示单元组成。是一种在稳压输出与整流输出两关键处形成监测,用耐压高的NPN三极管串联在稳压前端,保证稳压的同时,在两关键处有电压变化时,与系统中心控制单元配合形成速断保护,二是用PNP三极管连成一种串联在通道线路中作电流放大的形式,实现对线路电流的变化进行监测与保护,三是无论电压或是电流有变化时形成声光共存的主动警示,大力提升了电源的保护力度。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域。
背景技术
电源是一个古老的话题,因为从有电子线路开始的第一天,就开始对电源的研究,因为一切电子电路都必须要电源才能工作。
电源也是一个新鲜的的话题,因为在电子技术日新月异发展的今天,技术在不断更新,需要适应各种发展的需要的新电源。所以对电源的研究,一直是社会研究的重点。
稳压源是电子产品重要的组成部分,其性能的优异,直接关系到整体的性能,所以目前有很多优秀的稳压电源集成电路,如78系列,79系列等等。上述这些集成系列虽然 有很多优点,但它是一种普及型的稳压电路 仍然不能满足目前电子产品日新月异的的需要。例如,这上述稳压集成电路虽有保护,但是不能监测,更不能实现光与声音共存的监测与保护。
例如本企业曾申请了多个关于保安器材的产品。这些器材的产品对电源的要求就很高,苛求度将(远远高于普通家电,按传统的的设计方案是不能胜任的。原因如下:
一、电源往往是电器,最易出故障的重点部位。特别是在雷雨季节到来之际,对普通家电,可以采用拨掉电源来预防,在需要用时,(如需要看电视时),重新插上。对于家电其提示性很强,不插无法看电视,插上可以立即恢复,而保安类产品相对很困难,因为在拨掉电源后,不易直观提醒,只能靠回忆,但高节奏的生活,容易忘掉,成为保安空白。
二、现在虽然有避雷器类的产品,但具了解,其吸穿在100伏以内的很难买到,更别说是在30伏以内的产品(现在的78系列,输入电压只能为30伏)。
三、一般的家电发生故障,维修方便。但保安类产品,需要定点维修。而这种维修,需要抢时间,因此如何能准确地判断出故障产生的部位,是电源,还是负载。
四、除了雷击外,电网的波动,也是容易引起电子产品易损坏的重要原因,因此必需要有更强的适应能力,电源是重要的环节。
五、特别重要的一点是,无法可靠而准确地对保安器进行监测。现在的产品,只能定期地进行模拟实验,以检验产品现在处于正常或非正常状态,但是这种模拟只是一种被动式的监测与检验,因为这种监测是有次数的,不是一有问题就能主动的被人为发现,从而加以解决。
业内人事都知道,如果负载发生故障,其电源电压,与负载总电流会发生严重变化,因此可以从电源的工作变化来观察与检验整台负载的工作状态。在贵重的仪器中,有专门的仪器进行观察,但是那样的成本高,难以普及。
但是目前的多数资料介绍,技术主要情况如下:
1、多数资料的介绍只能对电流进行粗糙的监测(如电流有无的监测),如附图3所示。而不能对电流的变化进行放大后监测,因而存在两方面的不足,一是无法引出声讯检测信号,二是检测的精度达不到要求。其常用线路如图3。
2、只能做到某点的某一方面的监测与保护,如只能实现对电流,或电压的监测与保护,而不能做到电流与电压共存的全面监测与保护。
3、只能做到故障区域一个方面的监测或保护,如是外界因素(雷击与市电)而造成的过压保护,或对负载原因造成的过流保护,但是却不能实现对电源本身出现问题而产生的监测与保护,(因为电源常常是故障产生的重点区域),因此不能做到多个面的、即多点的共同监测多种保护。
4、在监测的效果不能实现光与声的共存的警示,因而提示性不强,同时维修人员也不能根据指示迅速与准确地判断出故障发生的区域。
5、缺乏响应快,过压保护的阀值为灵活可调线路。
6、缺乏全面与价格的统一,多种先进效果与可操作性的统一的线路。
7、本电源的特点
由于上述上原因,所以现有资料难以解决提出的6点问题。
发明内容
