有故障时主动告之的监测器的制造方法
【专利摘要】有故障时主动告之的监测器，属于机电【技术领域】，由整流单元，电压调整单元，开路故障指示单元，过流保护单元，过流显示单元，备份限压保护支路，稳压值调整支路，及防雷管共同组成，过流过压保护能力强，线路简洁，最重要的是所配设备发生开路故障，或在雷雨天受雷击产生过流过压时，具有显示与语言提示的重要功能。本实用新型实施后，既是防雷稳压电源又是一种设备监测器，使电源的功能得到了更进一步的完善。
【专利说明】有故障时主动告之的监测器
【技术领域】
[0001]属于机电【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电源是电子设备必需同配备的基本部件，它性能的好坏直接关系到所配设备的性倉泛。
[0003]另一方面，电源也是一种以设备故障的监测点，因为所配套的设备，如果发生故障，会发生电流的变化，特别是会发生电流会增大的变化。
[0004]现在的稳压集成电路都具有优异的性能，但是存在着以下不足，一是过流保护力度不大，有短路故障时，该件发热太大。二是过流产生后没有指示，如果不报知管理人员，机器将一直处于失灵状态，如果所配的机器是保安种类，则“保安” 一直处于空白。而管理人员又不可能随时检查机器是否处于正常状态，就是能做到，也是十分落后的，因为这种检查是一种被动的检查，而是有问题后机器“主动”告之管理人员的状况。三是没有开路故障的监测，因为在发生故障时，开路故障显示是重要的一方面，四是虽然一些设备虽有显示但成本高，或是专用仪体积太大，或是主动保护性不强，仅是一种被动的监测。由于上述原因，影响了电子产品的开发。
【发明内容】
[0005]本发明的任务与目的提出一种新的技术方案，设计一种新电源，实施后新电源有如下特点，一是过压保护能力强压；二是适应市电范围宽；三是线路简洁易生产；重要的是所配设备发生“开路”与“过流”故障时，具有保护与显示重要功能，因而成为一种既是稳压源又是一种监测器的多用部件。
[0006]本发明采用的措施是:
[0007]1、有故障时主动告之的监测器由电压调整单元，开路故障指示单元，过流保护单元，过流显示单元，备份限压保护支路，稳压值调整支路，及防雷管共同组成。
[0008]其中电压调整单元是:开路故障指示单元的取样电阻的一端连接了电压调整单元三极管的集电极，另一端连接了整流单元的输出，电压调整单元三极管的上偏电阻一边端头连接在电压调整单元三极管的基极，另一边端头连接电压调整单元三极管的集电极；电压调整单元三极管的基极还连接了稳压值调整支路到地；电压调整单元三极管的发射极串联过流保护及显示单元配用电阻后，成为输出电压端。
[0009]开路故障指示是由开路故障指示单元的监测三极管与开路故障指示单元的取样电阻、指示电路共同组成:整流输出串联了开路故障指示单元的取样电阻后，连接电压调整单元三极管的集电极，开路故障指示单元的监测三极管的发射极连接了整流输出，开路故障指示单元的监测三极管的基极连接了电压调整单元三极管的集电极，开路故障指示单元的监测三极管的集电极连接了指示电路。
[0010]过流保护单元是由过流保护单元三极管与过流保护及显示单元配用电阻、指示电路共同组成:过流保护单元三极管的发射极连接了电压调整单元三极管的基极，过流保护单元三极管的基极接在了输出电压端。
[0011]过流显示单元用过流保护单元三极管的集电极连接了过流保护监测指示。
[0012]备份限压保护支路，是由稳压管组成，稳压管的正极接在电压调整单元三极管的基极，负极接地。
[0013]稳压值调整支路是由输出电压值粗调稳压管与输出电压值精调电阻串联而成，输出电压值粗调稳压管的正极连在电压调整单元三极管的基极，负极串联输出电压值精调电阻后接地。
[0014]用防雷管的一端接在整流输出，另一端接地。
