CN204856276U - 防涌压的三端稳压源 - Google Patents

Abstract

防涌压的三端稳压源，属于电子技术领域，由避雷器、过压保护级，三端稳压器组成。是具备了三重防雷保护的稳压电源，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。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。所以在有雷击或过压时，首先由避雷器启动，如果避雷器损坏，过压保护级立即启动，保护三端稳压器与所配设备不会损坏，大大减少电源的故障率，是一种优秀的稳压电源。

Description

防涌压的三端稳压源

技术领域

属于电子技术领域。

背景技术

电源是一切电子电路最重要的基本单元，其原因是，一切电子设备均需要可靠而稳定的电源。一种电子设备的好坏直接与电源有关。电源性能好，则整体性能好。电源也常常是易损坏的重点部件，而雷击与过压造成的损害又是故障的主要来源之一，所以，研究一种减少这种故障率的稳压电源，是十分有意义的。

目前的稳压电路，大多以三端集成稳压的78系列为代表，这类稳压电路的外接件少，性能稳定，使用方便，成本低，是一种成熟的优秀稳压电路，能输出稳定的工作电压值，所以运用极广。但是，它有一个致命的缺点，那就是输入端电压不能过高，不能超过36V，一旦过压，就会损坏。这种大受青睐的稳压电源，如果防雷性能未做好，输入端电压陡然上升，突然上升的高电压很容易损坏电源元件，特别是78系列的三端集成稳压电路，因为它的输入端电压不能高于36V。如果所配套的电子设备为保安类产品，产生的后果十分严重。而一旦损坏，有的设备电源是与配套设备装在一个机盒内，而有的电子设备很难找到专业维修点，这就造成了维修困难的问题。

正是因为这些原因，所以电子设备对电源的要求才会越来越高，而具有保护性质的电源更是电子设备的理想电源，因为可以更加保证电子设备良好的工作性能，因而对电源的提升十分必要。

因此要解决这些问题，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，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，又要在有过压时，能及时启动保护，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，设计一种保护性质的电源，运用三极管的高反压性质，结合电容不能跃变的性能，在雷击过压时，形成过压保护，不会损坏电源，达到过压能力强、防雷效果好的目的。

本发明采用的措施：

1、防涌压的三端稳压源由避雷器、过压保护级，三端稳压器组成。

过压保护级由保护三极管、上偏分压电阻、下偏分压电阻、备份保护稳压管，防涌压电容组成。

其中：避雷器接在整流输出与地线之间。

上偏分压电阻接在保护三极管基极与集电极之间，下偏分压电阻接在保护三极管的基极与地线之间，备份保护稳压管与下偏分压电阻并联，防涌压电容的一端接在保护三极管的基极，另一端接地线，保护三极管的集电极接整流输出，发射极接三端稳压器的输入端。

三端稳压器的接地端接地线，三端稳压器的输出端即是防涌压的三端稳压源的输出。

2、上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值应比三端稳压器输入端的最高电压值36V低5V或6V。

3、备份保护稳压管的稳压值应比上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值高3V或4V。

4、防涌压电容是用两个电解电容组成的无极形式，两个电解电容的正极相接，一个电解电容的负极接保护三极管的基极，另一个电解电容的负极接地线。

5、保护三极管为NPN三极管。

对以上措施解释如下：

1、防涌压的三端稳压源，由避雷器、过压保护级，三端稳压器组成。是具备了三重防雷保护的稳压电源，过压保护级中，包含了保护三极管、上偏分压电阻、下偏分压电阻、备份保护稳压管，防涌压电容，当受雷击产生涌压涌流时，备份保护稳压与防涌压电容立即启动，形成过压保护，保护三端稳压器。三端稳压器的主要功能是向所配设备输出稳定的电压。技术人员都知道，三端稳压器是一种优秀的电路，但是由于输入电压低，不能超过36V，所以一旦输入电压高就会造成损害，因而在输入端增加了保护级，在有情况发生时，立即启动，保护三端稳压器不会损坏。

2、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。

3、过压保护级的保护原理是：由该级的上偏分压电阻与下偏分压电阻分压成一个固定电压，这个电压应高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。

与下偏分压电阻并联的备份稳压管的稳压值高于上偏电阻与下偏电阻的分压值，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。由于该级的输出是第三级的输入，所以该级的输出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。而还有一个防涌压电容与之并联，防涌压电容的作用是，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。

4、上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值应比三端稳压器输入端的最高电压值36V低5V或6V。而备份保护稳压管的稳压值应比上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值高3V或4V。所以能形成上述的情况，在平时，备份保护稳压管是不工作的，但是却又能提供三端稳压器的输入电压，使三端稳压器能正常工作，只有在过压时，才启动，而不管是上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值还是备份保护稳压管的稳压值都比三端稳压器的输入端最高电压值36V低，因此在超过上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值或备份保护稳压管的稳压值，过压保护电路就会启动，不会损坏三端稳压器。