为弥补现有稳压电路功能的不足,本发明的手段一是,在稳压输出与整流输出两关键处形成监测,用耐压高的NPN三极管串联在稳压前端,保证稳压的同时,在两关键处有电压变化时,系统控制中心对NPN三极管发出指令,形成速断保护,二是用PNP三极管连成一种串联在通道线路中作电流放大的形式,实现对线路电流的变化进行监测与保护,三是无论电压或是电流有变化时,都主动警示,其警示效果为声光共存,其目的是创新一种集监测,保护,稳压一体,并有着多种亮点的电源电路,从而大大丰富电子线路中电源线路,推动电源电子线路的发展。
本发明所采用措施是:
1、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源由防雷器,三端稳压电路,电压监测启动一单元, N管前置单元,限压电路,系统中心控制单元,反馈电路,电压监测门坎电路,电压监测启动二单元,中心警示单元,电流监测控制单元,电流故障启动单元,电流故障显示单元共同组成。
复合放大式多点监测与保护共存的稳压源形成了一种在稳压输出与整流输出两关键处形成监测,用耐压高的NPN三极管串联在稳压前端,保证稳压的同时,在两关键处有电压变化时,系统控制中心对NPN三极管发出指令,形成速断保护,二是用PNP三极管连成一种串联在通道线路中作电流放大的形式,实现对线路电流的变化进行监测与保护,三是无论电压或是电流有变化时,都主动警示,其警示效果为声光共存的复合放大式多点监测与保护共存的稳压源。
电压监测启动一单元由门坎稳压管一、启动电阻一、启动或门一组成:门坎稳压管一的一端接整流输出,门坎稳压管一的另一端接启动电阻一的一端,启动电阻一的一端接启动或门到系统中心控制单元中NPN中心控制管的基极。
N管前置单元由NPN前置管、基极电容组成;限压电路由上偏限压电阻、下偏限压电阻、限压稳压管组成。
NPN前置管的集电极接整流输出,NPN前置管的基极接基极电容到地线,NPN前置管的发射极接三端稳压电路中三端稳压器的输入,上偏限压电阻接在NPN前置管的集电极与基极之间,下偏限压电阻接在NPN前置管的基极与地线之间,限压稳压管与下偏限压电阻并联。
系统中心控制单元由NPN中心控制管、PNP中心控制管、钳位二极管、交连电阻组成;反馈电路两个放电电阻、反馈电阻、反馈电容组成。
NPN中心控制管的发射极接地线,PNP中心控制管的发射极接整流输出,NPN中心控制管的集电极与PNP中心控制管的基极之间接交连电阻,钳位二极管的正极接NPN前置管的基极,钳位二极管的负极接NPN中心控制管的集电极,反馈电容的一端接PNP中心控制管的集电极,反馈电容的另一端接反馈电阻到NPN中心控制管的基极,放电电阻一接在NPN中心控制管的基极与地线之间,放电电阻二接在PNP中心控制管的集电极与地线之间。
三端稳压电路由三端稳压器与平衡二极管组成:平衡二极管的正极接三端稳压器的接地端,平衡二极管的负极接地线,三端稳压器的输出接电流监测控制单元中PNP电流控制管的发射极。
电压监测门坎电路由门坎稳压管二、隔离二极管、积分电容组成;电压监测启动二单元指示灯一、保护电阻一组成。
门坎稳压管二的一端接三端稳压器的输出,门坎稳压管二的另一端接隔离二极管到积分电容的正极,积分电容的负极接地线,指示灯一的正极接积分电容的正极,指示灯一的负极接保护电阻一到系统中心控制单元NPN中心控制管的基极。
电流监测控制单元PNP电流控制管与采样电阻组成;电流故障启动单元由门坎稳压管三、启动电阻二、启动或门二组成;电流故障显示单元由保护电阻三、指示灯三组成。
PNP电流控制管的发射极与基极之间接采样电阻,门坎稳压管三的一端接PNP电流控制管的集电极,门坎稳压管三的另一端接为两路,一路接保护电阻三串联指示灯三到地线,另一路接启动电阻二串联启动或门二到系统中心控制单元NPN中心控制管的基极。