[0015]2、过流显示电路形式之一是:过流保护单元三极管的集电极接了过流保护监测指示的正极，过流保护监测指示的负极接地；之二是过流保护三极管的集电极接了过流保护监测指示的正极，过流保护监测指示的负极接地，用一只发声片的正极接在过流保护监测指示的正极。
[0016]对以上措施解释如下:
[0017]一、稳压的主要原理:
[0018]电压调整单元三极管管采用射随输出，有很强的负反馈，一旦线路参数确定后，调整管就可以稳定在一个具体的数值上，而这个数值已能满足所配套电子设备的要求。
[0019]二、具有良好的“开路”故障监测性能的说明:
[0020](I)、该部分的组成:主要由开路故障指示单元的取样电阻103，开路故障指示单元中的监测三极管104与开路故障指示单元中的指示105共同组成。
[0021](2)、产生“开路”监测性能的说明:在正常供电情况下，开路故障指示单元的取样电阻103有电流通过，而且在取样电压可以开路故障指示单元中的监测三极管104的开通，所以开路故障指示单元中的指示105发光。如果有故障，电流减小，或开路时，开路故障指示单元中的监测三极管104闭锁，开路故障指示单元中的指示105不亮。
[0022]应说明的是，该部分的监测是自动跟踪，自动显示，自动恢复。既是故障产生时指示灯自动熄，正常后，灯自动恢复亮。
[0023]三、具有良好的过流保护及监测性能的说明:
[0024](I)、该部分的组成:主要由过流保护及显示单元配用电阻111，过流保护单元三极管112，过流保护监测指示113共同组成。
[0025](2)、产生过流保护原理:当所配套的设备发生短路故障后，(电子设备元件坏后，常发生的故障是整机电流增大)，经过过流保护及显示单元配用电阻111的电流增大，当超过过流保护单元三极管112的发射极与基极间电压后，过流保护单元三极管112开通，这时对电压调整单元三极管110的基极分流，从而封闭电压调整单元三极管110的输出，基流的分流路线是从过流保护单元三极管的发射极到集电极，并经过过流保护监测指示后到地线。
[0026](3)、发生短路故障后产生光指示的原理:过流保护单元三极管开通，电流经过了过流保护监测指示，形成光指示。
[0027](4)、发生短路故障后产生光与声同时指示的原理:过流保护监测指示的正极有约1.5V左右的电压，所以能触动发音片发声，这里过流保护监测指示除了有光指示，而且还起到稳压保护发音片的双重作用。
[0028](5)、具有自动保护与自动恢复性能:当过流时，输出电压值粗调电阻108的电压增加，备份限压保护支路107自动开通，故障消除后自动恢复。
[0029]四、具有良好的过压保护能力的说明:
[0030]防雷与过压也是本明研究的一个重点，因为此功能效果好，可以在雷雨天正常工作，而不必断电。
[0031]第一、配有备份限压保护支路，该支路即是图中的107，主要作用时当有雷击涌压时，对输出端进行限压保护。成的保护原理是，备份限压保护支路中稳压管的稳压值高于输出电压值粗调稳压管109与输出电压值粗调电阻108组成的稳压值调整支路，所以被钳位，是开路。如果整流输出端有雷击涌压，稳压值调整支路中输出电压值粗调电阻两端电压过高，备份限压保护支路中稳压管开通再次对基极限压。这样设计的好处是，配有备份限压保护支路在未过压时，不开通，不产生“电磨损”，不损坏，是一种“备份”状态，从而在整流过压时，能充分发挥作用，不会意外。
[0032]第二、电压调整单元三极管是高反压大功率三极管，防雷效果好。
[0033]其原因是，该管反向击穿电压通常在数百伏，而78系列反压一般为30伏。比常用的78系列要高出10倍以上，所以对过压有很强的承受能力。
[0034]第三、安有防雷管102，该管击穿保护电压为数十伏，与高反压的电压调整单元三极管配合后，因而具有很大余量。
[0035]五、在市电较高的地方与时段不会损坏电路的原因:因电压调整单元三极管是高反压管，尽管此时整流输出的电压高，但是还会远低于高反压管耐压值。
