专利名称：用可控硅作短路保护的电泳仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有短路保护性能的电泳仪。
电泳仪是一种为生物化学及其它分析的电泳工作提供电能的专用电源，输出一般为直流，输出电压一般为数十伏至数千伏，输出电流为数毫安至数安。对于电泳仪，除要求其输出稳压或稳流的稳定程度好以及输出电压或电流的整定和调节范围大之外，还要求对突然短路等故障有完善的保护功能和电路自动恢复正常工作的功能。
在本实用新型同一发明人申请的中国实用新型专利文献CN88204220中描述了一种具有短路保护装置的电泳仪，使用了压敏电阻为串联调整晶体管的保护元件，而且在保护元件动作时从电路中取出信号使快速触发电路动作从而停止整流电路的工作，实现了电泳仪输出端发生短路时对串联调整晶体管的保护。但压敏电阻两端电压在电泳仪输出端发生短路到滤波电路储存的能量放完这段时间内(约数毫妙)维持不变，因此压敏电阻及受保护的串联调整晶体管二者在这段时间内仍然要耗散较大的能量，仍有损坏的可能。
本实用新型的目的就在于对中国实用新型专利文献CN88204220所描述的具有短路保护装置的电泳仪进行改进，使电泳仪输出端发生短路时耗散于串联调整晶体管之上的能量减少，提供一种对输出端短路具有更好的保护性能的电泳仪。
为了使本实用新型的电泳仪对输出端短路具有更好的保护性能，保护电路不采用中国实用新型专利文献CN88204220中的压敏电阻及其取样电路，而采用将可控硅及其触发电路、取样电路并联于串联调整晶体管两端进行保护的办法，当电泳仪输出端发生短路时，该可控硅(以下称为保护用可控硅，以便和同一电泳仪中整流部分的可控硅相区别)受到触发而导通，绝大部分短路电流从保护用可控硅中流过，串联调整晶体管两端电压在数十微妙内即降低为数伏而不是保持不变，从而使该晶体管在电泳仪输出端发生短路时耗散的能量大为减少。与保护用可控硅导通同时，取样电路取出短路电流信号，该信号使快速触发电路动作从而使整流电路停止工作，使电泳仪对输出端短路具有更好的保护性能。
本实用新型是一种具有短路保护的电泳仪，该电泳仪包括壳体、输出端子、电流电压指示表、开关，可控硅控制整流及滤波电路〔1〕、串联调整晶体管〔2〕、比较放大电路〔3〕、输出电流取样电路〔4〕、输出电压取样电路〔5〕、管压降取样电路〔6〕、比较放大电路〔7〕、触发同步电路〔8〕、单稳态触发电路〔9〕和软启动电路〔10〕、上述所有电路的连接方式，是本领域所属技术人员所共知的，还包括保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕保护用控硅及其触发和取样电路〔11〕并联于串联调整晶体管〔2〕的集电极和发射极之间，串联调整晶体管〔2〕的发射极和保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕的取样输出端连接于单稳态触发电路〔9〕的输入端，上述各电路均在线路板上，放于壳体〔12〕中。
当被保护的串联调整晶体管〔2〕正常工作时的功率耗散较大时，相应地要使用具有较大通流容量的保护用可控硅，其触发所要求的电流也大，此时可在稳压管W与保护用可控硅SCR的控制极之间接入电流放大器为好，以降低对触发电流的要求。也就是说在保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕中具有电流放大器，电流放大器的输入端和触发电路相连接，放大器的输出端与保护用可控硅的控制极相连接。
保护用可控硅SCR可以是普通可控硅，也可以是双向可控硅。稳压管W可以用具有相同击穿电压的压敏电阻代替。保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕中的取样方式可以是如实施例中所示的电流取样方式，也可以是分压取样方式或耦合取样方式其中的一种。
本实用新型的优点就在于具有新的短路保护电路，使电泳仪输出端发生短路时耗散于串联调整晶体管之上的能量减少，对输出端短路具有更好的保护性能。
图1为具有短路保护电路的电泳仪方框线路图。图1中，〔1〕为可控硅控制整流及滤波电路；〔2〕为串联调整晶体管；〔3〕为比较放大电路；〔4〕为输出电流取样电路；〔5〕为输出电压取样电路；〔6〕为管压降取样电路；〔7〕为比较放大电路；〔8〕为触发同步电路；〔9〕为单稳态触发电路；〔10〕为软启动电路；〔11〕为保护用可控硅及其触发和取样电路。
图2为具有短路保护电路的电泳仪的电路原理图。图2中，〔1〕～〔10〕同图1，SCR为保护用可控硅，W为稳压二极管，D为硅整流二极管，R为电阻。
图3为本实用新型实施例的实体图。图3中〔12〕为壳体；〔13〕为输出电压指示电表；〔14〕为输出端子；〔15〕为输出电流指示电表；〔16〕为电压分档开关；〔17〕为电源指示灯；〔18〕为工作状态选择开关；〔19〕为输出调节旋钮；〔20〕为电源开关；〔21〕为电流分档开关。上述〔1〕～〔11〕各部分电路均装在线路板上，放于壳体〔12〕内。