中心警示单元由指示灯二、保护电阻二、发声器组成:发声器接在系统中心控制单元PNP中心控制管的集电极与地线之间,指示灯二的正极接PNP中心控制管的集电极,指示灯二的负极接保护电阻二到地线。
防雷器接在整流输出与地线之间。
2、PNP电流控制管的耐压是≥60V。
3、NPN前置管的反压值是≥80V。
进一步说明:
一、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源实现对三端稳压器输入端重点监测与保护的说明。
1、意义。
三端稳压器是优秀的稳压电路,但其缺点是输入电压不高,最高只有36伏,一旦过压,就会损坏,因而该电路主要针对外界有意外形成的保护,如雷击,或市电外线路意外引起的升高。虽然现在市面有避雷器产品,但是吸穿电压在100伏以下的产品很难买到,更别说是36伏以下的产品。
2、形成的原理。
当整流输出,也即是三端稳压器的输入有较高的电压,且超过门坎稳压管一(图2中的101)的稳压值电压后,电压监测启动一单元导通,使系统中心控制单元迅速作用。
由于系统中心控制单元是与反馈电路相结合的,因而响应极快,使NPN中心控制管(图2中的301)集电极为雪崩变低,因而钳位三端稳压器输入端的NPN前置管(图2中的201)迅速截止,产生速断因而形成保护。
由于PNP中心控制管(图2中的303)由截止变为饱和的过程中,该管集电极有电,所以带动指示灯二发光(图2中的602),其发声器(图2中的601)发声。
3、线路特点分析。
由于系统中心控制单元与反馈电路紧密配合,有强烈的正反馈,所以保护为雪崩式,其效果一是响应极快,二是NPN中心控制管集电能迅速到零位,所对NPN前置管的基极能迅速降零位。
由于反馈电路中的反馈为为微分状态的强烈的正反馈,所以有以下优点:一是当雷击或过压结束,会自动恢复,因为反馈电容(图2中的313)具有时间性。二是如果雷击或过压为连续的为瞬态,但是因为存在正反馈,所以将时间进行了延时,进一步减少了冲击风险。三是因为反馈电路有充电与放电的两个时间常数,在这两个时间常之内,PNP中心控制管处于导通状态,所以此时指示灯二与发声器指示均有反应,不会因过压时间过短而产生监测指示的失效。
由于本部分的电压监测启动一单元中门坎稳压管一的稳压值,可以很方便地找到,所以门坎值高计灵活,也可以很方便的实施。
由于PNP中心控制管在翻转时有高位输出,所以光与声的警示很可靠。
4、防雷与过压保护效果好的措施说明:
主要原因是采用多重保护设计。
整流输出端对连有避雷器,有雷击时,其涌流将速入地,形成 防雷第一级保护。由于总通道级中设计有NPN前置管,该管采用了高反压大功率三极管,其反压可为400伏,抗反压能力强(一般三端稳压器只有36伏),所以形成二极保护。加之NPN前置管对地连接有限压稳压管(图2中的223),该管的上偏限压电阻(图2中的221)成为降压电阻,可防涌流,确保基极基本稳定,因而可保证基本的输出稳定,所以形成第三极防雷保护。特别是设计有过压速断保护,能起到了良好的保护作用,所以整体电路防雷性能强。
二、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源对三端稳压器的输出端监测与保护点的过压速断监测与保护的说明:
1、意义。
该保护主要是检查三端稳压器内部损坏后产生的一种保护,如果三端稳压器损坏,其输出的稳压值一般会升高,则对负载产生过压的严重危害,由于是电源常常故障损害的重点部位,所以有必要对单独进行监测与保护。
2、形成的原理。
当三端稳压器输出电压升高后,超过门坎稳压管二(图2中的501)的稳压值,积分电容迅速充满电,启动系统中心控制单元,迅速钳位NPN前置管(图2中的201)的基极,迅速关闭电源,而形成保护。
而在电压监测启动二单元中的指示灯一也分通电,形成光显示。
3、线路特点分析。
电压监测门坎电路与电压监测启动二单元线路精炼,其中的门坎稳压管二在平时处于待命状态,所以不会损坏。
