CN204833042U - 适用型可监测的三端稳压源 - Google Patents

Abstract

适用型可监测的三端稳压源<b>，</b>属于保安技术领域，由整流电路、避雷器、过流监测电路、取样电路、输入端保护电路、可调型三端稳压电路共同组成。在设备与电源本身出现故障使电流发生变化时，取样电路立即取样，启动过流监测电路形成声与光的警示，在避雷器与输入端保护电路在三端稳压器的输入端形成防雷与过压的多重保护，本措施实施后，减电源与设备的损坏率，并有时时跟踪监测显示过流情况的能力，以适应电子产品的特殊需要，其线路还有亮点之一是，提升了大力过压能力，亮点之二是输出电压的可调性，所以能有极广泛的运用。

Description

适用型可监测的三端稳压源

技术领域

属于保安技术领域。

背景技术

减少电源的故障率，有故障时主动提示的监测型电源，是本单元位研究的一个重点，不管是任何设备上，都有着重要的意义。

不管是电源本身的故障还是设备产生了故障，都能在电源的电流中直接表现出来，如果能将这种电流表现故障的形式转变为人们通常的直观形式，像汽车的倒车一样用声音提示出来，或是发出亮光，让人们一看就懂，一听就知道有故障了，这种直观的表现，如同监测器，让人们能及时得知，及时维修，显然是很有必要的，它大大减少了电源与设备的损坏率。在平时能随时监测，在电源本身或设备出现问题时，能主动提示，便于人们及时得知，及时维修，对于任何产品都是十分关键，特别是保安类器材，这类产品的特殊性在于，它需要全天候的待命，如果是监测器，很可能十天半月都不会用到一次，因此人们通常是只在发生了事件之后才查看，因此如果有损坏，发生事件时未能起到监测或保安的作用，产生的后果十分严重，但这类器材又不可能让用户时常模拟事件发生而检测是否有损坏，因此，有监测性的电源，十分重要，且有着很大的意义。

如今的稳压电源中，三端稳压电路占很大的比例，使用极为广泛，它外接件少，使用方便，成本低，稳压可靠，但它却有的致命弱点在于过压能力强，它的输入端最高电压只有36V，而在有雷击时，突然的涌压通常会上百伏，这不管是对于三端稳压还是其它稳压电路都是不能承受的。

正是因为上述的种种原因，因此，再如今的电源种类虽然多，但是在电源本身或所配设备出现故障时不能有提示，在有雷击或其它原因的过压时也不能迅速启动保护，无法灵活地调整电源输出电压，因此现今的稳压电源还很不完善。

要解决上述的问题，达到在雷雨天不再需要断电来保护电器，在有过压情况时，也不再担心会损坏电源的目的，而且在电源或设备本身发生故障时，能主动提示，便于人们及时得知，及时维护，必须要进行系统的研究，需要多种技术的支持，需要有创新的思维方式，因为它既要考虑到能稳压，又要在有过流过压时，能及时提示，所以，它必须突破传统的稳压电路的方式，找到新的方向，才能实现。

发明内容

本发明的主要目的是，提出一种新的电路，运用三极管的放大性能作过流时的监测启动，在有过流情况时，形成过流监测，主动形成声、光提示，便于人们及时得知及时处理，减电源与设备的损坏率，并有时时跟踪监测显示的能力，以适应电子产品的特殊需要，其线路还有亮点之一是，提升了大力过压能力，亮点之二是输出电压的可调性，所以能有极广泛的运用。

本发明采用的措施：

1、适用型可监测的三端稳压源由整流电路、避雷器、过流监测电路、取样电路、输入端保护电路、可调型三端稳压电路共同组成。

其中：整流电路是全波整流：两个整流二极管的正极分别接整流变压器次级的两边端头，两个整流二极管的负极接在一起为整流输出，整流变压器的中心轴头接地线。

避雷器接在整流输出与地线之间。

取样电路由压降二极管、取样电阻组成。

过流监测电路由过流控制三极管、隔离二极管、监测指示灯、监测保护电阻、发声器组成。

过流控制三极管的集电极接在整流输出上，压降二极管接在过流控制三极管的集电极与基极之间，过流监测三极管的发射极为三路，一路接监测保护电阻与监测指示灯的串联电路到地线，另一路接发声器到地线，第三路接隔离二极管到输入端保护电路中保护三极管的集电极，取样电阻接在过流监测三极管的基极与保护三极管的集电极之间。

