一种市电的组合式稳压保护系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于：主要由变压器T，二极管整流器U，三极管VT3，电阻R7，电容C1，电容C3，二极管D2，二极管D3，电源触发电路，脉宽调制电路，低通滤波电路，放大电路以及过电压欠电压保护电路组成。本发明能对电器负载进行欠电压和过电压保护，当市电供电电压不稳而出现欠电压或过电压时继电器KA释放，即可切断负载电源，从而可保护电器负载在欠电压或过电压供电的情况下不被损坏，适合推广运用。
【专利说明】
一种市电的组合式稳压保护系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种保护系统，尤其涉及一种市电的组合式稳压保护系统。
【背景技术】
[0002]市电供电时常会出现电压不稳的现象，而现有的用电设备尤其精密仪器仪表对工作电压的稳定性要求比较高，若工作电压出现欠电压或过电压的情况时仪器仪表容易出现异常，严重的甚至会损害仪器仪表。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种市电的组合式稳压保护系统，以期待能在市电出现电压不稳时能切断电源，从而保护用电设备在欠电压或过电压的供电情况下不被损坏。
[0004]本发明通过下述技术方案实现:
[0005]—种市电的组合式稳压保护系统，主要由变压器T，二极管整流器U，三极管VT3，正极与二极管整流器U的正输出端相连接、负极与二极管整流器U的负输出端相连接的电容Cl，分别与电容Cl的正极和负极相连接的电源触发电路，P极与三极管VT3的发射极相连接、N极经放大电路后与电源触发电路相连接的二极管D2，分别与二极管D2的N极和三极管VT3的基极相连接的过电压欠电压保护电路，P极经脉宽调制电路后与电容CI的负极相连接、N极经电阻R7后与三极管VT3的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经低通滤波电路后与二极管D3的P极相连接的电容C3组成;所述二极管D3还与电源触发电路相连接，所述电容C3的负极还与过电压欠电压保护电路相连接;所述变压器T的原边电感线圈的两端组成电源输入端，所述二极管整流器U的一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、其另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接。
[0006]进一步的，所述脉宽调制电路由场效应管Q，三极管VT6，三极管VT7，正极与电容Cl的负极相连接、负极与三极管VT6的基极相连接的电容C6，串接在电容C6的正极与三极管VT6的发射极之间的电阻RlO，串接在三极管VT6的集电极与场效应管Q的栅极之间的电阻R12，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极经电阻Rll后与场效应管Q的漏极相连接的二极管D7，P极与三极管VT6的基极相连接、N极经电阻R13后与场效应管Q的栅极相连接的二极管D8，正极与场效应管Q的源极相连接、负极接地的电容C8，正极与场效应管Q的漏极相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的电容C7，一端与场效应管Q的源极相连接、另一端与三极管VT7的发射极相连接的电阻R14，以及P极与三极管VT7的基极相连接、N极经电阻R15后与场效应管Q的栅极相连接的二极管D9组成;所述三极管VT7的基极与二极管D3的P极相连接。
[0007]再进一步的，所述低通滤波电路由运算放大器Pl，三极管VT8，三极管VT9，正极经电感L后与运算放大器Pl的正输入端相连接、负极接地的电容C9，正极与运算放大器Pl的正输入端相连接、负极与运算放大器Pl的输出端相连接的电容ClO，一端与运算放大器Pl的负输入端相连接、另一端与电容C9的负极相连接的电阻R16，P极经电阻R17后与电容C9的正极相连接、N极与运算放大器Pl的输出端相连接的二极管D10，正极经电阻R18后与运算放大器Pl的输出端相连接、负极与三极管VT8的发射极相连接的电容Cll，串接在电容Cll的正极与三极管VT9的基极之间的电阻R19，串接在运算放大器Pl的输出端与三极管VT8的基极之间的电阻R20，串接在二极管DlO的P极与三极管VT8的集电极之间的电阻R21，以及P极与三极管VT8的集电极相连接、N极与三极管VT9的发射极相连接的二极管Dll组成;所述三极管VT9的集电极与三极管VT8的发射极相连接，其基极与电容C3的负极相连接;所述电容C9的正极与二极管D3的P极相连接。
