CN203433610U - 两级放大双预警装置 - Google Patents

Abstract

两级放大双预警装置，属于程控技术领域，由双功能精简稳压源，预警信号取出片，预警电子电路，报警启动器，音响系统共同组成，是一种新的报警产品，报警启动器由锁孔开关与干簧管开关组成，无论是野蛮入屋还是破解锁孔都能启动音响系统产生报警，预警信号取出片是安在锁孔上方将锁孔与锁孔开关一起遮掩，在试图破解锁孔这初就产生触摸信号，经过预警电子电路放大后触发音响系统产生报警，配用的双功能精简稳压源具有抗雷效果好稳压好的功能，所配设备发生短路故障后能“主动”显示的功能，进一步提升了防盗类产品的性能，加大了报警的力度。

Description

两级放大双预警装置

技术领域

属于程控技术领域。 

背景技术

家庭是生活的港湾，家庭保安设施健全，有利于人们安心工作，有利于和谐的生活，是每个家庭的基本需求。 

防盗安全门是基本的保安器材，在众多的防盗安全门中，所配备的报警器均是只有在作案时才产生报警，无法在作案之初就发出警示将其制止，这样就防盗安全门就只能是被动式的保护。 

但是怎样才能在作案之初就发出警示，让防盗安全门具备主动式保护？又要用什么样的线路才能达到报警提前？ 

所有的优秀的电子产品都需要一个优秀的电源与之配套，当前，三端集成稳压电源的种类不少，但是个性化的种类还不够丰富，例如以下的品种就不够，一是含有监测性的品种不够，其意义是，如果所配套的设备发生了问题，其配套电流无法反映出来，这对于一些家电不重要，如电视机，如果出现了故障，可以在开机后直接地反映出来，但对另一类电器，如保安器就很重要，因为保安器在出现问题时，才发生报警等保安功能，管理人员不可能随时模拟非常情况，如果就是能模拟，这种方式也是很落后的，但如果设备已出现了故障，保安器形同虚设，完全没有意义。

二是过流保护能力不够，出现严重过流时，不能迅速关闭，而其保护是将大电流限制在一定的数量上。 

三是过压能力不强，容易在有雷击的情况下损坏，在市电发生意外时也易损坏。 

本产品是防盗类产品，更需要时时刻刻保持良好的性能，电器维修要专业，一旦电源出现问题，整个保安系统都成为了空白，结果是十分严重的， 要使防盗类产品的性能得到进一步的完善，需要进一步的研究。 

发明内容

本发明的主要任务是充分利用已有专利成果技术，设计一种新的报警产品，其特点是有所配设备发生短路故障后能“主动”显示的电源与之配合，在有作案之初就发出警示，让报警提前，将作案制止在行为之前，使防盗类产品得到进一步的完善。 

本发明采用的技术方案是： 

1、两级放大双预警装置，其特征是：由双功能精简稳压源，预警信号取出片，预警电子电路，报警启动器，音响系统共同组成。

其中：双功能精简稳压源由备份限压保护支路，输出电压调整单元，防雷管，过流保护及显示单元及语音提示共同组成： 

其中：输出电压调整单元，是用电压调整三极管的集电极连接了整流单元的输出，电压调整三极管的基极连接了一只上偏电阻到集电极；基极连接了一支输出可调稳压支路到地，可调稳压支路是电压粗调稳压二极管的正级连接电压精调电阻的一端，电压精调电阻的另一端接地；电压调整三极管发射极串联过流保护配用电阻后，成为电压输出端。

备份限压保护支路，是由稳压二极管组成，稳压二极管的正极接在电压调整三极管的基极，负极接地。 

过流保护、显示单元、语音提示是：过流保护三极管的发射极连接电压调整三极管的基极，过流保护三极管的基极接在电压输出端；过流保护三极管的集电极分为两路，一路是连接一个发光二极管的正极，发光二极管的负极接地，另一路是连接一个语音片的电源端。 

