教学实验电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及教学实验电源系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断进步，越来越多的电子产品走进我们的日常生活，各行各业都在充分利用这个难得的发展机遇，进行创新。教育行业的科技企业也不例外，传统的物理实验室电源，采用波段开关调节教师或学生实验电压，尤其是学生受控电源控制采用传统的机械式自锁开关或小型空气开关，且存在机械寿命问题。传统教学实验室设备没有加密功能，任何人到实验室都可以随便开机，任意操作，甚至损坏机器，而且多数教师做完实验后还容易漏忘关机，更易产生安全隐患。传统的实验室操作控制，均采用双键操作，一键开，另一键关，即使有单键也都为单键机械式自锁弹簧开关，还存在机械寿命短的问题，根本无法与轻触式单键双模开关相比。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是现有技术采用波段开关调节教师或学生实验电压，机械寿命短，可控性不强；为了解决上述问题，本实用新型提供了一种新型的实验室教学电源控制系统，包括非接触式射频刷卡开机管理系统、单键双模开关控制系统、教师电源系统和学生电源系统，电流经漏电总开关分别进入非接触式射频刷卡开机管理系统和设备总控制电源输入端，总电源输入端分别与单键双模开关控制系统、教师电源系统和学生电源系统相连；所述单键双模开关控制系统分别控制教师电源系统和学生电源系统；教师电源系统包括教师变压器编码绕组，学生电源系统包括学生变压器编码绕组，教师电源系统和学生电源系统分别通过低压交/直流编码调节交/直流稳压电路；单键双模开关控制系统的教师编码调节单元控制调节教师电源系统的低压交/直流编码，单键双模开关控制系统的学生编码调节单元控制调节学生电源系统的低压交/直流编码。
[0004]优选的，所述单键双模开关控制系统包括单键双模开关和电源输出控制电路，所述单键双模开关控制电源输出控制电路的输出电压；所述单键双模开关包括六非门反相器、电容器、电阻和轻触式开关；所述电源输出电路包括编码变压器，所述编码变压器由变压器绕组以8421码的相序组合构成。
[0005]优选的，所述非接触式射频刷卡开机管理系统包括读卡器识别电路、非接触式射频读卡器和延时电路，输出电流经漏电总开关后分成两路，一路到读卡器识别电路的设备总控制电源输入端，另一路进入非接触式射频读卡器，设备总控制电源输入端与延时电路相连。
[0006]优选的，所述教师电源系统包括总控电源和教师插座控制单元，且均包括过流保护单元、过载保护单元、短路保护单元、双路漏电保护单元；
[0007]所述学生电源系统包括受控电源和插座控制单元，受控电源控制单元和学生插座控制单元独立设置，且均包括过载保护单元、声光报警单元、短路锁定单元和复位装置。
[0008]优选的，所述总控电源单路或多路任意控制或锁定学生电源系统的插座控制单
J L.ο
[0009]本实用新型优选实施例的有益效果为:1、传统工频变压器的变压输出都采用多抽头形式，用传统的波段开关或档位开关进行电压输出的人工升降调节，且抽头多、接点多、故障率高；本实用新型将数字编码技术，成功应用于电源变压器中，把传统的变压器绕组以数字编码形式按序排列，再利用编码原理进行相序组合，使变压器的绕组跟随编码电路的加减组合而进行升降输出，颠覆性的改变了传统变压器的调压模式，操作简单、使用方便、经久耐用；2、本实用新型为教师、学生物理教学实验室提供低压交、直流电源和所需的市电电源，可对学生实验电源进行独立或分组控制、锁定、调节，并具有漏电、过载、短路多重保护及声光报警和复位功能；3、本实用新型可实现计算机管理，便于有效控制输出电压，输出电流大，负载能力强，是实现大功率调压进入数字化管理模式的新途径。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的模块连接框图；
[0011]图2为本实用新型的单键双模开关控制系统电路图。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步描述。
