一种具有短路保护功能的正负电源的制作方法

本发明涉及一种具有短路保护功能的正负电源，更具体的说，尤其涉及一种通过比较输出电压的变化来识别短路并通过开关三极管关断相应输出的具有短路保护功能的正负电源。

背景技术：

稳压电源用于给用电设备或用电电路提供恒定的电压输出，在稳压电源工作过程中，会出现输出端短路的情形；如对于具有正、负端输出的稳压电源来说，当电源的正输出端或负输出端对地短路时，如果不切断电源的输出，极易造成稳压电源中元器件的损坏，影响稳压电源的正常使用。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种具有短路保护功能的正负电源。

本发明的具有短路保护功能的正负电源，包括变压器、整流电路、辅助电源稳压电路、输出电源稳压电路、运算放大器u1、运算放大器u2、pnp型开关三极管t1和npn型开关三极管t2，变压器的一次侧接于交流电上，二次侧的两端与整流电路相连接；其特征在于：所述辅助电源稳压电路由辅助电源正稳压芯片pv3和辅助电源负稳压芯片pv4组成，所述输出电源稳压电路由输出电源正稳压芯片pv1和输出电源负稳压芯片pv2组成，整流电路的一个输出端与pv1和pv2的输入端相连接，另一个输出端与pv2和pv4的输入端相连接；

pv3、pv4的输出端分别形成辅助电源正极、辅助电源负极，pv1的输出经电感l1与开关三极管t1的发射极相连接，pv2的输出经电感l2与开关三极管t2的发射极相连接，t1的集电极、t2的集电极分别形成输出电源正极和输出电源负极；辅助电源正极与地线之间接有电阻r5和电阻r6的串联回路，辅助电源负极与地线之间接有电阻r8和电阻r7的串联回路；输出电源正极与地线之间接有电阻r9和电阻r10的串联回路，输出电源负极与地线之间接有电阻r12和电阻r11的串联回路；

r9与r10的连接处ua与u1的反相输入端相连接，r5与r6的连接处ub与u1的同相输入端相连接；r11与r12的连接处uc与u2的反相输入端相连接，r7与r8的连接处ud与u2的同相输入端相连接；u1的输出端经电阻r3与t1的基极相连接，u2的输出端经电阻r4与t2的基极相连接，t1的发射极与集电极之间并联有r1和发光二极管led1的串联电路，t2的发射极与集电极之间并联有r2和发光二极管led2的串联电路；电阻r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12的阻值选取满足：辅助电源稳压电路和输出电源稳压电路稳定输出时，ua＞ub，uc＜ud。

本发明的具有短路保护功能的正负电源，所示整流电路为由二极管d1、二极管d2、二极管d3和二极管d4组成的桥式整流电路，桥式整流电路的两输出端与地线分别经电容e1电容e2相连接，e1、e2用于实现整流、滤波作用。

本发明的具有短路保护功能的正负电源，所述输出电源正稳压芯片pv1、输出电源负稳压芯片pv2、辅助电源正稳压芯片pv3和辅助电源负稳压芯片pv4的输出端与地线之间分别串联有实现滤波作用的电容e5、电容e6、电容e3和电容e4；所述输出电源正极和输出电源负极与地线之间串联有实现滤波作用的电容e7和电容e8。

本发明的具有短路保护功能的正负电源，所述输出电源正稳压芯片pv1和输出电源负稳压芯片pv2分别采用型号为7812、7912的稳压芯片，所述辅助电源正稳压芯片pv3和辅助电源负稳压芯片pv4分别采用型号为78l12、79l12的稳压芯片。

本发明的有益效果是：本发明的具有短路保护功能的正负电源，整流电路的输出，经辅助电源正稳压芯片pv3、负稳压芯片pv4形成辅助电源正极、负极，经输出电源正稳压芯片pv1、负稳压芯片pv2形成输出电源正极、负极；当输出电源正极对地短路时，运算放大器u1的输出由低电平变为高电平，使得输出电源正稳压芯片pv1的输出截止，并通过r1回路的导通保持输出电源正极的低电压状态；当输出电源负极对地短路时，运算放大器u2的输出由高电平变为低电平，使得输出电源负稳压芯片pv2的输出截止，并通过r2回路的导通保持输出电源负极的低电压状态；当短路故障消失时，输出电源正极、负极的输出又会恢复正常。