本实用新型的具有短路保护的电泳仪，用一种非限定实施例来说明其具体的实施方式，将有助于对本新型及其优点的理解。本实用新型为具有短路保护的电泳仪，该电泳仪包括壳体、输出端子、电流电压指示表、开关，可控硅控制整流及滤波电路〔1〕、串联调整管〔2〕、比较放大电路〔3〕、输出电流取样电路〔4〕、输出电压取样电路〔5〕、管压降取样电路〔6〕、比较放大电路〔7〕、触发同步电路〔8〕、单稳态触发电路〔9〕和软启动电路〔10〕。以上所述的〔1〕～〔10〕的电路及其连接为所属技术领域的技术人员所公知，已在商品化的产品(例如北京市海淀区六一仪器厂生产的DYY－Ⅲ2型电泳仪)中被使用。本实用新型还包括保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕。保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕并联于串联调整晶体管〔2〕的集电极和发射极之间，串联调整晶体管〔2〕的发射极和保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕的取样输出端连接于单稳态触发电路〔9〕的输入端。
本实施例中，保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕由保护用可控硅SCR、稳压二极管W、硅整流二极管D以及电阻R组成。稳压二极管W连接于保护用可控硅SCR的阳极和控制极之间。保护用可控硅SCR的阳极连接于串联调整晶体管〔2〕的集电极，阴极连接于电阻R，电阻R的另一端与串联调整晶体管〔2〕的发射极相连。硅整流二极管D并联于电阻R的两端，稳压二极管W构成触发电路，电阻R和二极管D构成取样电路。选取稳压管W的反向击穿电压(即稳压管W的稳定电压)低于串联调整晶体管〔2〕的耐压，但高于正常工作时串联调整晶体管〔2〕的管压降。电泳仪正常工作时，串联调整晶体管〔2〕的管压降不足以使稳压管W导通，保护用可控硅SCR的控制极中无电流，也不导通，二极管D两端电压为零，单稳态触发电路〔9〕处于稳态。当电泳仪输出端发生短路时，串联调整晶体管〔2〕的管压降增大，将使稳压管W击穿导通。流过W的电流也流入保护用可控硅SCR的控制极，使保护用可控硅SCR导通。保护用可控硅SCR一旦导通，其两端电压在数十微妙内即下降至很小的数值，使串联调整晶体管〔2〕得到保护，同时二极管D中有电流通过，二极管D上的电压将使单稳态触发电路〔9〕动作进入暂稳态，从而使可控硅控制整流及滤波电路〔1〕停止工作。当可控硅控制整流及滤波电路〔1〕中滤波电路所储存的能量放完之后，保护用可控硅SCR关断，单稳态触发电路〔9〕恢复稳态，软启动电路〔10〕使可控硅控制整流及滤波电路〔1〕的输出电压逐渐上升，电泳仪自动恢复正常工作。
使用时，根据不同电泳工作的要求，选择稳流工作状态或稳压工作状态，选择输出电压及电流合适的档位，电源开关〔20〕置于“关”位置。将电泳槽的电极与电泳仪的输出端子相连，接通电源，开启电源开关，待输出电表有指示后旋动输出调节旋钮〔19〕至电泳仪的输出电压或电流为需要的数值。由于有短路保护电路，当电泳仪输出端因操作不慎而短路时电泳仪不会损坏。
权利要求1.一种具有短路保护的电泳仪，该电泳仪包括壳体、输出端子、电流电压指示表、开关，可控硅控制整流及滤波电路[1]、串联调整晶体管[2]、比较放大电路[3]、输出电流取样电路[4]、输出电压取样电路[5]、管压降取样电路[6]、比较放大电路[7]、触发同步电路[8]、单稳态触发电路[9]和软启动电路[10]，本实用新型的特征是还包括保护用可控硅及其触发和取样电路[11]，保护用可控硅及其触发和取样电路[11]并联于串联调整晶体管[2]的集电极和发射极之间，串联调整晶体管[2]的发射极和保护用可控硅及其触发和取样电路[11]的取样输出端连接于单稳态触发电路[9]的输入端。
2.根据权利要求1的具有短路保护的电泳仪，其特征是，在保护用可控硅及其触发和取样电路中具有电流放大器，电流放大器的输入端和触发电路相连接，放大器的输出端与保护用可控硅的控制极相连接。
3.根据权利要求1的具有短路保护的电泳仪，其特征是，保护用可控硅可采用普通可控硅、双向可控硅其中的一种。
4.根据权利要求1的具有短路保护的电泳仪，其特征是，保护用可控硅及其触发和取样电路〔11〕的取样方式可采用电流取样方式、分压取样方式、耦合取样方式中的一种。
专利摘要本实用新型为具有短路保护性能的一种电泳仪。该电泳仪由晶体管串联调整稳压、稳流电路和可控硅控制整流电路所组成，还包括保护用可控硅及其触发和联样电路。本实用新型具有良好的对电泳仪输出端突然短路的保护功能，在短路消除后可自动恢复正常工作。
文档编号G01N27/26GK2042961SQ89201020
公开日1989年8月16日 申请日期1989年1月28日 优先权日1989年1月28日
发明者张眉 申请人:北京市海淀区六一仪器厂