积分电容与保护电阻一形成了又一个时间常数,这个时间常数决定了NPN前置管断电的时间,在这个时间常数内,不管是三端稳压器还是设备本身都处于断电状态,而积分电容的容量越大,保护电阻的阻值越大,作用时间越长,NPN前置管断电的时间越长,反之越短,而当积分电容放电完毕后,虽然三端又开始恢复,但如果故障未解决,电压监测门坎电路与电压监测启动二单元线路又会迅速启动,形成保护,因此该电路的特点是能够自愈,而且每次作用的时间长,保证三端稳压器与设备的安全。
三、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源实现对总电流监测与保护的说明(6、电流监测单元)。
(1)、其意义。
本监测与保护主要是:运用PNP电流控制管(图2中的701)连成了一种特殊的串联(线路的)放大线路。由于三极管能对变化的电流进行放大,所以突出的效果:一是有很高的灵敏度,二是能对负载与三端稳压电路两方面出现的故障进行监测与保护,因而监测与保护全面。
(2)、形成的原理。
取样电阻(图2中的702)是接在了PNP电流控制管的发射极与基极之间,可以取出电流的大小变化情况。当取样电阻的压降满足该管的正向偏置,门坎稳压管(图2中的711)突破,PNP电流控制管导通,其集电极有高压输出,指示灯三(图2中的723)发出亮光,同时激励系统中心控制单元动作翻转。NPN中心控制管(图2中的301)集电极为低位,开通PNP中心控制管(图2中的303),执行二极管(图2中的305)钳位NPN前置管(图2中的201)的基极,使NPN前置管的发射极不再有输出,同时PNP中心控制管集电极输出电流激励发声器(图2中的601)与指示灯一(图2中的602)警示。
这里就说明的是PNP电流控制管存在着一个PN节的压差,因而使三端稳压器(图2中的801)的输出到 电压输出之间形成了一个PN节的电压损失,所以在三端稳压器的接地端多增加了一个平衡二极管(图2中的802),提高三端稳压器输出端的电压输出,与PNP电流控制管的PN节相抵,从而不产生电压的损失。
(3)、效果与特点分析。
A、由微分反馈单元具有强烈的正反馈,所以当过流时产生的保护时,在翻转过程中是“雪崩”式的,响应极快。
B、监测很灵敏。采用PNP电流控制管放大,有很高的灵敏度。由于过流监测与保护是一种重要监测与保护,其故障涉及面广,因素包括外界与内因两方面,采用两管的组合后其输出形成了“与”的关系,可以进一步避免监测与保护的失误。
C、监测很准确。由于取样电阻(图2中的702)的两端电压超过1.4伏;即是两管的正向偏置后,就有输出,反之无输出,所以使监测与保护准确而可靠。
D、由于产生电流过大的原因有外界因素,在外界故障消除后电流可能变小,所以指示能够自愈的。
四、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源三处指示灯与发声器指示共存的好处说明。
因为有声响,所以维护者可以很敏感地收到报警信息,引起注意。
所形成的两点过压监测与总电流监测,所以可以很方便地进行分析与判断出故障的区域。其中逻辑如下:
1、三端稳压器发生故障时,指示灯一(图2中的511)与指示灯二(图2中的602),均会闪亮,同时发声器(图2中的601)会出现声响。
2、负载电路发生故障时,指示灯三(图2中的723)长亮,同时同时指示灯二闪亮,发声器会出现声响。
3、整流输出电压过高,指示灯二会亮,同时会出现声响。
4、指示灯闪亮后恢复,表示故障自动排除,告诉使用者可能存在市电有波动的情况,或外线有一定故障。需要检查维修。
五、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源三端稳压器电路输入端的NPN前置管设计的说明:
NPN前置管(图2中的201)可以承受很高的反压,所以对三端稳压器有很好的保护作用。
