CN2063312U - 可控硅电源的过载及短路保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种可控硅电源的过载及短路保护装置。装置是在电源的主回路上设一阻值极小的取样电阻Rf，电阻上的电压由运算放大器LC₄放大，由保护电路监测负载R_L的过电流，保护电路由运算放大器IC₂、IC₃及电阻、电容、二极管等构成。脉冲形成电路输出的脉冲触发可控硅元件导通。一旦发生过载或短路，保护电路立即翻转，并中止触发，起到高速、有效地保护。主要用于电磁振动给料机及箱式电炉，可控硅调压器等调节电流或电压的可控硅电源中。

Description

本实用新型涉及一种对可控硅电源在发生过载及短路时的保护装置。

目前，对可控硅电源的过载及短路保护，多采用快速熔断器或快速开关、快速过电流继电器等来实现，虽然上述器件动作时间较短，但动作时间还是难于满足使用要求，往往因操作不慎出现短路时，难免要损坏可控硅元器件，加之快速熔断器不易购到，常以普通熔断器代用，于是对可控硅器件将会构成更为严重的潜在威胁。

本实用新型的目的是提供一种可靠、快速有效的保护装置，使得可控硅电源在发生过载及短路事故时，能高速切断电源，而不致损坏熔断器和可控硅器件。

本实用新型是这样构成的，它包括由熔断器、单向可控硅、负载构成的主回路及由工作电源部份，脉冲形成电路构成的可控硅触发电路，并且在可控硅触发电路的基础上增加过载、短路保护状态的建立、保持、恢复部件，该部件由串接在主回路上的取样电阻、取样电压放大器及保护器组成。

本实用新型的具体细节由以下实施例及其附图给出。

附图为本实用新型的电路图。

主回路由负载R_L、普通熔断器BX及单向可控硅BG₁构成。装置的工作电源采用普通电路，该电路由电源变压器B₁，集成电路（三端稳压器）IC₅、电容器C₁、C₂、C₃、C₄、二极管D₃组成。可控硅触发脉冲形成电路由运算放大器IC₁，集成电路IC₆，电阻R₁、R₂、R₇，电容C₆，电位器RV，二极管D₁构成。

取样电阻R_f串接在主回路上，其阻值极小，约为0.005欧姆。取样电阻放大器由运算放大器IC₄及电阻R₈、R₉、R₁₀构成。保护器由运算放大器IC₂、IC₃，电阻R₃、R₄、R₅及电容C₅，二极管D₂构成。其中IC₁、₂、₃、₄为LM₃₂₄四运算放大器。

本实用新型的工作过程如下：在正常状况下，通过脉冲形成电路所输出一系列导通时刻连续可调的脉冲，并触发可控硅元件导通，导通时刻、即负载R_L的电流由电位器R_V来决定，负载的过电流状况是由保护电路来监测。一旦发生过载或短路，取样电阻R_f上的电压通过运算放大器IC₄放大，此时，运算放大器IC₄的输出电压将大于运算放大器IC₃的参比电压，并且IC₃的输出立即由高电平变为低电平；运算放大器IC₂的输出也由高电平变为低电平，由于将集成电路IC₅的复位端作为保护电路中止对可控硅触发脉冲输出动作的控制端，因此，立即使集成电路IC₅复位端电压由高变低，强迫IC₆的输出变成低电平，立即中止脉冲形成电路对可控硅的触发。可控硅在过流导通状态下，经过当前一个周波（数毫秒）之后，下一个周波开始便不再触发导通，从而起到了保护作用。过后取样电阻上的电压为零，运算放大器IC₄的输出也为零，运算放大器IC₃的输出也由低变高。1秒钟后，运算放大器IC₂的输出恢复高电平，集成电路IC₅重新输出可控硅触发脉冲。若此时短路已经解除，即自动投入正常运行，否则，再次进入保护状态。

本实用新型结构简单，在使用普通熔断器的条件下，仍能对可控硅元件的过载或短路进行有效、高速的保护。对3CT20A的可控硅元件，当发生短路时，在数毫秒之内即可高速切断主回路中大到380A的短路电流，从而，大大提高了可控硅电源的可靠性。该装置主要用于电磁振动给料机可控硅电源及箱式电炉、可控硅调压器、可控硅调功器、逆变电源等需要调节电流或电压的其它可控硅电源中。

Claims (5)

1、一种可控硅电源的过载及短路保护装置，包括由熔断器BX、单向可控硅BG₁、负载RL构成的主回路及由工作电源部分、可控硅触发脉冲形成电路构成的可控硅触发电路，其特征在于还有过载及短路保护状态的建立、保持、恢复部件，所说的部件由串接在主回路上的取样电阻(Rf)，取样电压放大器及保护器组成。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于所说的保护器由运算放大器IC₂、IC₃、电阻R₃、R₄、R₅、电容C₅、二极管D₂组成。

3、按照权利要求1所述的装置，其特征在于所说的电压放大器由运算放大器IC₄及电阻R₈、R₉、R₁₀组成。

4、按照权利要求所述的装置，其特征在于取样电阻R_f的阻值为0.005欧姆左右。

5、按照权利要求1所述的装置，其特征在于脉冲形成电路中的集成电路IC₆复位端为保护电路中止可控硅触发脉冲输出动作的控制端。