用防雷管的一端接在整流单元的输出，另一端接地。 

预警信号取出片是一块金属片安在门锁孔上方，将锁孔与报警启动器中的锁孔开关完全遮掩；预警信号取出片上焊接一根导线引出，连接到预警电子电路上。 

报警启动器是由干簧管开关与锁孔开关组成。 

干簧管开关安在门与门框结合处，干簧管开关触点用导线引出，磁铁部分安装在门框上，其最佳位置是当门与门框结合后，磁铁与干簧管开关相对应距离最短的地方，干簧管开关引出线连接到音响系统上。 

锁孔开关安装在锁孔上方，预警信号取出片下方，预警信号取出片安在门锁孔上后压迫锁孔开关的按钮，用导线将锁孔开关的触点引出，连接到音响系统上。 

预警电子电路是预警信号引入到第一级运算放大器的正相输入端，第一级运算放大器的负相端与第一级放大器的输出连接一个增益调整电阻，第一级放大器输出连接到第二级放大器的正相输入端，由两只电阻串联的比较分压电路，两只电阻串联点连接第二级放大器的负相端，分压电路一端接火线，另一端接地线，第二级放大器的输出即是预警电子线路的输出，连接到音响系统上。 

音响系统是语音片的输出连接了前置放大管的基极，前置放大管的发射极接地，集电极连接在组成功放的PNP三极管的基极上，组成功放的PNP三极管的基极还接了功放级负载电阻的一端，负载电阻另一端连接组成功放的NPN三极管的基极，组成功放的PNP三极管与NPN三极管发射极相连接的中心点串连一只交连电容，交连电容的另一端接喇叭的一端，喇叭的另一端接地线，组成功放的NPN三极管集成电极接到预警电子线路的输出上。 

2.音响系统中组成功放的NPN三极管与PNP三极管都是大功率三极管，耐压100V。 

3.报警启动器中的干簧管开关是先将开关用螺丝固定在一个盒子内，装干簧管开关的盒子再用螺丝固定在门内。 

4、预警电子电路中的比较分压电路中的两只电阻功率是八分之一瓦。 

5、双功能精简稳压源中语音片是警声片。 

6、双功能精简稳压源中电压调整三极管选用的是高反压大功率三极管。 

为清楚了解本技术方案的意义，首先将作以下说明： 

本发明者对防盗门已进行了研究，现在的地步是，开门不用机械钥匙，而是采用无线电遥控方法开门，而用机械钥匙开门的锁孔仅是一种备份，在发生故障时才启用，所以锁孔可以封闭。

为此，现对本发明的各技术措施的意义，具体情况进一步解释如下： 

一、本发明设计的是一种带有层次且有多种功能的报警器。

其第一功能是警示那些可能作案的人，这种功能就是：当作案之手刚接触锁孔上方盖片后，声响系统将发出预警示，这种警示是较中性的，如声响会发出“请注意”，或“请不要在此逗留”等语言进行制止，用“中性”语言的好处一是不可能对无意者造成伤害，因为没有发出过头的语言。 

二是对作案者却会造成很大的心理压力，其原因该类警示的产生可以使他明确地知道，屋里早有准备，如果继续，必有“下文”在等待，将有因而影射出以后的风险与艰难，产生就此止步为上策的想法。 

所以起到了主动保护的作用。 

三是这种警示不会对左邻右舍更不会造成惊恐，所以能科学地解决技术背景所提出的问题。 

二、预警示产生的原理是：当作案者的手接触到锁孔上方的信号引入片后，便被输入到第一级的运算放大器的同相端中进行放大，之后又输入到比较放大器进一步放大，这种有很大的增益，能充分保证预警示信号的灵敏度与可靠性。 

其原因是在该电路中，第一级运算放大器的电阻（附图1中的103件）可灵活调整该级的增益，调整第二级运算放大器组成的比较放大器反相端的分压电阻比例（附图1中的106）又可灵活调整该级的增益。 