(1)、在基极用下偏限压电阻(图2中的222)代替基极传统下偏稳压管的意义。
该管的基极电压由上偏限压电阻(图2中的221)与下偏限压电阻(图2中的222)分压成一个固定电压,在正常的市电时,这个电压符合三端稳压器的输入电压的正常要求,也是稳定的。但在波动时,一是基极电容(图2的中202)不能跃变,减少了这种变化,二是如果存在波动,由于发射极的输出在一个较大的区间均能满足三端稳压器的输入电压要求。但用这种下偏电阻代替却大大地提高了基极回路的可靠性。其原因是仅管在理论上,电阻与稳压管的可靠性基本一样,但因实际的生产后,经过了流水线后,稳压管的可靠性将大大于电阻。
(2)、基极连接有限压稳压管(图2中的223)的意义。
当整流输出电压过高,如雷击涌压很大,该管基极电压猛升,当达到限压稳压管限压之值时,该路开通,因此该管输出仍不会高于后级的三端稳压集成电路输入端最高电压。由于在正常情况下,该限压稳压管被低的基极电压钳位,即是上偏电阻与下偏电阻的分压值低于限压稳压管的稳压值,所以该管无电流通过,处于断流状,所以不产生电磨损,不会损坏。这样将大大提高了该限压稳压管(图2中的223)的可靠性。
六、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源具有较宽的市电输入电压说明。
1、可以工作在市电较宽的范围。
前级放大单元中的NPN前置管(图2中的201)为大功率高反压三极管,其集电极的反压可高达300伏,所以电源变压器的二次侧的电压可以适当的高一些,因此市电较低时电源变压器的二次侧的电压仍能满足器件的要求。而在因此市电较高时,其整流输出仍不会高于300伏,因而不至于对前级放大单元中的NPN前置管(图2中的201)造成伤害。同时在市较低时,也能工作。所以本发明有较宽的市电工作范围。
2、在市电出现意外波动时不易被损坏。
也因为上述原因,所以在市电意外波动时,不会轻易损害。
本发明实施后有以下显著的优点:
一、本发明实施后,集稳压,监测,保护为一体,而且三种功能都具有突出的性能。特别是形成的两点(整流输出端与稳压输出端),两参数(电压与电流)、两效果(光与声)的系统监测与保护,是十分先进的。他的最大好处一是有很强的保护作用,大大提升了可靠性。二是与特殊负载(如保安类负载)配合后,能将以前的“被动检查状态”变为了“主动发现状态”,所以有着特殊的意义 ,从而丰富了电子线路的的内容。
二、抗雷保护效果特好。因为一是形成了多级保护。二是抗雷的响应特快,因为NPN管与PNP形成的互补放大电路有很强的正反馈,所以响应快。三是门坎电压灵活可调,可以灵活地将门坎电压调到所需值,不会受到限制。
三、保护性能优异。
1、功能全面。能实现电压与电流的双重保护。
2、保护严密。一是对外界的因素造成的故障因素如电压过高能形成及时的保护,二是对内因如稳压电源出现的问题能及时保护。(因为电源常是故障的重点)。三是对内因负载产生的问题能保护。
3、对三端稳压集成电路的输出端保护电压输出值可以灵活可调,因而能与现代三端稳压器进行很好地匹配。
四、监测性能优异。
一是监视显示全面,光声并存,提示性强。这对特殊负载如保安器材类,意义很重要,能使维护人员主动发现问题。
二是监测参数全面,有电压,与电流。
三是监测点全面:监测了由外界因素引起,还是由负载故障引起,还是由稳压电源内部引起。(由于电源处于长期的通电状态,常常是设备易损害的重点部位,所以本发明单列)。
四是对电流的监测亮点多。
A、灵敏度高,因为监测采用了放大电路,所以不只是仅对电流存在的有无的进行监测,而是能监测到电流的变化情况。
B、灵敏度灵活可调。因为取样电阻灵活可调。
C、准确而可靠。其原因是电流监测放大管与过流启动控制管的下向偏置成为了一个标准的比较门坎值,当高于此值起动,反之不起动。
D、对整流输出端的有效电压损失少。因为通道采用了二极管支路,降压损失仅为2.1伏(采用两只二极管时),取样电阻也仅为1.4伏(因为高于1.4伏时保护起动)。
