专利名称：自动保护直流稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到自动保护直流稳压电源。
現有大功率直流稳压源(輸出电流在10A以上，輸出电压≤36V)，过载保护和輸出端的短路保护，通常是用燒断保險的方法或利用取样三极管的导通或截止，強迫触发电路翻轉鎖死直流輸出等方法。因此，这种电源可靠性低，安全性差，耗电大，等等缺点。
本实用新型的任务是提供一种能自动保护的稳压电源。
本实用新型是用以下方法实現的它是由稳压及封鎖保护电路、脉冲形成电路、定时电路、封鎖控制电路、取样电路所組成。它由巿电接到变压器的初級，再由变压器的次級接整流二极管桥路的两个交流端，其正端接BG1的集电极，其負端接地。該电路的直流輸出端U1接到稳压及封鎖保护电路(1)的稳压取样端，(1)的取样地接N点，取样电路(5)的一端接到封鎖控制电路(4)，另两端分别接于BG1的发射极和U1上，封鎖控制电路的輸出分成两路，一路連接稳压及封鎖保护电路(1)的封鎖控制端，另一路輸出到定时电路(3)的触发端，定时电路(3)的輸出端接到脉冲形成电路(2)的触发端，脉冲形成电路(2)的輸出連接到封鎖控制电路(4)的解鎖触发端，稳压及封鎖保护电路(1)的輸出接到BG1的基极。它的取样电路是由R0、D1、W1、R1、R2构成的检測电桥及一个运算放大器所組成。R0的一端和稳压二极管D1負极相連于U0点，U0接到BG1的发射极，R0的另一端和电位器W1相連于10点，卽为直流輸出端U1，R1的一端和稳压二极管D1正极相連于7点，7点与12点相連，R1的另一端和R2相連于8点接地。W1的另一端和R2相連接 ，W1的中心抽头的11点和12点分别接到取样电路检出，然后送到封鎖控制电路(4)。
本实用新型除了取样电路中的检測电桥外每一个方框中的电路均可以用已有技术来实現。图4給出了实現这一方案的原理电路。
整机的簡单工作原理如下由变压器、整流二极管桥路和滤波电容器組成的主回路把巿电变成直流电压，供給由稳压及封鎖保护电路(1)及BG1所組成的串联式直流稳压电路，从而輸出一路稳定的直流电压。
稳压及封鎖保护电路(1)将受到封鎖控制电路(4)来的开关信号的控制以决定是否允許直流稳压輸出。
R0、R1、R2、D1、W1組成的电桥，它的取样信号經运算放大器放大，由W1調正設定最高限制电流的数値，R0两端的电压降和主回路所通过的电流成一个正比的线性关系。由于R0的一端10点已被稳压电路(1)稳定在一个固定値，从而当主回路輸出电流增大时，R0的另一端U0点的电压就会相对升高，当主回路的电流超过最高限定値时，(見图3中波形13、14)电桥的輸出图2中11点、12点的相对电压的高低，就会出現逆轉，取出了过流信号，經运算放大器把此逆轉的电压检出，並輸出一个电压到封鎖控制电路(4)。封鎖控制电路(4)是一个双稳态触发器，它在收到取样电路的过流信号后，立刻翻轉，並輸出一个关閉信号到稳压及封鎖保护电路(1)，(图3中的波形15)，从而完成在主回路电流超过預定値时封鎖直流輸出，完成了第一步自动保护的功能。
从封鎖控制电路(4)輸出的开关信号同时送到定时电路(3)。定时电路(3)是一个多谐振荡器，利用它产生一个延迟1～3秒的单脉冲。此脉冲方波的后沿触发脉冲形成电路(2)，被整形成为一个窄脉冲。如图3中波形16。此脉冲送到封鎖控制电路(4)的反向触发端，並使得封鎖控制电路(4)和稳压及封鎖保护电路(1)在关閉了1～3秒后恢复主回路的正常工作，这样就完成了第二步自动保护直流稳压电源的自动恢复的功能。
在此时如果直流稳压电源的輸出端过流或大短路的故障現象消失，整个电路将进入正常工作状态。如果故障現象依然存在，将重复前述过程。
封鎖保护的反应时間小于10微秒，封鎖保护的关閉时間由定时电路(3)来决定一般为1～3秒，在此情况下，定时电路(3)、脉冲形成电路(2)将連續产生定时搜索脉冲，直到故障現象消失，自动恢复正常工作，参見图(3)波形13、14、15、16。由于在出現負载短路或过流的故障期間，稳压輸出的主回路仅在十万分之一的时間工作，所以整个設备耗电极低，因此可以允許稳压电源輸出端长期短路，而不会造成損坏，整机方框图中的(2)、(3)、(4)、(5)可以用集成电路来完成，如通用的四运算放大器。图中的(1)是普通的带有控制端的稳压电路。以上电路也均可用分离元件来实現。
图1稳压电源整机方框图(1)稳压及封鎖保护电路(2)脉冲形成电路(3)定时电路(4)封鎖控制电路(5)取样电路图2取样电路的原理图图3工作原理波形图
13負载短路状态14負载正常状态15直流輸出16定时搜索脉冲图4电原理图本实用新型稳压精度高，纹波小，可靠性高，耗电小，自动保护使用方便。适用100A以下的直流电源稳压自动保护。
权利要求1.一种直流稳压电源，它由稳压及封锁保护电路(1)、脉冲形成电路(2)、定时电路(3)、封锁控制电路(4)、取样电路(5)和R0组成，本电路由市电接到变压器的初级，再由变压器的次级接整流二极管桥路的两个交流端，其正端接BG1的集电极，其负端接地；该电路的直流输出端U1接到稳压及封锁保护电路(1)的稳压取样端，(1)的取样地接N点，取样电路(5)的一端接到封鎖控制电路(4)，另两端分别接于BG1的发射极和U1上，封鎖控制电路的輸出分成两路，一路連接稳压封鎖保护电路(1)的封鎖控制端，另一路輸出到定时电路(3)的触发端，定时电路(3)的輸出端接到脉冲形成电路(2)的触发端，脉冲形成电路(2)的輸出连接到封鎖控制电路(4)的解鎖触发端，稳压及封鎖保护电路(1)的輸出接到BG1的基极。其特征是R0的一端和稳压二极管D1負极相連于U0点，U0接到BG1的发射极，R0的另一端和电位器W1相連于10点，卽为直流輸出端U1，R1的一端和稳压二极管D1正极相連于7点，7点与12点相連，R1的另一端和R2相連于8点接地，W1的另一端和R2相連接，W1的中心抽头的11点以及12点分别接到取样电路检出，然后送到封鎖控制电路(4)。
专利摘要一种自动保护直流稳压电源。它由稳压及封锁保护电路、脉冲形成电路、定时电路、封锁控制电路、取样电路和电阻R本实用新型稳定度高，纹波系数小，可靠性极高，结构简单，成本低，使用方便，适用范围广。
文档编号G05F1/10GK2034303SQ87211928
公开日1989年3月15日 申请日期1987年8月20日 优先权日1987年8月20日
发明者董文义 申请人:董文义