三、报警启动器的原理是：当有人用野蛮的方式破门，门与门框发生位移，装在门与门框结合处的干簧管开关因为磁铁的远离而使触点发生变化，发出报警起动信号，锁孔开关主要是针对未制止住的预警示的作案者，如果想正式破坏锁孔盖，通过破解锁孔进屋时，这时受锁孔盖片（也既是预警信号取出片）下压迫的开关按钮将发和位移，而发出正式的报警的信号，因为报警启动器连接到了音响系统上，所以当报警启动器有了信号后，音响系统会立即启动发出报警声。 

四、音响系统的原理是：由一个三极管组成了音响放大的前置级，由一个PNP三极管与NPN三极管组成了互补电路对音频进行功放，当有预警示信号时，其输出控制开通了该部分的电源，所以有语音产生，由于该电路组成的是一个OTL而不是OCL电路，所以调试简单，而且有元件不易坏，和效率较高的优点。 

五、电源是本产品的一个重要环节，特对电源电路作如下说明： 

1、稳压的主要原理（附图4作说明）：

电压调整三极管（903）采用了射随输出，有很强的负反馈，一旦线路参数确定后，电压调整三极管（903）就可以稳定在一个具体的数值上，而这个数值已能满足所配套电子设备的要求。

2、具有良好的过流保护及监测性能的说明： 

（1）、 该部分的组成：主要由附图4中的过流保护配用电阻（908），过流保护三极管（909），发光二极管（910），共同组成。

（2）、产生过流保护原理：当所配套的设备发生短路故障后，（电子设备元件坏后，常发生的故障是整机电流增大），经过过流保护配用电阻（908）的电流增大，当超过过流保护三极管（909）的发射极与基极之间电压后，过流保护三极管（909）开通，这时对电压调整三极管（903）的基极分流，从而封闭电压调整三极管（903）的输出，基流的分流路线是从过流保护三极管（909）的发射极到集电极，并经过发光二极管（910）后到地线。 

（3）、发生短路故障后产生指示的原理：一是过流保护三极管（909）开通，电流经过了发光二极管（910），形成光指示。 

二是触发了警声片（911）形成声指示。 

这时的发光二极管（910）还有一个重要作用，对警声片（911）限压，不至于损坏。 

（4）、具有自动保护与自动恢复性能：当过流保护配用电阻（908）电压增加，过流保护三极管（909）自动开通，故障消除后自动恢复。 

3、具有良好的过压能力的说明： 

防雷与过压也是本明研究的一个重点，因为此功能效果好，可以在雷雨天正常工作，而不必断电。

第一、配有备份限压保护支路，该支路即是附图4中905，主要作用时当有雷击涌压时，对输出端进行限压保护。 

成的保护原理是，该管的稳值高于由电压精调电阻（906）与电压粗调稳压二极管（907）组成的可调稳压支路，所以在整流输出时处于被可调稳压支路钳位的状态，是开路，如果整流输出端有雷击涌压，可调稳压支路两端电压过高，备份限压保护支路（905）开通再次对电压调整三极管（903）基极限压，保护输出端。 

这样设计的好处是，配有备份限压保护支路在未过压时，处于开路状态，不产生“电磨损”，不损坏，是一种“备份”状态，从而在整流过压时，能充分发挥作用，产生意外可能性减少·。 

第二、电压调整三极管是高反压管，防雷效果好。 

其原因是，该管反向击穿电压通常在数百伏，而78系列反压一般为30伏。 

比常用的78系列要高出10倍以上，所以对过压有很强的承受能力。 

第三、安有防雷管，该管击穿保护电压为数十伏，与高反压的电压调整三极管配合后，具有很大余量。 

4、在市电较高的地方与时段不会损坏电路的原因：因电压调整三极管是高反压管，尽管此时桥式输出的电压高，但是还会远低于高反压管耐压值。 

5、能在市电较低的地方与时段工作的主要原因：一是线路中的电压调整三极管，不会产生附加电压降，只要桥式电压高于输出电压，该管就能工作，就能稳压。 

（说明：如果采用传统的三极管与三端集成电路串联的输入电压扩展方案，必须要提供三端集成电路正常工作所需电压，同时也需要三极管工作电压，这样主产生了三极管附加损失电压。 