E、通过监测的指示很容易判断出故障区域与原因 其规律是:
1、三端稳压器发生故障时,指示灯一与指示灯二,均会闪亮,同时发声器会出现声响。
2、负载电路发生故障时,指示灯三长亮,同时同时指示灯二闪亮,发声器会出现声响。
3、整流输出电压过高,指示灯二会亮,同时会出现声响。
4、指示灯闪亮后恢复,表示故障自动排除,告诉使用者可能存在市电有波动的情况,或外线有一定故障。需要检查维修。
五、稳压效果好,因为第二级稳压保留了三端稳压器所有的优秀性能。其次是前级三级管基极对地有积分电容,电容电压不能跃变,因而存在一定的稳压作用,同时连接有限压稳压管,所以形成了第一级的稳压粗调稳压。
六、比传统的稳压电源有更宽的适应能力,在发生意外电压高,不会损坏。而在电压较低的地方与时段也能正常工作。
七、价格低廉,信价比高,体积小,适应性广,配套性强。
八、线路简洁,易生产与调试,原因一是因为线路中的调试点少。二是,很易量化。调试范围宽松,可操作性强。
九、这种产品可以用于对新产品的开发研究,用于对新产品的老化试验中,观察新产品那一部分存在薄弱环节。
附图说明
图1是复合放大式多点监测与保护共存的稳压源的方框原理图。
图中:1、整流输出;2、防雷器;8、三端稳压电路;9、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源电压输出;10、电压监测启动一单元;20、N管前置单元;22、限压电路;30、系统中心控制单元;31、反馈电路;50、电压监测门坎电路;51、电压监测启动二单元60、中心警示单元;70、电流监测控制单元;71、电流故障启动单元;72、电流故障显示单元。
图2是复合放大式多点监测与保护共存的稳压源一种实施方案的电子元件工程原理图。
图中:1、整流输出;2、防雷器; 9、复合放大式多点监测与保护共存的稳压源电压输出;101、门坎稳压管一;102、启动电阻一;103、启动或门一;201、NPN前置管;202、基极电容; 221、上偏限压电阻;222、下偏限压电阻;223、限压稳压管;301、NPN中心控制管;302、交连电阻;303、PNP中心控制管;305、钳位二极管;311、放电电阻一;312、反馈电阻;313、反馈电容;314、放电电阻二;501、门坎稳压管二;502、隔离二极管;503、积分电容;511、指示灯一;512、保护电阻一;601、发声器;602、指示灯二;603、保护电阻二;701、PNP电流控制管;702、采样电阻;711、门坎稳压管三;712、启动电阻二;713、启动或门二;722、保护电阻三;723、指示灯三;801、三端稳压器;802、平衡二极管。
图3是说明书上所用的监测电流的方法图。
图中:901、电流输入端;902、电流输出端;903、电流通道的稳压二极管;904、发光二极管;905、平衡电阻。
图4是说明书调试三端稳压器时将输出电压升高的模拟方法图。
图中:801、三端稳压器;802、平衡二极管;3.11、新增加的上偏电阻;3.12、新增加的下偏电阻;3.13、电压表。
具体制作实例
图1、图2、图3、图4表达了复合放大式多点监测与保护共存稳压源的一种制作实例。
一、选用元件:避雷器选择击穿电压为100伏以内的避雷器;三端稳压器输入的NPN前置管选用高反压大功率管3DD15,PNP电流控制管放大系数为50---80,NPN中心控制管选用8050,PNP中心控制管采用8550,所有门坎稳压管选用功率为1W的,三端稳压器选用78系列。
二、焊接:按照图2的原理制作电路控制板,按照图2进行元件焊接。
三、通电的检查与调试:首先让电源接上负载。负载可由等效电阻代替,等效电阻一端接在电源输出端上,一端接在地线上。
1、对电流监测与保护的检查与调试。
调试取样电阻的灵敏度,此时用电压表的红表笔接在取样电阻(图2中的702)连接PNP电流控制管(图2中的701)基极的一端,黑表笔连接在取样电阻另一端。