[0008]更进一步的，所述放大电路由运算放大器P2，三极管VTlO，三极管VTlI，一端与电源触发电路相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接的电阻R22，正极与运算放大器P2的正输入端相连接、负极经电阻R26后与三极管VTlO的集电极相连接的电容C12，正极与三极管VTlO的集电极相连接、负极与三极管VTll的发射极相连接的电容C13，P极与运算放大器P2的输出端相连接、N极与三极管VTlO的基极相连接的二极管D12，P极经电阻R23后与运算放大器P2的负输入端相连接、N极经电阻R25后与三极管VTlO的发射极相连接的二极管D13，一端与二极管D13的P极相连接、另一端接地的电阻R24，一端与三极管VTlO的发射极相连接、另一端与三极管VT11的集电极相连接的电阻R27，以及一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与三极管VTl I的基极相连接的电阻R28组成;所述三极管VTl I的基极与二极管D2的N极相连接。
[0009]为了更好地实现本发明，所述电源触发电路由三极管VTl，三极管VT2，串接在三极管VTI的基极与电容Cl的正极之间的电阻Rl，串接在三极管VTI的基极与电容Cl的负极之间的电阻R2，p极与电容Cl的正极相连接、N极经电阻R3后与三极管VT2的集电极相连接的二极管Dl，串接在二极管Dl的N极与三极管VT2的基极之间的电阻R4，串接在二极管Dl的N极与三极管VTl的集电极之间的电阻R5，以及正极与三极管VT2的基极相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的电容C2组成;所述三极管VT2的基极与二极管03的_及相连接，其发射极经电阻R22后与运算放大器P的正输入端相连接。
[0010]为了确保效果，所述过电压欠电压保护电路由三极管VT4，三极管VT5，串接在三极管VT3的基极与二极管02的~极之间的电阻R8，串接在三极管VT4的集电极与二极管02的_及之间的电阻R9，正极与三极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接的电容C4，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端与三极管VT4的发射极相连接的滑动变阻器RPl，P极与三极管VT4的基极相连接、N极与滑动变阻器RPl的滑动端相连接的稳压二极管D4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与三极管VT5的发射极相连接的滑动变阻器RP2，P极与三极管VT5的基极相连接、N极与滑动变阻器RP2的滑动端相连接的稳压二极管D5，正极与二极管02的_及相连接、负极经继电器KA后与三极管VT5的集电极相连接的电容C5，以及P极与三极管VT5的集电极相连接、N极与电容C5的负极相连接的二极管D6组成;所述三极管VT4的发射极分别与电容C3的负极和三极管VT5的发射极相连接。
[0011]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0012](I)本发明能对电器负载进行欠电压和过电压保护，当市电供电电压不稳而出现欠电压或过电压时继电器KA释放，即可切断负载电源，从而可保护电器负载在欠电压或过电压供电的情况下不被损坏。
[0013](2)本发明能改变脉冲宽度来控制输出电压，并能加快调节速度，改善了动态性能，有效的抑制或消除低次谐波，从而能保证输出电压的稳定性。
[0014](3)本发明能将信号中的干扰信号消除，从而使电信号更加平稳，因此能进一步确保输出电压的稳定性。
[00?5] (4)本发明能有效的提尚电压的耐压性，并且能将电流的中间零点偏移控制在
0.5nA以内，从而确保了本发明输出的电压和电流的稳定性。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的整体结构示意图。
[0017]图2为本发明的脉宽调制电路的电路图。
[0018]图3为本发明的低通滤波电路的电路图。
[0019]图4为本发明的放大电路的电路图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。[0021 ]实施例
[0022]如图1?4所示，本发明的市电的组合式稳压保护系统，主要由变压器T，二极管整流器U，三极管VT3，电阻R7，电容Cl，电容C3，二极管D2，二极管D3，电源触发电路，脉宽调制电路，低通滤波电路，放大电路以及过电压欠电压保护电路组成。
[0023]连接时，所述电容Cl的正极与二极管整流器U的正输出端相连接，其负极与二极管整流器U的负输出端相连接。所述电源触发电路分别与电容Cl的正极和负极相连接;所述二极管D2的P极与三极管VT3的发射极相连接，其N极经放大电路后与电源触发电路相连接。所述过电压欠电压保护电路分别与二极管02的~极和三极管VT3的基极相连接;所述二极管D3的P极经脉宽调制电路后与电容CI的负极相连接，其N极经电阻R7后与三极管VT3的集电极相连接。所述电容C3的正极与三极管VT3的集电极相连接，其负极经低通滤波电路后与二极管D3的P极相连接。