[0036]六、能在市电较低的地方与时段工作的主要原因:一是电压调整单元不会产生附加电压降，只要整流输出电压高于输出电压，该单元就能工作，就能稳压。(说明:如果采用传统的三极管与三端集成电路串联的输入电压扩展方案，必须要提供三端集成电路正常工作所需的电压，同时也需要三极管工作电压，而在市电低时，这是宝贵的“附加”电压。)其二是因电压调整单元三极管是高反压管，所以在设计时可以把桥式输出电压可以设计得高一些，在市电低时，这时桥式电压不可能输出很低，就可以作一定补偿。
[0037]七、能扩展市电变化范围的说明:由于市电高时不损坏电路，而在较低时仍可以正常工作。所以可扩展了市电变化的工作范围。
[0038]八、可以调整不同的输出稳压值的原因。由于在稳压值调整支路中输出电压值粗调稳压管的压降是主导作用，所以可以形成粗调，而所串联的输出电压值粗调电阻所占的比例很小，所以也可以作精调之用，精调的好处是可以调成对代有小数的蓄电池浮充所需的标准电压，如6.6伏；12.8伏，等。
[0039]本发明实施后有以下显著的优点:
[0040]1、是一种良好的监测设备，特对是很多应用产品有很重要意义。例如防盗报警器类产品，在有作案行为时，才发生报警，而未有作案行为不发生报警。如果设备有故障，也不发生报警。对于后者，必须排除。但要排除是否有故障的检查，不用本发明类似功能，只能靠模拟有作案时的情况来检查，这样则不科学。因为检查只能表示该次试验的结果，不能排除工作中的多种外，因为没有实现对全天工作情况的随时跟踪检查。其次还存在费事等问题。
[0041]2、监测功能到位。一是即可以进行短路故障监测，又可以进行“开路”，故障监测，而所配的设备出现故障，均可以从这两个指标上反映出来。二是监测点准确，因为电源是总的“通道”，三是监测是跟踪性强，只要在工作就处于监测之中。
[0042]3、过流保护效果好，因为采用了有源件的保护，一是起动灵敏，二是保护力度大，三是在保护时，电压调整单元三极管发热小。
[0043]4、有好的过压保护效果，比传统的三端集成电路有明显的优势，一是有较好的抗雷能力。二是有更宽的适应能力，在发生意外市电压高，不会损坏。而在电压较低的地方与时段也能正常工作。如果只有监测功能是一种“被动”的，但本明能主动化解不利影响，所以本发明是一种主动性的保护与监测，如果用该电源为保安类产品配套，保证了 “保安”不产生空白，而用传统的三端集成电路或传统的三极管与三端集成电路的联合设计，难以实现。
[0044]5、可用调整输出代有小数的稳压值，便于对蓄电池科学浮充。同时具有过流保护。与已有成果或其他电子类产品配套后有优异的性能。
[0045]6、线路简洁，易生产与调试。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是过流保护只有光指示形式的电路图。
[0047]图中:101、整流输出；102、防雷管；103、开路故障指示单元的取样电阻；104、开路故障指示单元中的监测三极管；105、开路故障指示单元中的指示；106、电压调整单元中的三极管上偏电阻；107、备份限压保护支路；108、输出电压值精调电阻；109、输出电压值粗调稳压管；110、电压调整单元三极管；111、过流保护及显示单元配用电阻；112、过流保护单元三极管；113、过流保护监测指示；115、电源输出。
[0048]图2是过流保护为光与声共有的线路图。
[0049]图中:101、整流输出；102、防雷管；103、开路故障指示单元的取样电阻；104、开路故障指示单元中的监测三极管；105、开路故障指示单元中的指示；106、电压调整单元中的三极管上偏电阻；107、备份限压保护支路；108、输出电压值精调电阻；109、输出电压值粗调稳压管；110、电压调整单元三极管；111、过流保护及显示单元配用电阻；112、过流保护单元三极管；113、过流保护监测指示；115、电源输出；116、发音片。