A、当等效电阻为正常的负载电流时,PNP电流控制管(图2中的701)集电极无输出。
B、当等效电阻小于正常值时,即是负载电流稍超过正常值时,取样电阻的两端电压增加,并产生正向偏置,PNP电流控制管集电极应有输出。此时指示灯三(图2中的723)与指示灯二(图2中的602)亮,发声器(图2中的601)有声音提示。用电表测试PNP中心控制管(图2中的303)集电极为高位。
如果PNP电流控制管无输出,则可能是PNP电流控制管损坏。
如果PNP电流控制管集电极有电,指示灯二不亮,发声器不响,则可能是启动或门二焊反或是电流故障启动单元中有脱焊。
C、当负载电流稍超过一定值时(根据设计要求,如10%时),指示灯三(图2中的723)与指示灯二(图2中的602)亮,同时声呼。
D、当负载电流恢复正常值时(即是等效电阻恢复为正常负载值),指示灯三与指示灯二不亮,同时声不响。
2、对三端稳压器输入端过压监测的检查与调试。
将直流调压器连接在整流输出。即是用直流调压器代替整流线路,采用两只电压表,第一只表连接直流调压器输出与地线间,用来测试输出电压。第二只表连接三端稳压器电源输入端与地线之间测量三端稳压器输入端电压.。
A、确定整流输出端的门坎电压如为30伏,则选门坎稳压管一(图2中的101)为30伏左右的稳压管焊接。当直流调压器电压高过30伏后,则第二只电表无电压,表示三端稳压器输入端无电压。如果直流调压器持高,第二只电表将继续无电压,直流调压器电压恢复正常后,则第二只电压表电压恢复正常。在第二只电压表无电压期间,指示灯二(图2中的602)亮,同时声响。
B、当直流调压器电压恢复正常,即是小于30伏后,指示灯二不亮,声不响。
3、对三端稳压器输出端过压监测与保护的检测与调试。
(1)、检测与调整保护起动门坎值。
用电压表测量三端稳压器的输出端。确定输出端保护的门坎电压,如比正常稳压值高10%伏,保护动作。
A、方法是断开三端稳压器接地端所接的平衡二极管的正极,并在平衡二极管的正极与三端稳压器的接地端之间串联一只电阻即下偏调压电阻,同时在三端集成稳压电路接地端与输出端连接一只电阻即上偏调压电阻,这时输出端的电压会提高,(参见图4)调整两电阻的值,如将下偏调压电阻的阻值增大,(或将上偏调压电阻的阻值减少),让三端稳压集成电路的输出端增加的电压达到所需值,如10%。这时电压表指示为高如10%的电压。
B、在确定门坎电压值后,调整保护起动。
当超过门坎稳压管二(图2中的501)的稳压值后,积分电容(图2中的503)充满电,指示灯一(图2中的511)亮,同时系统中心控制单元启动,钳位NPN前置管,形成速断保护。
积分电容的容量越大,保护电阻一的阻值越大,形成速断保护的时间越长,反之越短。
(2)、监测与保护的正常现象。
当三端稳压器输出电压超过门坎稳压管一的稳压值后,指示灯一(图2中的511)与指示灯二(图2中的602)亮,同时声响。
如上述情况不正确,则是电压监测门坎电路与电压监测启动二单元中的元件脱焊或焊反。
4、对系统中心控制单元的检查与调试。
用示波器的y轴输入端连接PNP中心控制管(图2中的303)的集电极,地线输入端接地。
用电源线端连接电阻去触发NPN中心控制管(图2中的301)的基极,这时示波器有迅速的低位变高位的显示,如果迅速不够,则是反馈电路断路。或是反馈电容(图2中的313)之值太小。
这时发声器(图2中的601)会有响声音,同时指示灯二(图2中的602)会亮。
5、三端稳压器前级的射随器的输出调整。
采用交流调压器,将市电调高一定值,如250伏,用电压表监测稳压集成电路的输入端,此时电压不超过30伏,如果超过,则应将限压稳压管(图2中的223)的值降低。采用交流调压器,将市电降低到180伏以下,三端稳压器的输入端仍应高于输出端3伏以上。否则应调整上偏限压电阻(图2中的221)与下偏限压电阻(图2中的222)的阻值,其规律是下偏限压电阻阻越大,输出电压越高,反之越低。
