电缆线短路体验控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及安全体验仪器技术领域，特别是指一种电缆线短路体验控制器。
【背景技术】
[0002]在现实生活、生产中，由于各种情况会出现私自乱拉、乱接用电设备现象时，造成各类用电事故。多数的火灾就是由于电线短路、过流而引发大火的！给人们带来很大的损失甚至出现人员伤亡！电缆线短路或过电流体验控制器可以让体验者直观的看到电缆线过载、短路出现的冒烟、着火的真实情形，感受电缆线短路的可怕之处，使人们对电缆线短路、过流引发的火灾更加重视！
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种电缆线短路体验控制器，产品外观小巧，功能强大，模拟电缆线短路、过流时发生的冒烟、着火、燃烧现象，提高人们的安全用电知识。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案:电缆线短路体验控制器，包括控制面板和与控制面板连接的主机，其特征在于:所述控制面板上设有电源指示灯、控制开关、电流调节按钮、显示电流参数的显示屏、连接体验电缆线的两个插头;所述主机内设有控制板，所述控制板连接有电流表、电压表、设置板，所述控制板包括调节电路和PI模拟调节电路。
[0005]其中，所述调节电路包括控制电源通断的电源开关S1、把交流220V转变成直流31OV脉动电压的整流桥、与整流桥连接的滤波电容、与滤波电容连接的绝缘栅双极型晶体管IGBT、与绝缘栅双极型晶体管IGBT连接的主动变压器Tl;
[0006]所述整流桥包括四个单向二极管；
[0007]所述滤波电容包括(:1丄2、〇3;
[0008]所述绝缘栅双极型晶体管IGBT包括Ql、Q2、Q3和Q4，通过调节电路对它的控制把直流310V逆变成脉宽可调的20kHz的交流电；
[0009]所述主动变压器Tl将20kHz交流电转变成低压大电流交流输出，再经过二极管组整流转变成直流输出。
[0010]其中，所述调节电路采样电流和电压，然后通过PI模拟调节电路计算输出值，再输出电压控制SG3525，SG3525通过放大驱动电路驱动驱动变压器T2，驱动变压器T2改变控制输出1、2、3和4。
[0011]本实用新型的有益效果在于:采用上述控制器后，产品外观小巧，功能强大，使体验者直观的看到电缆线短路、过流时发生的冒烟、着火的真实情形，通过亲身视觉感受电缆线短路的可怕之处，使人们对电缆线短路过流引发的火灾更加重视，进一步重视对电性能的了解，严格安全用电操作规程，加强安全教育，普及和提高人们安全用电知识。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对-实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1为本实用新型的结构不意图；
[0014]图2为本实用新型的电路示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]如图1所示的电缆线短路体验控制器，包括控制面板2和与控制面板2连接的主机I，其特征在于:所述控制面板2上设有电源指示灯6、控制开关3、电流调节按钮4、显示电流参数的显示屏5、连接体验电缆线8的两个插头7。
[0017]如图2所示的电路，所述主机I内设有控制板，所述控制板连接有电流表、电压表、设置板，所述控制板包括调节电路和PI模拟调节电路。
[0018]SI为电源开关，控制电源通断，整流桥把交流220V转变成直流310V脉动电压，经过滤波电容，直流310V更稳定，Q1、Q2、Q3和Q4为IGBT，通过调节电路对它的控制把直流310V逆变成脉宽可调的20kHz的交流电，20kHz交流电经主动变压器Tl转变成约20V低压大电流交流输出，再经过二极管组整流转变成直流输出。
[0019]调节电路采样电流和电压，然后通过PI模拟调节电路计算输出值，再输出电压控制SG3525，SG3525通过放大驱动电路驱动驱动变压器T2，驱动变压器T2改变控制输出1、2、3和4，从而改变逆变脉宽实现小负载时恒压输出，当输出电流过大，电压维持不住，调节电路会按设定的电流改变脉宽，从而实现恒流输出，熔断负载(即导线)。
[0020]电路原理:把输入220V交流整流，然后逆变再整流，逆变时通过控制场效应管导通时间占空比控制输出电流。
[0021]控制板原理:核心控制为PI模拟调节电路，根据给定值和反馈值控制逆变器导通占空比，从而控制输出功率。
[0022]每个工作周期分四个时段，分别为tl、t2、t3、t4，其工作原理如下:
[0023]tl时段:Q1、Q4导通，Q2、Q3关断，此时段的电流方向:正极QlTl Q4地；