输入端保护电路由保护三极管、上偏电阻、下偏电阻、备份稳压管、基极电容组成：上偏电阻接在保护三极管的集电极与基极之间，下偏电阻接在保护三极管的基极与地线之间，备份稳压管与下偏电阻并联，基极电容与下偏电阻并联，保护三极管的发射极连接可调型三端稳压电路中三端稳压器的输入。

可调型三端稳压电路由三端稳压器与上偏调压电阻、下偏调压电阻组成。

上偏调压电阻接在三端稳压器的输出端与接地端之间，下偏调压电阻接在接地端与地线之间，三端稳压器的输出端即是适用型可监测的三端稳压源的输出。

2、整流电路是桥式整流电路。

3、基极电容是由两个电解电容组成的无极电容，两个电解电容的负极相接，其中一个正极接保护三极管的基极，另一个正极接地线。

对以上措施解释如下：

适用型可监测的三端稳压源的特点一是保持了三端集成稳压电路的系列优点。二是运用三极管的放大性能作过流时的监测启动，在有过流情况时，形成过流监测，主动形成声、光提示，便于人们及时得知及时处理，减电源与设备的损坏率，并有时时跟踪监测显示的能力，以适应电子产品的特殊需要，其线路还有亮点之一是，提升了大力过压能力，亮点之二是输出电压的可调性，所以能有极广泛的运用。

为达到以上的目的，所以采用了以下的措施。

一、过流监测的原理说明：

过流监测的好处在于，在设备或电源本身出现故障时，能及时得知，便于及时处理。

1、形成监测保护的原理是：一旦所配设备或电源本身产生故障，使电流增加，取样电阻(图1中的7)两端的压降增加，过流控制三极管（图1中的5）立即导通，发声器（图1中的9）与监测指示灯（图1中的11）立即启动，发出警示。过流控制三极管具备了放大的能力，因此，即使是较小的压降变化，经过过流控制三极管的放大后，都能使发声器启动，发出提示音，同时发出光的警示。

2、过流控制三极管具备了“跟踪”性质，当配套设备发出故障，使电流增加，或是当电源本身发生故障，使电流增加，在电流刚有变化时，经过过流控制三极管的放大，立即产生警示，而当整流输出端恢复正常，过流控制三极管立即断开，如此形成对电源及所配设备的监测。

发声器可以提前输入“请注意”、“电流有变化”等，在警示时，可以很方便地听出来。

3、隔离二极管（图1中的8）的作用是，将三端稳器的输入端与声警示片、监测指示灯隔离，使三端集成稳压器输入端的电压不会倒流回过流控制三极管的发射极，在整流输出未产生问题时，发声器与监测指示灯不会产生误启动，保证每次警示都是出现在故障产生的时候。

4、压降二极管（图1中的6）的作用是，针对过流控制三极管的工作特性，使过流控制三极管的集电极与基极之间存在压差，让过流控制三极管能正常工作。之所以不用电阻作压降而是运用二极管作压降，是因为，电阻虽然满足了过流控制三极管放大的功能，但是却会损失三端集成稳压电路输入端的电压，三端集成稳压电路的输出端需要的电流越大，其输入端的电压损失越多。而用二极管的好处是，不会损失三端集成稳压电路输入端的电压值，因为一个二极管为固定的0.7V，因此，不管是输出端需要大电流还是小电流，都不会产生输入端的电压损失。

二、输入端保护电路的原理与特点：

三端稳压器的输入端的最高输入电压为36V，一旦过压就会损坏，而雷击时的涌压、或者是意外情况下的整流输出升高都很有可能超过36V，因此，特意设计了输入端保护电路来保证三端稳压器与设备不会受过压而损坏。

过压保护电路的保护原理是：由上偏电阻（图1中的13）与下偏电阻（图1中的14）分压成一个固定电压，这个电压应低于三端稳压器的输入电压，在正常市电的情况下，两电阻分压由保护三极管（图1中的12）的发射极输出，能提供较大的输出供三端稳压器的需要。