[0024]同时，所述二极管D3还与电源触发电路相连接，所述电容C3的负极还与过电压欠电压保护电路相连接。所述变压器T的原边电感线圈的两端组成电源输入端，该电源输入端直接连接市电。所述二极管整流器U的一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接，其另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接。
[0025]所述电源触发电路由三极管VTI，三极管VT2，电阻RI，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电容C2以及二极管Dl组成。连接时，所述电阻Rl串接在三极管VTI的基极与电容Cl的正极之间，所述电阻R2串接在三极管VTI的基极与电容Cl的负极之间。所述二极管Dl的P极与电容Cl的正极相连接，其N极经电阻R3后与三极管VT2的集电极相连接。所述电阻R4串接在二极管Dl的N极与三极管VT2的基极之间，所述电阻R5串接在二极管Dl的N极与三极管VTl的集电极之间。所述电容C2的正极与三极管VT2的基极相连接，其负极与三极管VT2的基极相连接。同时，所述三极管VT2的基极与二极管D3的N极相连接，其发射极与放大电路相连接。
[0026]所述过电压欠电压保护电路由三极管VT4，三极管VT5，继电器KA，电阻R8，电阻R9，滑动变阻器RPl，滑动变阻器RP2，电容C4，电容C5，稳压二极管D4，稳压二极管D5以及二极管D6组成。
[0027]连接时，所述电阻R8串接在三极管VT3的基极与二极管02的~极之间，所述电阻R9串接在三极管VT4的集电极与二极管02的~极之间。所述电容C4的正极与三极管VT3的基极相连接，其负极与三极管VT4的集电极相连接。所述滑动变阻器RPl的一端与三极管VT3的基极相连接，其另一端与三极管VT4的发射极相连接。所述稳压二极管D4的P极与三极管VT4的基极相连接，其N极与滑动变阻器RPl的滑动端相连接。所述滑动变阻器RP2的一端与三极管VT4的集电极相连接，其另一端与三极管VT5的发射极相连接。所述稳压二极管D5的P极与三极管VT5的基极相连接，其N极与滑动变阻器RP2的滑动端相连接。所述电容C5的正极与二极管D2的N极相连接，其负极经继电器KA后与三极管VT5的集电极相连接。所述二极管06的卩极与三极管VT5的集电极相连接，其N极与电容C5的负极相连接。同时，所述三极管VT4的发射极还分别与电容C3的负极和三极管VT5的发射极相连接。
[0028]如图2所示，所述脉宽调制电路由场效应管Q，三极管VT6，三极管VT7，电阻RlO，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，电容C6，电容C7，电容C8，二极管D7，二极管D8以及二极管D9组成。
[0029]所述电容C6的正极与电容Cl的负极相连接，其负极与三极管VT6的基极相连接。所述电阻RlO串接在电容C6的正极与三极管VT6的发射极之间，所述电阻Rl2串接在三极管VT6的集电极与场效应管Q的栅极之间。所述二极管D7的P极与三极管VT6的发射极相连接，其N极经电阻Rll后与场效应管Q的漏极相连接。所述二极管D8的P极与三极管VT6的基极相连接，其N极经电阻R13后与场效应管Q的栅极相连接。所述电容CS的正极与场效应管Q的源极相连接，其负极接地。所述电容C7的正极与场效应管Q的漏极相连接，其负极与三极管VT7的集电极相连接。所述电阻R14的一端与场效应管Q的源极相连接，其另一端与三极管VT7的发射极相连接。所述二极管D9的P极与三极管VT7的基极相连接，其N极经电阻R15后与场效应管Q的栅极相连接。同时，所述三极管VT7的基极与二极管D3的P极相连接。
[0030]如图3所示，所述低通滤波电路由运算放大器Pl，三极管VT8，三极管VT9，电感L，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电容C9，电容C10，电容C11，二极管DlO以及二极管Dll组成。
[0031]连接时，所述电容C9的正极经电感L后与运算放大器Pl的正输入端相连接，其负极接地。所述电容ClO的正极与运算放大器Pl的正输入端相连接，其负极与运算放大器Pl的输出端相连接。所述电阻R16的一端与运算放大器Pl的负输入端相连接，其另一端与电容C9的负极相连接。所述二极管DlO的P极经电阻R17后与电容C9的正极相连接，其N极与运算放大器Pl的输出端相连接。所述电容Cll的正极经电阻R18后与运算放大器Pl的输出端相连接，其负极与三极管VT8的发射极相连接。所述电阻R19串接在电容Cll的正极与三极管VT9的基极之间，所述电阻R20串接在运算放大器Pl的输出端与三极管VT8的基极之间，所述电阻R21串接在二极管DlO的P极与三极管VT8的集电极之间。所述二极管Dl I的P极与三极管VT8的集电极相连接，其N极与三极管VT9的发射极相连接。同时，所述三极管VT9的集电极与三极管VT8的发射极相连接，其基极与电容C3的负极相连接;所述电容C9的正极与二极管03的卩极相连接。