【具体实施方式】
[0050]图1、图2是具体实施的一种方式。
[0051]1、电压调整单元三极管选定高反压大功率管，如3DD15 ;防雷管击穿电压参数应选低于三极管反压值的型号；备份限压保护支路中稳压管的稳压值应高于高于输出电压值粗调稳压管109与输出电压值粗调电阻108组成的稳压值调整支路。
[0052]2、按图1或图2的线路图焊接。
[0053]3、调整电源输出值。选择输出电压值粗调稳压管，进行大范围的调整，用输出电压值精调电阻作0.7V以内的电压调整，其规律是输出电压值粗调稳压管稳压值越高输出电压越高，或所串联输出电压值精调电阻阻值越大，输出电压越高，反之越低。
[0054]4、调整过压保护参数。断掉变压器一次侧，断掉防雷管，用示波器的接在稳压源输出，用100伏的直流电压点击整流端，示波器显示输出端，示波器显示电压增高，但幅度有限，否则，应调整备份限压支路中稳压管的稳压值。
[0055]5、调整过流保护参数:用表计串联在输出回路中，在稳压输出端带上假负载，调整假负载阻值模拟短路故障到要求，即是出现要求的电流峰值，之后，这时电表所示电流数值会大幅下降。同时过流保护监测指示灯亮，否则应调整过流保护及显示单元配用电阻的阻值。
[0056]6、调整“开路”故障指示参数:
[0057](I)、在正常工作时，开路故障指示单元中的指示亮。
[0058](2)、将负载开路，这时灯熄。
[0059]以上不正确，应调整开路故障指示单元的取样电阻。
【权利要求】
1.有故障时主动告之的监测器，其特征是:由电压调整单元，开路故障指示单元，过流保护单元，过流显示单元，备份限压保护支路，稳压值调整支路，及防雷管共同组成； 其中电压调整单元是:开路故障指示单元的取样电阻的一端连接了电压调整单元三极管的集电极，另一端连接了整流单元的输出，电压调整单元三极管的上偏电阻一边端头连接在电压调整单元三极管的基极，另一边端头连接电压调整单元三极管的集电极；电压调整单元三极管的基极还连接了稳压值调整支路到地；电压调整单元三极管的发射极串联过流保护及显示单元配用电阻后，成为输出电压端； 开路故障指示是由开路故障指示单元的监测三极管与开路故障指示单元的取样电阻、指示电路共同组成:整流输出串联了开路故障指示单元的取样电阻后，连接电压调整单元三极管的集电极，开路故障指示单元的监测三极管的发射极连接了整流输出，开路故障指示单元的监测三极管的基极连接了电压调整单元三极管的集电极，开路故障指示单元的监测三极管的集电极连接了指示电路； 过流保护单元是由过流保护单元三极管与过流保护及显示单元配用电阻、指示电路共同组成:过流保护单元三极管的发射极连接了电压调整单元三极管的基极，过流保护单元三极管的基极接在了输出电压端； 过流显示单元用过流保护单元三极管的集电极连接了过流保护监测指示； 备份限压保护支路，是由稳压管组成，稳压管的正极接在电压调整单元三极管的基极，负极接地； 稳压值调整支路是由输出电压值粗调稳压管与输出电压值精调电阻串联而成，输出电压值粗调稳压管的正极连在电压调整单元三极管的基极，负极串联输出电压值精调电阻后接地； 用防雷管的一端接在整流输出，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的有故障时主动告之的监测器，其特征是:过流显示电路形式之一是:过流保护单元三极管的集电极接了过流保护监测指示的正极，过流保护监测指示的负极接地；之二是过流保护三极管的集电极接了过流保护监测指示的正极，过流保护监测指示的负极接地，用一只发声片的正极接在过流保护监测指示的正极。
【文档编号】H02H3/04GK203932961SQ201420265201
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】周从戎 申请人:重庆宁来科贸有限公司