与下偏电阻并联的备份稳压管（图1中的16）的稳压值高于上偏电阻与下偏电阻的分压值，但低于三端稳压器的最高输入电压值，所以备份稳压管不导通，成为无电流通过的备份状态。所以不易损坏，在实践中，电阻的可靠性将远高于有源件稳压管，所以只是上偏与下偏电阻支路有电流通过，但不容易造成电阻的损坏。由于保护三极管的发射极为三端稳压器的输入提供电压，所以不需要精确的稳压效果，只要在一个符合三端稳压器所需的较大区间就可，所并联的备份稳压管，实际上的作用是限压，如果有击或市电意外过高时，以保证三端稳压器的输入不可能过压。而还有一个基极电容（图1中的15）与之并联，基极电容的作用是，当产生一瞬间涌压情况时，因为电容不能跃变，因此，它使保护三极管的基极仍处于稳压值，所以这样设计的好处一是，在市电正常状态下，符合三端稳压器所需的输入要求，而在意外时三端稳压器不会过压因而有很好的保护作用。二是因为易坏件备份稳压管平时不通电，所以不易损坏。

在措施3中所述的基极电容是两个电解电容接成的无极形式，如图2所示。两个电解电容的负极相接，一个电解电容的正极接保护三极管的基极，另一个电解电容的正极接地线。这样的好处是，不会漏电，更能可靠的防止瞬间的涌压。

三、有多重的防雷防过压的保护：防雷保护的第一重保护是整流输出端对地接有避雷器，有雷击时，其涌流将迅速入地，形成防雷第一级保护。由于保护级的保护三极管是NPN三极管，其反压值可为400伏，（一般三端稳压器的输入端不能超过36V），所以形成二重保护。由于本措施中的过压保护级采用了特殊的电阻、备份稳压管、防涌压电容并联设计，可防涌流涌压，确保基极不可能输出较高的电压，所以形成第三重保护。

四、整流电路是用的全波整流，整流变压器的中心轴头接地线，次级两边端头分别接一个整流二极管，线路精简，成本低，而如图2所示的桥式整流，桥式整流是最经典的整流电路，整流可靠。

五、可调整三端稳压电路中，能方便地调整输出的电压。这是因为三端集成稳压器采用了两个调压电阻与之配合，形成输出电压的调整，三端集成稳压器接地端接了下偏调整电阻，输出端与接地端接了上偏调整电阻，因此，实现了输出电压的灵活调整。这对于有浮充需要的电器来说，很重要，因为它能调整出浮充所需要的标准电压值。

本发明实施后有以下显著的优点：

电源的好坏，直接影响到整体的性能。电源性能好，则整体性能好。电源的也常常是常损坏的重点部位，但不管是电源本身还是设备发生故障，都能在电源中体现出来，而能及时得知故障，及时维修，是十分重要的。

所以对电源的研究是十分有意义的，而本发明的实施有着积极的意义。优点如下：

一、稳压源稳压效果好。即能提供稳定的电压，因为该电路是三端集成稳压器，它的外接件少，性能稳定，使用方便，是一种优秀的稳压集成电路，而且在本措施中，又有过流保护，所以是一种优秀的稳压电路。

二、保持了三端集成稳压电路的系列优点，使用方便、成本低、稳压效果好，而在保持了三端集成稳压电路的所有优点的基础之上，增加了过压速断保护与过流监测的新功能，让本电源的运用更为广泛。

三、过流监测电路功能可靠，表现在：

1、具备跟踪性质，当电流刚有电压变化，立即产生声警示，而当电流恢复正常，立即断开，如此形成对三端集成稳压器与设备的监测。

2、具备放大性，过流控制三极管具备了放大性质，哪怕是微小的电流变化，经过过流控制三极管的放大后，也能产生声音提示。

3、具备可靠性，因为使用了隔离二极管与压降二极管，保证了在正常情况下，N型过流监测电路不会启动，保证每次的声音提示都产生在发生故障的时候。

四、具备了多重防雷防过压的能力：

防雷保护的第一重保护是整流输出端对地接有避雷器，有雷击时，其涌流将迅速入地，形成防雷第一级保护。由于保护级的保护三极管是NPN三极管，其反压值可为400伏，（一般三端稳压器的输入端不能超过36V），所以形成二重保护。由于过压保护级采用了特殊的电阻、备份稳压管、防涌压电容并联设计，可防涌流涌压，确保基极不可能输出较高的电压，所以形成第三重保护。

