CN208207031U - 一种基于igbt的万用表过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于IGBT的万用表过流保护电路，包括单刀双掷开关S0、稳压二极管D0、IGBT管Q0、继电器K0、三极管Q1、蜂鸣器LS和电阻R4，IGBT管Q0的栅极与稳压二极管D0的阳极连接，且通过电阻RGE接地，IGBT管Q0的集电极通过电阻R2与继电器K0的线圈的一端连接，三极管Q1的基极通过电阻R3与IGBT管Q0的集电极连接，蜂鸣器LS的负极与三极管Q1的发射极连接，蜂鸣器LS的正极与外部电源的输出端VCC连接。本实用新型电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，过流保护响应快，恢复测量迅速，无需拆表，能够提高万用表电流测量效率，工作可靠性高，实用性强，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于电子测量仪器技术领域，具体涉及一种基于IGBT的万用表过流保护电路。
背景技术
在现有的万用表测量电流时都普遍存在一个问题：无论是选择量程不恰当，还是在不知道待测电流大小的情况下加上万用表，都很容易烧坏万用表保险丝，使得万用表在一段时间内不能工作，需要更换烧坏的保险丝后才能再次使用。为了解决这一问题，人们开始研究万用表过流保护的方法并将万用表过流保护装置加入万用表中，具体方法主要有以下几种：(1)将普通的保险丝用一种可恢复保险丝来代替；(2)接入限流电阻；(3)接入快速熔丝管；(4)接入熔断电阻；(5)通过单片机使得在接入电流时先进行一个判断看此台万用表是否能测量待测电流，来避免烧坏万用表；第(1)种方法虽然可以减少保险丝的更换频率，但是，当万用表的自恢复保险丝烧坏时，自恢复保险丝需要一段时间才能恢复，使得万用表在烧坏保险丝后还是不得不等一段时间之后再次投入使用；第(2)种方法限流电阻虽然能起到分压的作用，能够减少保险丝的烧断次数，但是需要线性补偿，同时增大了功率消耗；第(3)种方法和第(4)种方法，快速熔丝管和熔断电阻在电流过大时断开以保护电路，继续使用时需要更换或重新焊接，操作麻烦；第(5)种方法，可以很好的避免保险丝的损坏，但是由于单片机的加入使得万用表在成本上有所提高，在一定程度上降低了万用表的实用性。现有技术中还缺乏电路结构简单、实现方便且成本低、工作可靠性高、实用性强、使用效果好的万用表过流保护电路。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，过流保护响应快，恢复测量迅速，无需拆表，能够提高万用表电流测量效率，工作可靠性高，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：包括单刀双掷开关S0、稳压二极管D0、IGBT管Q0、继电器K0、三极管Q1、蜂鸣器LS和电阻R4，所述稳压二极管D0的阴极通过电阻R0与单刀双掷开关S0的一个动端连接，且通过电阻R1与单刀双掷开关S0的另一个动端连接，所述单刀双掷开关S0的不动端为所述万用表过流保护电路用于连接万用表的红表笔的红表笔连接端bb1_connect，所述稳压二极管D0的阴极还通过继电器K0的常开触点开关与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端为所述万用表过流保护电路用于连接万用表的黑表笔的黑表笔连接端bb2_connect，所述IGBT管Q0的栅极与稳压二极管D0的阳极连接，且通过电阻RGE接地，所述IGBT管Q0的集电极通过电阻R2与继电器K0的线圈的一端连接，所述继电器K0的线圈的另一端与外部电源的输出端VCC连接，所述IGBT管Q0的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R3与IGBT管Q0的集电极连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R5接地，所述蜂鸣器LS的负极与三极管Q1的发射极连接，所述蜂鸣器LS的正极与外部电源的输出端VCC连接。
上述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：还包括开关二极管D1，所述开关二极管D1的阴极与IGBT管Q0的集电极连接，所述开关二极管D1的阳极接地。
上述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：还包括开关二极管D2，所述开关二极管D2的阳极与三极管Q1的发射极连接，所述开关二极管D2的阴极与外部电源的输出端VCC连接。
上述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：所述稳压二极管D0的型号为1N4739A。
上述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：所述绝IGBT管Q0的型号为GSW10N60，具有输入阻抗高，导通压降小的优点。
上述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：所述三极管Q1为型号为2N3906的PNP型三极管。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。
2、本实用新型采用型号为GSW10N60的IGBT管(绝缘栅双极型晶体管)Q0作为通断器件，并利用稳压二极管D0的反向击穿电压进行触发，在过流现象发生时，继电器K0的线圈失电，迅速断开测量电路并使蜂鸣器LS报警，万用表的表笔离开测量点则电流信号消失，本实用新型恢复不工作状态，本实用新型在保护万用表的同时省去了拆卸这一步骤，且避免了拆卸、更换保险丝、焊接快速熔丝管或熔断电阻等带来的测量中断现象，能够有效提高万用表电流测量的可靠性和测量效率。
