一种带电气自锁的二工位调压式开关电源线路板检测电路的制作方法

本发明涉及一种开关电源线路板检测电路，尤其涉及一种带电气自锁的二工位开关电源线路板检测电路。

背景技术：

在电力电子产品中，开关电源作为一种给二次回路供电的电源，其功能是将高电压的强电转换成低电压的弱电。开关电源在电力电子模块中是必不可少的。

开关电源性能的稳定直接影响了电力电子产品二次控制回路的稳定性。因此，一套可以直接对开关电源进行检测的装置对于判断开关电源可靠性和稳定性具有重要意义。

本发明涉及的为低压电气应用的、电压等级涉及1.2kv以下的开关电源。本发明的开关电源检测电路输入电压为0～250vav、输出工位电源等级分别为0～300vdc和400～1200vdc。

二工位输出的设计存在另一个问题，要保证二工位不会同时工作。因此需要设计一个电气自锁机制，保证检测电路在使用时的安全可靠性。

现有技术中，还没有这样带电气自锁的二工位调压式开关电源线路板检测电路。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种带电气自锁的二工位调压式开关电源线路板检测电路，其具有二工位调压式输出且可电气自锁，能有效对检测电路的使用过程进行防护。

解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种带电气自锁的二工位调压式开关电源线路板检测电路，其特征是：包括依次连接的调压器及其前级保护电路和指示电路、dc1/dc2直流回路输入侧的转换开关电路和dc1/dc2直流输出回路；

所述的调压器及其前级保护电路和指示电路为：

带辅助触点接触器km1的第13端接km13+端子、第5端经第二熔断器f2接l端子、第1端经第四熔断器f4接n端子、第25端接a1端子、第14和第26端接n+端子、第6端经第三熔断器f3后接调压器tr1的第1端、与第6端联动的第2端则接调压器tr1的第2端；

其中：带辅助触点接触器km1的第25端和第26端是接触器线圈的两端，第五3p端子con5的第1端口即l端子、第2端口即n端子、第3端口接地；

所述的dc1/dc2直流回路输入侧的转换开关电路为：

调压器tr1的第3端和第2端连通并分别接到第一桥式整流电路d1的第2端(输入端)和220/1000调压器t1的第1端(输入端)、第4端(调压输出端)则连接到三脚三挡船型开关s2的第1端(输入端)，三脚三挡船型开关s2的第2端(输出端)则接至第一桥式整流电路d1的第4端(另一输入端)、第3端(另一输出端)则接至220/1000调压器t1的第2端(另一输入端)上，220/1000调压器t1的第3和第4端(两个输出端)分别接至第三桥式整流电路d3的第1和第3端(两个输入端)上。

所述的dc1直流输出回路为：

第一桥式整流电路d1的第1端的输出经第一熔断器f1后分别接至第一显示仪表va1的第3端(i+端)和第10端(v+端)、第3端分别输出至第一显示仪表va1的第14端(v-端)和第二3p端子cdn2的2端口；

第一显示仪表va1的第24端(l端)经第五熔断器f5后输入第一绿色带灯3脚2档开关s1的第1端、第26端(n端)则分别接第一绿色带灯3脚2档开关s1的第3端和n+端、第4端(i-端)则接至第一3p端子cdn1的第2端；

其中：第一绿色带灯3脚2档开关s1的第2端(输出端)接到l+端子上；

在第一桥式整流电路d1的第1和第3端的输出线路之间并联有四条回路：第一并联回路为串联的第一和第二电容c1和c2，第二并联回路为串联的第一和第五均压电阻r1和r5，第三并联回路为依次串联的第二、第三均压电阻r2和r3及第二绿色led二极管d2的正向，第四并联回路为第一带辅助触点微型断路器qf1的第3进第1端出；

其中：第一并联回路的第一和第二电容c1和c2之间与第二并联回路的第一和第五均压电阻r1和r5之间相互连接；第一带辅助触点微型断路器qf1的第12端接l+端子、第4和第2端间串联有第四均压电阻r4、第11端接qf1-11端子；

所述的dc2直流输出回路为：

第三桥式整流电路d3的第4端的输出经第六熔断器f6后分别接至第二显示仪表va2的第3端(i+端)和第10端(v+端)、第2端分别输出至第二显示仪表va2的第14端(v-端和第四3p端子cdn4的2端口；

第二显示仪表va2的第24端(l端)经第七熔断器f7后输入第三绿色带灯3脚2档开关s3的第1端、第26端(n端)则分别接第三绿色带灯3脚2档开关s3的第3端和n+端、第4端(i-端)则接至第三3p端子cdn3的第2端；