[0032]如图4所示，所述放大电路由运算放大器P2，三极管VTlO，三极管VT11，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，电阻R28，电容C12，电容C13，二极管D12以及二极管D13组成。
[0033]连接时，所述电阻R22的一端与三极管VT2的发射极相连接，其另一端与运算放大器P2的正输入端相连接。所述电容C12的正极与运算放大器P2的正输入端相连接，其负极经电阻R26后与三极管VTlO的集电极相连接。所述电容C13的正极与三极管VTlO的集电极相连接，其负极与三极管VT11的发射极相连接。所述二极管D12的P极与运算放大器P2的输出端相连接，其N极与三极管VTlO的基极相连接。所述二极管D13的P极经电阻R23后与运算放大器P2的负输入端相连接，其N极经电阻R25后与三极管VTlO的发射极相连接。所述电阻R24的一端与二极管D13的P极相连接，其另一端接地。所述电阻R27的一端与三极管VTlO的发射极相连接，其另一端与三极管VTl I的集电极相连接。所述电阻R28的一端与三极管VTlO的发射极相连接，其另一端与三极管VTll的基极相连接。同时，所述三极管VTll的基极与二极管D2的N极相连接。
[0034]本发明使用时，当市电电压正常时，继电器KA吸合，电器负载得电工作。当市电欠电压时，在预先调节设定滑动变阻器RP2的作用下，继电器KA释放，即可切断电器负载的电源；当市电过电压时，在预先调节设定滑动变阻器RPl的作用下，继电器KA释放，即可切断电器负载的电源;从而可保护电器负载在欠电压或过电压供电的情况下不被损坏。本发明能改变脉冲宽度来控制输出电压，并能加快调节速度，改善了动态性能，有效的抑制或消除低次谐波，从而能保证输出电压的稳定性。本发明能将信号中的干扰信号消除，从而使电信号更加平稳，因此能进一步确保输出电压的稳定性。并且，本发明能有效的提高电压的耐压性，并且能将电流的中间零点偏移控制在0.5nA以内，从而确保了本发明输出的电压和电流的稳定性。
[0035]如上所述，便可较好的实现本发明。
【主权项】
1.一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于:主要由变压器T，二极管整流器U，三极管VT3，正极与二极管整流器U的正输出端相连接、负极与二极管整流器U的负输出端相连接的电容Cl，分别与电容Cl的正极和负极相连接的电源触发电路，P极与三极管VT3的发射极相连接、N极经放大电路后与电源触发电路相连接的二极管D2，分别与二极管D2的N极和三极管VT3的基极相连接的过电压欠电压保护电路，P极经脉宽调制电路后与电容Cl的负极相连接、N极经电阻R7后与三极管VT3的集电极相连接的二极管D3，以及正极与三极管VT3的集电极相连接、负极经低通滤波电路后与二极管D3的P极相连接的电容C3组成;所述二极管D3还与电源触发电路相连接，所述电容C3的负极还与过电压欠电压保护电路相连接;所述变压器T的原边电感线圈的两端组成电源输入端，所述二极管整流器U的一个输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接、其另一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接。2.根据权利要求1所述的一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于:所述脉宽调制电路由场效应管Q，三极管VT6，三极管VT7，正极与电容Cl的负极相连接、负极与三极管VT6的基极相连接的电容C6，串接在电容C6的正极与三极管VT6的发射极之间的电阻RlO，串接在三极管VT6的集电极与场效应管Q的栅极之间的电阻R12，P极与三极管VT6的发射极相连接、N极经电阻Rll后与场效应管Q的漏极相连接的二极管D7，P极与三极管VT6的基极相连接、N极经电阻R13后与场效应管Q的栅极相连接的二极管D8，正极与场效应管Q的源极相连接、负极接地的电容C8，正极与场效应管Q的漏极相连接、负极与三极管VT7的集电极相连接的电容C 7，一端与场效应管Q的源极相连接、另一端与三极管V T 7的发射极相连接的电阻R14，以及P极与三极管VT7的基极相连接、N极经电阻R15后与场效应管Q的栅极相连接的二极管D9组成;所述三极管VT7的基极与二极管D3的P极相连接。3.