五、能灵活地调整输出电压，更能可靠地调整出浮充所需的标准浮充电压，因而使该电源用途极广。

六、线路精简，成本低，易生产与调试。

附图说明

图1是适用型可监测的三端稳压源的电路图。

图中：1、交流输入；2、整流变压器；3、整流变压器中心轴头；4、整流二极管；5、过流控制三极管；6、压降二极管；7、取样电阻；8、隔离二极管；9、发声器；10、监测保护电阻；11、监测指示灯；12、保护三极管；13、上偏电阻；14、下偏电阻；15、基极电容；16、备份稳压管；17、三端稳压器；18、上偏调压电阻；19、下偏调压电阻；20、适用型可监测的三端稳压源的输出。

图2是桥式整流、基极电容为两个电解电容形成的无极电容的电路图。

图中：0.1、桥式整流接整流变压器次级的两端头；0.2、桥式整流；5、过流控制三极管；6、压降二极管；7、取样电阻；8、隔离二极管；9、发声器；10、监测保护电阻；11、监测指示灯；12、保护三极管；13、上偏电阻；14、下偏电阻；15、基极电容；16、备份稳压管；17、三端稳压器；18、上偏调压电阻；19、下偏调压电阻；20、适用型可监测的三端稳压源的输出；21、形成无极电容的另一电解电容。

具体实施方式

图1与图2是适用型可监测的三端稳压源的具体电路连接方式。

1、选件：

整流二极管为大功率二极管。保护三极管与过流控制三极管的反压值在100V之上。

2、按图1或图2的线路图焊接。

3、调整过流保护。在适用型可监测的三端稳压源的输出上接一个5瓦的10欧电阻的一端，用电阻的另一端点击地线时，发声片（图1中的8）发出声音提示，同时监测指示灯（图1中的11）发出光亮，否则调整取样电阻（图1中的7）的阻值。

4、检测防雷过压保护。断掉交流输入，断掉避雷器，电压表红表笔接在适用型可监测的三端稳压源的输出上，黑表笔接地线，用100V直流电点击整流输出，此时适用型可监测的三端稳压源的输出应为正常工作电压，否则应调整备份稳压管（图1中的16）的稳压值。断开100V直流电压，接通交流输入，适用型可监测的三端稳压源的输出设备工作电压。

5、调整三端稳压器的输入端电压：上偏电阻（图1中的13）与下偏电阻（图1中的14）形成的分压值比三端稳压器输入端的最高输入电压36V低，而备份稳压管（图1中的16）的稳压值比三端稳压器的最高输入电压低，比下偏电阻、上偏电阻形成的分压值高，如此，才能保护备份稳压管在一般情况下不产生电流。

调整上偏调压电阻（图2中的18），与下偏调压电阻（图2中的19）可调三端稳压器的输出电压。

Claims (3)

1.适用型可监测的三端稳压源，其特征是：由整流电路、避雷器、过流监测电路、取样电路、输入端保护电路、可调型三端稳压电路共同组成；

其中：整流电路是全波整流：两个整流二极管的正极分别接整流变压器次级的两边端头，两个整流二极管的负极接在一起为整流输出，整流变压器的中心轴头接地线；

避雷器接在整流输出与地线之间；

取样电路由压降二极管、取样电阻组成；

过流监测电路由过流控制三极管、隔离二极管、监测指示灯、监测保护电阻、发声器组成；

过流控制三极管的集电极接在整流输出上，压降二极管接在过流控制三极管的集电极与基极之间，过流监测三极管的发射极为三路，一路接监测保护电阻与监测指示灯的串联电路到地线，另一路接发声器到地线，第三路接隔离二极管到输入端保护电路中保护三极管的集电极，取样电阻接在过流监测三极管的基极与保护三极管的集电极之间；

输入端保护电路由保护三极管、上偏电阻、下偏电阻、备份稳压管、基极电容组成：上偏电阻接在保护三极管的集电极与基极之间，下偏电阻接在保护三极管的基极与地线之间，备份稳压管与下偏电阻并联，基极电容与下偏电阻并联，保护三极管的发射极连接可调型三端稳压电路中三端稳压器的输入；

可调型三端稳压电路由三端稳压器与上偏调压电阻、下偏调压电阻组成：

上偏调压电阻接在三端稳压器的输出端与接地端之间，下偏调压电阻接在接地端与地线之间，三端稳压器的输出端即是适用型可监测的三端稳压源的输出。

2.根据权利要求1所述的适用型可监测的三端稳压源，其特征是：整流电路是桥式整流电路。

3.根据权利要求1所述的适用型可监测的三端稳压源，其特征是：基极电容是由两个电解电容组成的无极电容，两个电解电容的负极相接，其中一个正极接保护三极管的基极，另一个正极接地线。