3、本实用新型的工作可靠性高，能够广泛应用到万用表过流保护中，作为一个嵌入式电路模块使用，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型的电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低，过流保护响应快，恢复测量迅速，无需拆表，能够提高万用表电流测量效率，工作可靠性高，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的基于IGBT的万用表过流保护电路，包括单刀双掷开关S0、稳压二极管D0、IGBT管Q0、继电器K0、三极管Q1、蜂鸣器LS和电阻R4，所述稳压二极管D0的阴极通过电阻R0与单刀双掷开关S0的一个动端连接，且通过电阻R1与单刀双掷开关S0的另一个动端连接，所述单刀双掷开关S0的不动端为所述万用表过流保护电路用于连接万用表的红表笔的红表笔连接端bb1_connect，所述稳压二极管D0的阴极还通过继电器K0的常开触点开关与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端为所述万用表过流保护电路用于连接万用表的黑表笔的黑表笔连接端bb2_connect，所述IGBT管Q0的栅极与稳压二极管D0的阳极连接，且通过电阻RGE接地，所述IGBT管Q0的集电极通过电阻R2与继电器K0的线圈的一端连接，所述继电器K0的线圈的另一端与外部电源的输出端VCC连接，所述IGBT管Q0的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R3与IGBT管Q0的集电极连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R5接地，所述蜂鸣器LS的负极与三极管Q1的发射极连接，所述蜂鸣器LS的正极与外部电源的输出端VCC连接。
具体实施时，所述外部电源的输出端VCC输出的电压为9V，所述电阻R0和电阻R1的阻值不相等，单刀双掷开关S0用于选择电路中接入电阻R0或电阻R1，从而调节所述万用表过流保护电路的过流保护电流范围为接入电阻R0时的过流保护电流范围或接入电阻R1时的过流保护电流范围。
如图1所示，本实施例中，所述万用表过流保护电路还包括开关二极管D1，所述开关二极管D1的阴极与IGBT管Q0的集电极连接，所述开关二极管D1的阳极接地。
本实施例中，所述万用表过流保护电路还包括开关二极管D2，所述开关二极管D2的阳极与三极管Q1的发射极连接，所述开关二极管D2的阴极与外部电源的输出端VCC连接。
本实施例中，所述稳压二极管D0的型号为1N4739A。
本实施例中，所述IGBT管Q0的型号为GSW10N60。
本实施例中，所述三极管Q1为型号为2N3906的PNP型三极管。
本实用新型使用时，作为一个嵌入式电路模块安装在万用表中；所述单刀双掷开关S0的不动端与万用表的红表笔连接，所述电阻R4未连接继电器K0的常开触点开关的一端与万用表的黑表笔连接。当使用万用表进行电流测量时，扳动单刀双掷开关S0，选择过流保护电流范围为接入电阻R0时的过流保护电流范围或接入电阻R1时的过流保护电流范围。当没有过流现象发生时，继电器K0线圈由外部电源供电，继电器K0的常开触点开关闭合，万用表能够正常测量；当有过流现象发生时，稳压二极管D0反向击穿，触发IGBT管Q0断开继电器K0的线圈的供电回路，继电器K0的常开触点开关断开，万用表停止测量，同时，三极管Q1导通，蜂鸣器LS发出报警声音，万用表使用者听到报警声音后，将万用表的黑表笔和红表笔离开电流测量点，此时，电流信号消失，所述万用表过流保护电路恢复不工作状态。本实用新型在保护万用表的同时省去了拆卸这一步骤。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：包括单刀双掷开关S0、稳压二极管D0、IGBT管Q0、继电器K0、三极管Q1、蜂鸣器LS和电阻R4，所述稳压二极管D0的阴极通过电阻R0与单刀双掷开关S0的一个动端连接，且通过电阻R1与单刀双掷开关S0的另一个动端连接，所述单刀双掷开关S0的不动端为所述万用表过流保护电路用于连接万用表的红表笔的红表笔连接端bb1_connect，所述稳压二极管D0的阴极还通过继电器K0的常开触点开关与电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端为所述万用表过流保护电路用于连接万用表的黑表笔的黑表笔连接端bb2_connect，所述IGBT管Q0的栅极与稳压二极管D0的阳极连接，且通过电阻RGE接地，所述IGBT管Q0的集电极通过电阻R2与继电器K0的线圈的一端连接，所述继电器K0的线圈的另一端与外部电源的输出端VCC连接，所述IGBT管Q0的发射极接地，所述三极管Q1的基极通过电阻R3与IGBT管Q0的集电极连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R5接地，所述蜂鸣器LS的负极与三极管Q1的发射极连接，所述蜂鸣器LS的正极与外部电源的输出端VCC连接。
2.按照权利要求1所述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：还包括开关二极管D1，所述开关二极管D1的阴极与IGBT管Q0的集电极连接，所述开关二极管D1的阳极接地。
3.按照权利要求1或2所述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：还包括开关二极管D2，所述开关二极管D2的阳极与三极管Q1的发射极连接，所述开关二极管D2的阴极与外部电源的输出端VCC连接。
4.按照权利要求1所述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：所述稳压二极管D0的型号为1N4739A。
5.按照权利要求1所述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：所述IGBT管Q0的型号为GSW10N60。
6.按照权利要求1所述的一种基于IGBT的万用表过流保护电路，其特征在于：所述三极管Q1为型号为2N3906的PNP型三极管。
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Cited By (2)
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| CN109490601A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 广东工程职业技术学院 | 一种多功能数字万用表 |
| CN110045434A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-23 | 安徽汉云智能制造有限责任公司 | 一种红外对射装置 |
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2018
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| CN109490601B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-11-24 | 广东工程职业技术学院 | 一种多功能数字万用表 |
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