根据权利要求2所述的一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于:所述低通滤波电路由运算放大器Pl，三极管VT8，三极管VT9，正极经电感L后与运算放大器Pl的正输入端相连接、负极接地的电容C9，正极与运算放大器Pl的正输入端相连接、负极与运算放大器Pl的输出端相连接的电容ClO，一端与运算放大器Pl的负输入端相连接、另一端与电容C9的负极相连接的电阻R16，P极经电阻R17后与电容C9的正极相连接、N极与运算放大器Pl的输出端相连接的二极管D10，正极经电阻R18后与运算放大器Pl的输出端相连接、负极与三极管VT8的发射极相连接的电容Cll，串接在电容Cll的正极与三极管VT9的基极之间的电阻R19，串接在运算放大器Pl的输出端与三极管VT8的基极之间的电阻R20，串接在二极管DlO的P极与三极管VT8的集电极之间的电阻R21，以及P极与三极管VT8的集电极相连接、N极与三极管VT9的发射极相连接的二极管Dl I组成;所述三极管VT9的集电极与三极管VT8的发射极相连接，其基极与电容C3的负极相连接;所述电容C9的正极与二极管D3的P极相连接。4.根据权利要求3所述的一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于:所述放大电路由运算放大器P2，三极管VTlO，三极管VTl I，一端与电源触发电路相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接的电阻R22，正极与运算放大器P2的正输入端相连接、负极经电阻R26后与三极管VTlO的集电极相连接的电容C12，正极与三极管VTlO的集电极相连接、负极与三极管VTll的发射极相连接的电容C13，P极与运算放大器P2的输出端相连接、N极与三极管VTlO的基极相连接的二极管D12，P极经电阻R23后与运算放大器P2的负输入端相连接、N极经电阻R25后与三极管VTlO的发射极相连接的二极管D13，一端与二极管D13的P极相连接、另一端接地的电阻R24，一端与三极管VTlO的发射极相连接、另一端与三极管VTl I的集电极相连接的电阻R27，以及一端与三极管VTlO的发射极相连接、另一端与三极管VTll的基极相连接的电阻R28组成;所述三极管VTll的基极与二极管02的~极相连接。5.根据权利要求4所述的一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于:所述电源触发电路由三极管VTl，三极管VT2，串接在三极管VTl的基极与电容Cl的正极之间的电阻Rl，串接在三极管VTl的基极与电容Cl的负极之间的电阻R2，P极与电容Cl的正极相连接、N极经电阻R3后与三极管VT2的集电极相连接的二极管Dl，串接在二极管Dl的N极与三极管VT2的基极之间的电阻R4，串接在二极管Dl的N极与三极管VTl的集电极之间的电阻R5，以及正极与三极管VT2的基极相连接、负极与三极管VT2的基极相连接的电容C2组成;所述三极管VT2的基极与二极管03的财及相连接，其发射极经电阻R22后与运算放大器P的正输入端相连接。6.根据权利要求5所述的一种市电的组合式稳压保护系统，其特征在于:所述过电压欠电压保护电路由三极管VT4，三极管VT5，串接在三极管VT3的基极与二极管02的_及之间的电阻R8，串接在三极管VT4的集电极与二极管02的~极之间的电阻R9，正极与三极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接的电容C4，一端与三极管VT3的基极相连接、另一端与三极管VT4的发射极相连接的滑动变阻器RPl，P极与三极管VT4的基极相连接、N极与滑动变阻器RPl的滑动端相连接的稳压二极管D4，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与三极管VT5的发射极相连接的滑动变阻器RP2，P极与三极管VT5的基极相连接、N极与滑动变阻器RP2的滑动端相连接的稳压二极管D5，正极与二极管02的_及相连接、负极经继电器KA后与三极管VT5的集电极相连接的电容C5，以及P极与三极管VT5的集电极相连接、N极与电容C5的负极相连接的二极管D6组成;所述三极管VT4的发射极分别与电容C3的负极和三极管VT5的发射极相连接。
【文档编号】H02H3/24GK106099845SQ201610642715
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月8日 公开号201610642715.6, CN 106099845 A, CN 106099845A, CN 201610642715, CN-A-106099845, CN106099845 A, CN106099845A, CN201610642715, CN201610642715.6
【发明人】不公告发明人
【申请人】成都翰兴科技有限公司