而在市电低时，这是宝贵的电压。 

）其二是因电压调整三极管是高反压管，所以在设计时可以把桥式输出电压可以设计得高一些，在市电低时，这时桥式电压不可能输出很低，就可以作一定补偿。 

6、能扩展市电变化范围的说明：由于市电高时不损坏电路，而在较低时仍可以正常工作。 

所以可扩展了市电变化的工作范围。 

7、可以调整不同的输出稳压值的原因。 

由于可调稳压支路中，电压粗调稳压二极管的压降是主导作用，而所串联的电压精调电阻所占的比例很小，所以也可以做精调之用，精调的好处是可以调成对蓄电池浮充所需的标准电压，如6.6伏；12.8伏，等。 

本发明实施后，有以下突出的优点： 

1、单就电源就有以下优点：（1）、稳压源既能提供稳定的电压，又具有监测作用，如果所配备的设备有适中故障，立即警示，由于这种告之是主动的，其意义是有“故障”才告之，无故障不指示，所以配套一些特殊的电子设备，如保安器意义很大，因为能避免保安“空白”。

（2）、故障指示意义性能，既有发光二极管的光指示，又有声音适中的声指示。 

（3）、过流保护效果好，保护力度大，而且调整管的发热度不会很大。 

（4）、抗雷与过压保护效果好。 

不会因雷雨天而停止工作，如果用该电源为保安类产品配套，保证了“保安”不产生空白，而用传统的三端集成电路或传统的三极管与三端集成电路的联合设计，难以实现。 

（5）、适应面广，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。 

2、提高了防卫级别，更注重了预防为主的观念。 

可以把很多可能出现的苗头提前制止。 

一旦有作案之心的人的手接触锁孔盖时，将立即发出中性的警示语言，由于这种预警离破门还很有距离，所以对作案者仍有很大的威慑作用。 

3、在有人想用野蛮方式入屋，门与门框分离，报警启动器也能推动音响系统，发出警示。 

4、不影响左邻右舍的关系，不伤害无意者，能科学处理“有意”与“无意”行为的关系。 

5、没有失掉普通报警器应有的功能。 

6、锁孔开关，不需要人为的附加动作，（如每次开门关门后的复归），不影响人们正常的生活习惯，因而不影响保安系统每次起动的的正常工作。 

7、本发明实施后，防盗安全门与报警器实现了科学的结合，具备了两种保安器的优点，平常既可以把人拒之于门外，遇到他人作案时，可以发出两种警示，对增加防盗安全门的“主动保护性”，（其含义是，本发明的功能将对作案行为产生抑制，而是不是被动地等待着其破坏）都是十分有意义的，所以这种产品完全结束了防盗安全门被动防卫的局面，全面地提升了防盗安全门的保安性能。 

8、预警示电路有很高的灵敏度与可靠性，经过调试后，均适合各种环境的需要，线路简单，调试方便。 

9、音响警示系统的线路功率大，简单，调试方便，省电。 

附图说明

图1是本发明是预警电子电路图。 

图中：3、预警信号取出片引线；102、第一级放大器正相端；103、第一级放大器增益调整电阻；104、第一级放大器负相端；105、第一级运算放大器；106、第二级放大器； 107、第二级放大器负相端；108、第二级放大器正相端；109、第二级比较放大器分压电阻；120、预警示输出线。 

图2是锁孔开关安装示意图。 

图中：70、防盗安全门；71、锁孔； 101、预警信号取出片；3、预警信号取出片引线；79、焊接锁孔开关的印刷板；119、锁孔开关；127、锁孔开关引出线；62、安装干簧管开关的盒子；10、干簧管开关；65、磁铁部分；128、干簧管开关引出线。 