[0013]如图1所示，本实用新型的实验室教学电源控制系统，包括非接触式射频刷卡开机管理系统、单键双模开关控制系统、教师电源系统和学生电源系统，电流经漏电总开关分别进入非接触式射频刷卡开机管理系统和设备总控制电源输入端，总电源输入端分别通过安全隔离电路与单键双模开关控制系统、教师电源系统和学生电源系统相连，安全隔离电路为操作系统供电；单键双模开关控制系统分别控制教师电源系统和学生电源系统；教师电源系统包括教师变压器编码绕组，学生电源系统包括学生变压器编码绕组，教师电源系统和学生电源系统分别通过低压交/直流编码调节交/直流稳压电路，交/直流稳压电路还与交/直流保护电路、交/直流保护报警电路相连，最终输出所需安全电压；单键双模开关控制系统的教师编码调节单元控制调节教师电源系统的低压交/直流编码，单键双模开关控制系统的学生编码调节单元控制调节学生电源系统的低压交/直流编码。
[0014]非接触式射频刷卡开机管理系统包括读卡器识别电路、非接触式射频读卡器和延时电路，输出电流经漏电总开关后分成两路，一路到读卡器识别电路的设备总控制电源输入端，另一路进入非接触式射频读卡器，设备总控制电源输入端与延时电路相连。
[0015]教师电源系统包括总控电源和教师插座控制单元，且均包括过流保护单元、过载保护单元、短路单元、双路漏电保护单元；学生电源系统包括受控电源和插座控制单元，受控电源控制单元和学生插座控制单元独立设置，且均包括过载保护单元、声光报警单元、短路锁定单元和复位装置。总控电源单路或多路任意控制或锁定学生电源系统的插座控制单
J L.ο
[0016]如图1所示，以四组学生进行试验为例，主控台采用带锁具的抽屉式全金属结构，为非接触型刷卡开机管理系统，具有开机后自动延时45分钟自动关机的特性(延时时间根据实际需要设定，本【具体实施方式】采用45分钟为例);电源输入AC220V土 10%，频率50Hz ;总控电源配备过流、短路、双路漏电保护装置，对用电安全起保护作用；总控面板为不锈钢抛光面板，字符、标识采用雕刻工艺，永不脱落、褪色、变形，操作控制采用轻触式镀铬按键，操作方便，稳定可靠；输出端子采用直径4_防脱帽的插、接两用铜芯接线柱(可插可接)。
[0017](I)教师电源输出:
[0018]a、有市电AC220V/10A插座，为教师或其他用电设备提供市电电源；
[0019]b、交流输出电压:0V~30V，加法调节，分辨率2V，额定电流8A，过载保护；
[0020]C、直流稳压:0V~30V，连续可调，粗调2V，细调0.1V，额定电流6A，过载保护；
[0021]d、大电流短时输出值40A(+8A/-2A)，输出电流大于1A时，通电20秒±2秒自动关断，并有相应的通断指不。
[0022](2)交流输出特性:
[0023]a、空载电压不大于1.05U标+0.3V ;
[0024]b、满载电压不小于0.95U标-0.3V。
[0025](3)直流稳压输出特性:
[0026]a、输入电压在198V~242V间变化，在满载时各档输出电压变化量不大于1%U标+0.1V ；
[0027]b、负载稳定性:输入电压保持220V不变，负载电流在O至满载范围内变化，各档输出电压变化量不大于1%υ标+0.1V ；
[0028]C、纹波电压:电源保持220V，满载时纹波电压不大于0.1%U标(有效值)+5mV。
[0029](4)过载保护:
[0030]a、除直流大电流短时输出外，当教师电源的交、直流输出在额定电流值的1.05-1.1倍内，能正常工作。当负载大于额定电流1.1-1.5倍时，能过载保护；
[0031]b、输出电路短路时能自动关断或保护；
[0032]C、过载保护后将输出空载，按复位键或重新开启电源，电源能恢复输出。教师电源过载保护不影响其他控制。
[0033](5)教师电源输出有精度不低于2.5级的电压、电流表指示。
[0034](6)分组控制:受控电源控制与学生插座控制独立设置，互不影响；线路控制为8路，即:控制学生电源4路和控制市电插座4路；
[0035]a、总控可以单路或多路任意控制或锁定A、B、C、D四组学生实验桌市电插座供电的通断，并具有过载保护、声光报警、短路锁定和复位装置，单路输出电流不小于6A ；
[0036]b、总控可以单路或多路任意控制或锁定A、B、C、D四组学生受控电源的通断，并具有过载保护、声光报警、短路锁定和复位装置，单路输出电流不小于6A ;
[0037]C、分组控制的过流、短路、过载等保护为8路各自独立，分别保护，互不干扰。
[0038](7)学生受控电压调节与控制:
[0039]a、学生受控电源控制由教师总控采用轻触式多功能分组控制和锁定模式，并具有过载保护，学生不需要调节；
[0040]b、学生电压调节由教师总控采用指令传输控制调节，避免因线路压降造成学生受控电源电压降低而影响实验效果；
[0041]C、总控对学生