Claims (3)
1.复合放大式多点监测与保护共存的稳压源,其特征是:由防雷器,三端稳压电路,电压监测启动一单元, N管前置单元,限压电路,系统中心控制单元,反馈电路,电压监测门坎电路,电压监测启动二单元,中心警示单元,电流监测控制单元,电流故障启动单元,电流故障显示单元共同组成;
复合放大式多点监测与保护共存的稳压源形成了一种在稳压输出与整流输出两关键处形成监测,用耐压高的NPN三极管串联在稳压前端,保证稳压的同时,在两关键处有电压变化时,系统控制中心对NPN三极管发出指令,形成速断保护,二是用PNP三极管连成一种串联在通道线路中作电流放大的形式,实现对线路电流的变化进行监测与保护,三是无论电压或是电流有变化时,都主动警示,其警示效果为声光共存的复合放大式多点监测与保护共存的稳压源;
电压监测启动一单元由门坎稳压管一、启动电阻一、启动或门一组成:门坎稳压管一的一端接整流输出,门坎稳压管一的另一端接启动电阻一的一端,启动电阻一的一端接启动或门到系统中心控制单元中NPN中心控制管的基极;
N管前置单元由NPN前置管、基极电容组成;限压电路由上偏限压电阻、下偏限压电阻、限压稳压管组成;
NPN前置管的集电极接整流输出,NPN前置管的基极接基极电容到地线,NPN前置管的发射极接三端稳压电路中三端稳压器的输入,上偏限压电阻接在NPN前置管的集电极与基极之间,下偏限压电阻接在NPN前置管的基极与地线之间,限压稳压管与下偏限压电阻并联;
系统中心控制单元由NPN中心控制管、PNP中心控制管、钳位二极管、交连电阻组成;反馈电路两个放电电阻、反馈电阻、反馈电容组成;
NPN中心控制管的发射极接地线,PNP中心控制管的发射极接整流输出,NPN中心控制管的集电极与PNP中心控制管的基极之间接交连电阻,钳位二极管的正极接NPN前置管的基极,钳位二极管的负极接NPN中心控制管的集电极,反馈电容的一端接PNP中心控制管的集电极,反馈电容的另一端接反馈电阻到NPN中心控制管的基极,放电电阻一接在NPN中心控制管的基极与地线之间,放电电阻二接在PNP中心控制管的集电极与地线之间;
三端稳压电路由三端稳压器与平衡二极管组成:平衡二极管的正极接三端稳压器的接地端,平衡二极管的负极接地线,三端稳压器的输出接电流监测控制单元中PNP电流控制管的发射极;
电压监测门坎电路由门坎稳压管二、隔离二极管、积分电容组成;电压监测启动二单元指示灯一、保护电阻一组成;
门坎稳压管二的一端接三端稳压器的输出,门坎稳压管二的另一端接隔离二极管到积分电容的正极,积分电容的负极接地线,指示灯一的正极接积分电容的正极,指示灯一的负极接保护电阻一到系统中心控制单元NPN中心控制管的基极;
电流监测控制单元PNP电流控制管与采样电阻组成;电流故障启动单元由门坎稳压管三、启动电阻二、启动或门二组成;电流故障显示单元由保护电阻三、指示灯三组成;
PNP电流控制管的发射极与基极之间接采样电阻,门坎稳压管三的一端接PNP电流控制管的集电极,门坎稳压管三的另一端接为两路,一路接保护电阻三串联指示灯三到地线,另一路接启动电阻二串联启动或门二到系统中心控制单元NPN中心控制管的基极;
中心警示单元由指示灯二、保护电阻二、发声器组成:发声器接在系统中心控制单元PNP中心控制管的集电极与地线之间,指示灯二的正极接PNP中心控制管的集电极,指示灯二的负极接保护电阻二到地线;
防雷器接在整流输出与地线之间。
2.根据权利要求1所述的复合放大式多点监测与保护共存的稳压源,其特征是:PNP电流控制管的耐压是≥60V。
3.根据权利要求1所述的复合放大式多点监测与保护共存的稳压源,其特征是:NPN前置管的反压值是≥80V。
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