图3是音响系统电路图。 

图中：127、锁孔开关引出线；128、干簧管开关引出线；299、锁孔开关连接音响系统的或门二极管；289、干簧管开关连接音响系统的或门二极管；120、预警示输出线；301、中性语音片；302、前置放大管；303、前置放大级负载双重功能电阻；304、组成功放的PNP管；305、组成功放的NPN管；306、交连电容（OTL电路电容）； 308、喇叭。 

图4是双功能精简稳压源电路图。 

图中：901、整流输出； 902、防雷管；903、电压调整三极管；904、上偏电阻；905、备份限压保护支路；906、电压精调电阻；907、电压粗调稳压二极管；908、过流保护配用电阻；909、过流保护三极管910、发光二极管；911、警声片；915、电源输出。 

图5是各部分关系示意图。 

图中：101、预警信号取出片；3、预警信号取出片引出线；119、锁孔开关；127、锁孔开关引出线；10、干簧管开关；128、干簧管开关引出线；518、预警示电子电路；109、音响系统；187、双功能精简稳压源。 

具体实施方式

图 1、图2、图3、图4、图5共同描述了本发明的具体实施实例。 

一、安装报警启动器、预警信号取出片、报警启动器部分。 

1、将金属片压出瓶盖结构件与法兰盘，其中；瓶盖结构件面积大于锁孔，而且瓶盖结构件与法兰盘相互攻上阴阳螺纹，使瓶盖结构件能用旋转的方法旋入瓶颈结构件。 

2、安装时，将法兰盘盘底贴于门上，其空心露出锁孔。 

将法兰盘用螺丝固定在门上。 

3、将行程开关固定在一块印刷板上让锁孔开关与印刷板成为一体，从锁孔开关触点引出连线连接案前摄像记录信号放大线路，与报警音响系统中。 

4、将固定有锁孔开关的印刷板放在法兰盘空心处，将锁孔开关的按钮面向瓶盖面。 

5、旋转瓶盖结构件，并让该件盖面压迫住锁孔开关按钮改变触点接触情况。 

6、将干簧管开关用螺丝固定在一个盒子内。 

7、固定干簧管开关的盒子再用螺丝固定在门内。 

磁铁部分装在门框上，其安装位置在门与门框结合后，干簧管与磁铁相对应距离最短的地方。 

8、干簧管开关的触点用导线引出。 

二、实施预警示部分。 

1、按图1焊接，图中两级放大集成电路采用324。 

启动或门选用三输入输出为正信号的种类。 

2、将预警示输出连接到音响系统中。 

3、调整放大器的灵敏度，使之符合要求。 

调整放大器中的增益电阻（图1中109）。 

三、安装正式报警部分。 

1、将干簧管开关的引出线与锁孔开关的引出线各连接一个二极管的正极，两个二极管的负极接在一起连接到音响系统上。 

2、音响系统按图3焊接音响系统。 

四、如图4所示实施双功能精简稳压源。 

1、三极管选定高反压大功率管，如3DD15；防雷管击穿电压参数应选低于三极管反压值的型号；如按图1焊接，备份限压保护支路（905）的稳压二极管稳压值应高于电压粗调稳压二极管（907）。 

2、调整电源输出值。 

选择电压粗调稳压二极管（907）作粗调，电压精调电阻（906）作为细调，其规律是电压粗调稳压二极管（907）值越高输出电压越高，电压精调电阻（906）越大，输出电压越高，反之越低。 

3、调整过压保护参数。 

断掉变压器一次侧，用示波器的接在稳压源输出，用100伏的直流电压点击整流端，示波器显示输出端，该电压上升的幅度有限，否则应调整备份限压支路的稳压值。 

4、调整过流保护参数：用表计串联在输出回路中，在稳压输出端带上假负载，调整假负载阻值模拟短路故障到要求，即是出现要求的电流峰值，之后，这时电表所示电流数值会大幅下降。 