其中：第三绿色带灯3脚2档开关s3的第2端(输出端)接到l+端子上；

在第三桥式整流电路d3的第4和第2端的输出线路之间并联有4条回路：第一并联回路为串联的第三、第四、第五和第六电容c3、c4、c5和c6，第二并联回路为串联的第六、第九、第十三和第十八均压电阻r6、r9、r13和r18，第三并联回路为依次串联的第七、第八、第十、第十一、第十五、第十七均压电阻r7、r8、r10、r11、r15、r17及第四黄色led二极管d4的正向，第四并联回路为第二带辅助触点微型断路器qf2的第3端进第1端出；

其中：第一并联回路的第三和第四电容c3和c4之间与第二并联回路的第六和第九均压电阻r6和r9之间相互连接、第四和第五电容c4和c5之间与第二并联回路的第九和第十三均压电阻r9和r13之间相互连接、第五和第六电容c5和c6之间与第二并联回路的第十三和第十八均压电阻r13和r18之间相互连接；第二带辅助触点微型断路器qf2的第12端接qf1-11端子、第4端和第2端之间串联有第十二、第十四和第十六均压电阻r12、r14和r16、第11端接第四绿色带灯3脚2档开关s4的第2端(输入端)；第四绿色带灯3脚2档开关s4的第1端(输出端)接到a+端子上、第三端接到km13+端子上。

下表是开关电源线路板检测电路设计参数。

调压器及其前级保护电路和指示电路中熔断器的作用是：在测试装置使用过程中，不可避免由于人为误操作或装置所带的负载过载、故障等原因造成测试装置过载或短路，为了保护测试装置中前级的功率器件，需要在主回路中设计相应的保护装置。为此，在测试装置的调压器输入侧设计了保险丝以便于在装置输出短路或电路故障造成装置过载时能够切实有效的对后级电路起到保护作用。

调压器及其前级保护电路和指示电路中微型断路器的作用是为了实现后级电路过载、短路及故障等原因导致装置超负荷时能有效切断装置输入端和电网的连接及日常检修维护时使装置有效的与电网隔离。

调压器及其前级保护电路和指示电路的设计：调压器前级输入电压220vac±10％，指示回路大多数led灯i_fmax＝25ma，因此led指示回路的回路电流设计为当输入电压达峰值v_p＝342v时i_f＝20ma，选择限流均压电阻型号18k/1206，led等的型号333-2surd/s530-a3-l。

1200vdc/300vdc直流回路输入侧的转换开关直流输出有两路，分别为dc1:500va/0～300vdc和dc2:200va/400～1200vdc。为了实现调压器输出可单独切换至两路的输入端，需要一个3脚3档的转换开关，输入回路电流i＝2a，这里选择转换开关的型号为8a/～250v的三脚三挡船型开关。

所述的dc1/dc2直流输出回路设计了2路独立直流电源输出，分别为:500va/0～300vdc和200va/400～1200vdc。

电容容量的计算：由于额定功率下，电压较低情况下，负载两端电压纹波相对较高电压时纹波大，故选择250vdc条件下计算电容的容量，经计算，电容最小容量为cmin＝192.3μf，电容耐压值：升压变为220vac～1000vac，经计算，电容耐压值1555.4vdc。

本发明的有益效果是：

1、具有二工位可调压的检测功能。

2、带电气自锁功能，能有效防止检测人员因为才做失误引起的危险；

3、能够提高开关电源线路板的检测效率。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的开关电源线路板检测电路总图；

图2是图1总图的左上部分(调压器及其前级保护电路和指示电路、dc1/dc2直流回路输入侧的转换开关电路)；

图3是图1总图的右上部分dc1直流输出回路；

图4是图1总图的右下部分dc2直流输出回路。

具体实施方式

参见图1至图4，为本发明的带电气自锁的二工位调压式开关电源线路板检测电路实施例。

包括依次连接的调压器及其前级保护电路和指示电路、dc1/dc2直流回路输入侧的转换开关电路和dc1/dc2直流输出回路。

所述的调压器及其前级保护电路和指示电路为：

带辅助触点接触器km1的第13端接km13+端子、第5端经第二熔断器f2接l端子、第1端经第四熔断器f4接n端子、第25端接a1端子、第14和第26端接n+端子、第6端经第三熔断器f3后接调压器tr1的第1端、与第6端联动的第2端则接调压器tr1的第2端；

其中：带辅助触点接触器km1的第25端和第26端是接触器线圈的两端，第五3p端子con5的第1端口即l端子、第2端口即n端子、第3端口接地；

所述的dc1/dc2直流回路输入侧的转换开关电路为：

调压器tr1的第3端和第2端连通并分别接到第一桥式整流电路d1的第2端(输入端)和220/1000调压器t1的第1端(输入端)、第4端(调压输出端)则连接到三脚三挡船型开关s2的第1端(输入端)，三脚三挡船型开关s2的第2端(输出端)则接至第一桥式整流电路d1的第4端(另一输入端)、第3端(另一输出端)则接至220/1000调压器t1的第2端(另一输入端)上，220/1000调压器t1的第3和第4端(两个输出端)分别接至第三桥式整流电路d3的第1和第3端(两个输入端)上。