本发明的具有短路保护功能的正负电源，当正极或负极输出出现对地短路状态时，会切断电源的输出并保持低电平状态，当短路故障消失后，又可回复正常供电，实现了对元器件的有效保护，延长了电源的使用寿命，有益效果显著，适于应用推广。

附图说明

图1为本发明的具有短路保护功能的正负电源的电路图。

图中：1变压器，2地线，3辅助电源正极，4辅助电源负极，5输出电源正极，6输出电源负极，7输出电源正稳压芯片pv1，8输出电源负稳压芯片pv2，9辅助电源正稳压芯片pv3，10辅助电源负稳压芯片pv4，11运算放大器u1，12运算放大器u2。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的具有短路保护功能的正负电源的电路图，其由变压器1、整流电路、辅助电源稳压电路、输出电源稳压电路、运算放大器u1、运算放大器u2、开关三极管t1、开关三极管t2组成，变压器1的一次侧与交流电源相连接，二次侧与整理电路相连接；辅助电源稳压电路由辅助电源正稳压芯片pv3（9）和辅助电源负稳压芯片pv4（10）组成，pv3、pv4分别用于产生正、负电压输出。输出电源稳压电路由输出电源正稳压芯片pv1（7）和输出电源负稳压芯片pv2（8）组成，pv1、pv2分别用于产生正、负电压输出。开关三极管t1、开关三极管t2分别采用pnp型三极管和npn型三极管。

所示整流电路采用4个二极管d1、d2、d3和d4组成的桥式整流电路，二极管的负极与pv1和pv3的输入端均相连接，二极管的正极与pv2和pv4的输入端均相连接，以实现对稳压芯片pv1、pv2、pv3、pv4的供电。整流电路的两端与地线2之间分别串联有电容器e1和电容器e2，以实现对整流后输出电源的整流和滤波作用。

稳压芯片pv3、pv4的输出端分别形成辅助电源正极3和辅助电源负极4，辅助电源正极3和辅助电源负极4用于给出稳定的参考电源，pv3、pv4的输出端与地线2之间分别串联有起滤波作用的电容器e3和e4。稳压芯片pv1的输出端经电感l1与开关三极管t1的发射极相连接，t1的集电极形成输出电源正极5（uo+）；稳压芯片pv2的输出经电感l2与开关三极管t2的发射极相连接，t2的集电极用于形成输出电源负极6（uo-）。稳压芯片pv1、pv2的输出端与地线2之间分别串联有电容器e5和电容器e6，电容器e5、e6用于实现滤波作用。输出电源正极5（uo+）用于对外输出正电源，输出电源负极6（uo-）用于对外输出辅电源；uo+与地线之间、uo-与地线之间分别串联有电容器e7和电容器e8，以实现对输出电源的滤波作用。

辅助电源正极3与地线2之间依次串联有电阻r5和电阻r6，辅助电源负极4与地线2之间依次串联有电阻r8和电阻r7；uo+与地线之间依次串联有电阻r9和电阻r10，uo-与地线之间依次串联有电阻r11和电阻r12。r9与r10的连接处ua与u1的反相输入端相连接，r5与r6的连接处ub与u1的同相输入端相连接；r11与r12的连接处uc与u2的反相输入端相连接，r7与r8的连接处ud与u2的同相输入端相连接，

u1的输出端经电阻r3与t1的基极相连接，u2的输出端经电阻r4与t2的基极相连接，电阻r3和电阻r4分别实现开关三极管t1和t2基极的限流作用。t1的发射极与集电极之间并联有r1和发光二极管led1的串联电路，t2的发射极与集电极之间并联有r2和发光二极管led2的串联电路；电阻r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12的阻值选取满足：辅助电源稳压电路和输出电源稳压电路稳定输出时，ua＞ub，uc＜ud。

工作时：当uo+对地线2短路时，由于l1的电抗特性，uo+很低，ua也很低，u1输出高电平，从而t1关断，切断正电源的输出，保护了主电源。同时led1发光，产生报警信号，r1所在回路的导通，又能使短路期间uo+保持低电压。当短路故障消失时，uo+电压升高，u1输出低电平，t1饱和导通，电源恢复正常。

当uo－对地线2短路时，由于l2的电抗特性，uo－接近0电位，uc升高，u2输出低电平，从而t2关断，切断负电源的输出，保护了主电源。同时led2发光，产生报警信号，r2所在回路的导通，又能使短路期间uo－保持低电压。当短路故障消失时，uo－电压恢复正常，u2输出高电平，t2饱和导通，电源输出恢复正常。