[0024]七2时段山1、04、02、03关断，此时段无电流；
[0025]t3时段:Q1、Q4关断，Q2、Q3导通，此时段电流方向:正极Q2T1Q3地；
[0026]丨4时段山1、04、02、03关断，此时段无电流。
[0027]从上述分析看，在tl与t3时段里，流过主动变压器Tl的电流方向正好相反，也就是将直流电变成了交流电。
[0028]Tl和T2为变压器，T2为驱动变压器，Tl为主动变压器，输入匝数多，输出匝数少，输出电压低，电流大(可控)。输出有导线短路时，通过控制输出瞬间大电流烧毁导线，从而演示短路烧毁现象。
[0029]因电路中降压变压器Tl为高频20kHz，因此变压器可以体积很小，从而使产品外观小巧，功能强大。
[0030]整流桥就是将整流管封在一个壳内了，在整流桥的每个工作周期内，同一时间只有两个二极管进行工作，通过二极管的单向导通功能，把交流电转换成单向的直流脉动电压。
[0031]滤波电容是并联在整流电源电路输出端，用以降低交流脉动波纹系数、平滑直流输出的一种储能器件。在使用将交流转换为直流供电的电子电路中，滤波电容不仅使电源直流输出平稳，降低了交变脉动波纹对电子电路的影响，同时还可吸收电子电路工作过程中产生的电流波动和经由交流电源串入的干扰，使得电子电路的工作性能更加稳定。
[0032]IGBT，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点ATR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
[0033]开始体验本设备前，首先固定控制板，将主机I线束和控制板线束正确对插连接，接通主机I电源前，确保主机I电源开关和控制板开关处于关闭状态!安全体验电缆线8正确安装在控制板透明有机玻璃罩内。
[0034]正确体验流程:接通主机I电源线—打开主机I电源开关—打开控制板开关—打开并调节电流调节开关—观看电缆线过流现象—电缆线烧毁—调小并关闭电流调节开关—关闭控制板开关4关闭主机I电源开关4断开主机I电源线4体验结束！
[0035]更换或者安装电缆线时，必须保证控制板开关和主机I电源开关处于关闭状态！
[0036]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.电缆线短路体验控制器，包括控制面板(2)和与控制面板(2)连接的主机(I)，其特征在于:所述控制面板(2)上设有电源指示灯(6)、控制开关(3)、电流调节按钮(4)、显示电流参数的显示屏(5)、连接体验电缆线(8)的两个插头(7);所述主机(I)内设有控制板，所述控制板连接有电流表、电压表、设置板，所述控制板包括调节电路和PI模拟调节电路。2.根据权利要求1所述电缆线短路体验控制器，其特征在于:所述调节电路包括控制电源通断的电源开关S1、把交流220V转变成直流31OV脉动电压的整流桥、与整流桥连接的滤波电容、与滤波电容连接的绝缘栅双极型晶体管IGBT、与绝缘栅双极型晶体管IGBT连接的主动变压器Tl ； 所述整流桥包括四个单向二极管； 所述滤波电容包括C1、C2、C3; 所述绝缘栅双极型晶体管IGBT包括Q1、Q2、Q3和Q4，通过调节电路对它的控制把直流310V逆变成脉宽可调的20kHz的交流电； 所述主动变压器Tl将20kHz交流电转变成低压大电流交流输出，再经过二极管组整流转变成直流输出。3.根据权利要求1所述电缆线短路体验控制器，其特征在于:所述调节电路采样电流和电压，然后通过PI模拟调节电路，再输出电压控制SG3525，SG3525通过放大驱动电路驱动驱动变压器T2，驱动变压器T2改变控制输出1、2、3和4。
【专利摘要】本实用新型涉及安全体验仪器技术领域，具体公开了一种电缆线短路体验控制器，包括控制面板和与控制面板连接的主机，其特征在于：所述控制面板上设有电源指示灯、控制开关、电流调节按钮、显示电流参数的显示屏、连接体验电缆线的两个插头；所述主机内设有控制板，所述控制板连接有电流表、电压表、设置板，所述控制板包括调节电路和PI模拟调节电路。把输入220V交流整流，然后逆变再整流，逆变时通过控制场效应管导通时间占空比控制输出电流。本实用新型的优点是，模拟电缆线短路、过流时发生的冒烟、着火、燃烧现象，提高人们的安全用电知识，且产品外观小巧，功能强大。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN205264191
【申请号】CN201520964829
【发明人】訾亚峰
【申请人】西安润兴电子科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月27日