防涌压电容是用两个电解电容接为了无极的形式，两个电解电容的正极相接，一个电解电容的负极接保护三极管的基极，另一个电解电容的负极接地线。这样的好处是，不会漏电，更能可靠的防止瞬间的涌压。

5、三端稳压器的外接件少，性能稳定，使用方便，成本低，所以运用极广，是一种成熟的优秀稳压电路，能输出稳定的工作电压值。但是由于输入电压低一般仅30伏，所以一旦输入电压高就会造成损害，如果受到雷击，很可能会高于30V，所以本发明中设计了保护级与避雷器来防止三端稳压器受雷击损坏。

本发明实施后有以下显著的优点：

电源是一切电子电路最重要的基本单元，一切电子设备均需要可靠而稳定的电源。一种电子设备的好坏直接与电源有关。电源性能好，则整体性能好。电源也常常是易损坏的重点部件，而雷击与过压造成的损害又是故障的主要来源之一，所以，减少这种故障率的稳压电源，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：

1、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电路，该电路是一种优秀的稳压集成电路，稳压效果好，而且又含有多种保护，所以是一种优秀的稳压电路。

2、工作可靠，一是三端稳压集电路是一种成熟的集成稳压电路，工作可靠。二是过压保护级的元件由大功率三极管与外围件组成，也属于成熟的器件，三是过压保护级的外围线路精简，所以故障情况少。

3、具备了三重防雷防防过压的功效，一重保护是整流输出端所接的避雷器，当有雷击时，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。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。

4、成本低，易生产与调试。

附图说明

图1是防涌压的三端稳压源电路图。

图中：1、整流输出；2、避雷器；3、上偏分压电阻；4、下偏分压电阻；5、保护三极管；6、备份保护稳压管；7、两个电解电容组成的防涌压电容；8、三端稳压器；9、防涌压的三端稳压源的输出。

具体实施方式

图1是防涌压的三端稳压源的具体电路连接方式。

1、选件：保护三极管（图中的5）是高反压大功率NPN三极管，反压值为400V。上偏分压电阻（图中的3）与下偏分压电阻（图中的4）形成的分压值应比三端稳压器（图中的8）输入端的最高电压值36V低5V或6V。而备份保护稳压管（图中的6）的稳压值应比上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值高3V或4V。

2、焊接：按图1的线路图进行焊接。

避雷器（图中的2）接在整流输出与地线之间。

上偏分压电阻（图中的3）接在保护三极管（图中的5）基极与集电极之间，下偏分压电阻（图中的4）接在保护三极管的基极与地线之间，备份保护稳压管与下偏分压电阻并联，防涌压电容的一端接在保护三极管的基极，另一端接地线，保护三极管的集电极接整流输出，发射极接三端稳压器的输入端。

三端稳压器（图中的8）的接地端接地线，三端稳压器的输出端即是防涌压的三端稳压源的输出。

两个电解电容组成的防涌压电容（图中的7），两个电解电容的正极相接，一个电解电容的负极接保护三极管的基极，另一个电解电容的负极接地线。

3、调整：A、调整三端稳压器的输入端电压值：用万用表的红表笔接三端稳压器的输入端，黑表笔接地线，电压值应在25V到30V之间，如果无电压，调整上偏分压电阻（图中的3）与下偏分压电阻（图中的4）的阻值。

B、调整过压保护参数：用示波器的热端接在防涌压的三端稳压源的输出（图中的9），用100伏的直流电压点击整流输出（图中的1），示波器显示输出应为正常电压，否则应调试备份保护稳压管（图中的6），或是调整两个电解电容组成的防涌压电容（图中的7）。

Claims (5)

1.防涌压的三端稳压源，其特征是：由避雷器、过压保护级，三端稳压器组成；

过压保护级由保护三极管、上偏分压电阻、下偏分压电阻、备份保护稳压管，防涌压电容组成；

其中：避雷器接在整流输出与地线之间；

上偏分压电阻接在保护三极管基极与集电极之间，下偏分压电阻接在保护三极管的基极与地线之间，备份保护稳压管与下偏分压电阻并联，防涌压电容的一端接在保护三极管的基极，另一端接地线，保护三极管的集电极接整流输出，发射极接三端稳压器的输入端；

三端稳压器的接地端接地线，三端稳压器的输出端即是防涌压的三端稳压源的输出。

2.根据权利要求1所述的防涌压的三端稳压源，其特征是：上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值应比三端稳压器输入端的最高电压值36V低5V或6V。

3.根据权利要求1所述的防涌压的三端稳压源，其特征是：备份保护稳压管的稳压值应比上偏分压电阻与下偏分压电阻形成的分压值高3V或4V。

4.根据权利要求1所述的防涌压的三端稳压源，其特征是：防涌压电容是用两个电解电容组成的无极形式，两个电解电容的正极相接，一个电解电容的负极接保护三极管的基极，另一个电解电容的负极接地线。

5.根据权利要求1所述的防涌压的三端稳压源，其特征是：保护三极管为NPN三极管。