同时发光二极管（910）亮，警声片（911）声指示响，否则应调整过流保护配用电阻（908）。 

Claims (6)

1.两级放大双预警装置，其特征是：由双功能精简稳压源，预警信号取出片，预警电子电路，报警启动器，音响系统共同组成；

其中：双功能精简稳压源由备份限压保护支路，输出电压调整单元，防雷管，过流保护及显示单元及语音提示共同组成：

其中：输出电压调整单元，是用电压调整三极管的集电极连接了整流单元的输出，电压调整三极管的基极连接了一只上偏电阻到集电极；基极连接了一支输出可调稳压支路到地，可调稳压支路是电压粗调稳压二极管的正级连接电压精调电阻的一端，电压精调电阻的另一端接地；电压调整三极管发射极串联过流保护配用电阻后，成为电压输出端；

备份限压保护支路，是由稳压二极管组成，稳压二极管的正极接在电压调整三极管的基极，负极接地；

过流保护、显示单元、语音提示是：过流保护三极管的发射极连接电压调整三极管的基极，过流保护三极管的基极接在电压输出端；过流保护三极管的集电极分为两路，一路是连接一个发光二极管的正极，发光二极管的负极接地，另一路是连接一个语音片的电源端；

用防雷管的一端接在整流单元的输出，另一端接地；

预警信号取出片是一块金属片安在门锁孔上方，将锁孔与报警启动器中的锁孔开关完全遮掩；预警信号取出片上焊接一根导线引出，连接到预警电子电路上；

报警启动器是由干簧管开关与锁孔开关组成；

干簧管开关安在门与门框结合处，干簧管开关触点用导线引出，磁铁部分安装在门框上，其最佳位置是当门与门框结合后，磁铁与干簧管开关相对应距离最短的地方，干簧管开关引出线连接到音响系统上；

锁孔开关安装在锁孔上方，预警信号取出片下方，预警信号取出片安在门锁孔上后压迫锁孔开关的按钮，用导线将锁孔开关的触点引出，连接到音响系统上；

预警电子电路是预警信号引入到第一级运算放大器的正相输入端，第一级运算放大器的负相端与第一级放大器的输出连接一个增益调整电阻，第一级放大器输出连接到第二级放大器的正相输入端，由两只电阻串联的比较分压电路，两只电阻串联点连接第二级放大器的负相端，分压电路一端接火线，另一端接地线，第二级放大器的输出即是预警电子线路的输出，连接到音响系统上；

音响系统是语音片的输出连接了前置放大管的基极，前置放大管的发射极接地，集电极连接在组成功放的PNP三极管的基极上，组成功放的PNP三极管的基极还接了功放级负载电阻的一端，负载电阻另一端连接组成功放的NPN三极管的基极，组成功放的PNP三极管与NPN三极管发射极相连接的中心点串连一只交连电容，交连电容的另一端接喇叭的一端，喇叭的另一端接地线，组成功放的NPN三极管集成电极接到预警电子线路的输出上。

2.根据权利要求1所述的两级放大双预警装置，其特征是：音响系统中组成功放的NPN三极管与PNP三极管都是大功率三极管，耐压100V。

3.根据权利要求1所述的两级放大双预警装置，其特征是：报警启动器中的干簧管开关是先将开关用螺丝固定在一个盒子内，装干簧管开关的盒子再用螺丝固定在门内。

4.根据权利要求1所述的两级放大双预警装置，其特征是：预警电子电路中的比较分压电路中的两只电阻功率是八分之一瓦。

5.根据权利要求1所述的两级放大双预警装置，其特征是：双功能精简稳压源中语音片是警声片。

6.根据权利要求1所述的两级放大双预警装置，其特征是：双功能精简稳压源中电压调整三极管选用的是高反压大功率三极管。

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