所述的dc1直流输出回路为：

第一桥式整流电路d1的第1端的输出经第一熔断器f1后分别接至第一显示仪表va1的第3端(i+端)和第10端(v+端)、第3端分别输出至第一显示仪表va1的第14端(v-端)和第二3p端子cdn2的2端口；

第一显示仪表va1的第24端(l端)经第五熔断器f5后输入第一绿色带灯3脚2档开关s1的第1端、第26端(n端)则分别接第一绿色带灯3脚2档开关s1的第3端和n+端、第4端(i-端)则接至第一3p端子cdn1的第2端；

其中：第一绿色带灯3脚2档开关s1的第2端(输出端)接到l+端子上；

在第一桥式整流电路d1的第1和第3端的输出线路之间并联有四条回路：第一并联回路为串联的第一和第二电容c1和c2，第二并联回路为串联的第一和第五均压电阻r1和r5，第三并联回路为依次串联的第二、第三均压电阻r2和r3及第二绿色led二极管d2的正向，第四并联回路为第一带辅助触点微型断路器qf1的第3进第1端出；

其中：第一并联回路的第一和第二电容c1和c2之间与第二并联回路的第一和第五均压电阻r1和r5之间相互连接；第一带辅助触点微型断路器qf1的第12端接l+端子、第4和第2端间串联有第四均压电阻r4、第11端接qf1-11端子；

所述的dc2直流输出回路为：

第三桥式整流电路d3的第4端的输出经第六熔断器f6后分别接至第二显示仪表va2的第3端(i+端)和第10端(v+端)、第2端分别输出至第二显示仪表va2的第14端(v-端和第四3p端子cdn4的2端口；

第二显示仪表va2的第24端(l端)经第七熔断器f7后输入第三绿色带灯3脚2档开关s3的第1端、第26端(n端)则分别接第三绿色带灯3脚2档开关s3的第3端和n+端、第4端(i-端)则接至第三3p端子cdn3的第2端；

其中：第三绿色带灯3脚2档开关s3的第2端(输出端)接到l+端子上；

在第三桥式整流电路d3的第4和第2端的输出线路之间并联有4条回路：第一并联回路为串联的第三、第四、第五和第六电容c3、c4、c5和c6，第二并联回路为串联的第六、第九、第十三和第十八均压电阻r6、r9、r13和r18，第三并联回路为依次串联的第七、第八、第十、第十一、第十五、第十七均压电阻r7、r8、r10、r11、r15、r17及第四黄色led二极管d4的正向，第四并联回路为第二带辅助触点微型断路器qf2的第3端进第1端出；

其中：第一并联回路的第三和第四电容c3和c4之间与第二并联回路的第六和第九均压电阻r6和r9之间相互连接、第四和第五电容c4和c5之间与第二并联回路的第九和第十三均压电阻r9和r13之间相互连接、第五和第六电容c5和c6之间与第二并联回路的第十三和第十八均压电阻r13和r18之间相互连接；第二带辅助触点微型断路器qf2的第12端接qf1-11端子、第4端和第2端之间串联有第十二、第十四和第十六均压电阻r12、r14和r16、第11端接第四绿色带灯3脚2档开关s4的第2端(输入端)；第四绿色带灯3脚2档开关s4的第1端(输出端)接到a+端子上、第三端接到km13+端子上。

电气自锁机制：由接触器(km1)、3p直流断路器qf1和4p直流断路器qf2和船型开关s4(总控开关)联锁，自锁机制如下所述：

1.qf1辅助触点接输入高电平，qf1上辅助触点11号引脚串联qf2上辅助触点12号引脚；

2.qf2上辅助触点11号引脚接s4的2号引脚；

3.s4上3号引脚接km1辅助触点13号引脚，s4的1号引脚接km125号引脚；

4.km1中14号引脚和26号引脚短接。

电气自锁实现过程如下：

1.qf1、qf2都断开时，qf1的12号引脚、11号引脚和qf2的12号引脚、11号引脚都处于高电平状态。

2.当s4闭合时，s4的2号引脚和1号引脚都为高电平，km1输入信号ai为高电平，km1导通,km1辅助触点13号引脚为低电平输出。s4指示灯亮。表示装置带电。

3.选择输出回路，开关电源检测电路处于工作状态。

4..当测试结束时，需要对装置进行放电。此时，将qf1或者qf2闭合，整个装置开始放电。

5.放电的过程中，由于qf1或qf2的辅助触点断开，s4的1号引脚将无法获得高电平，接触器将断开，并锁定。

6.直到qf1和qf2都保持在断开的状态(保证电路不是处在放电的状态)，整个装置才解除锁定，再使s4闭合时才能进入工作状态。

7.当放电开关qf1或qf2当中的一个在闭合状态时，装置被锁定在关闭状态，测试人员在误操作时也能保证安全。