专利名称：有源防雷保护精简电源的制作方法
技术领域：
属于防盗报警技术领域。
背景技术：
电源是电子设备必需同配备的基本部件，电子设备对其要求各有重点，如一些家电，对稳压精度有严格要求，而对市的范围与防雷性则要求相对低，因为在很多不利的环境，这类家电可以断电而不工作，而且即是损坏了，维修也很方便。而一些电子产品，如防盗报警类，则对其可靠则有更苛刻的要求，原因其一是这些产品，如保安不能因天气不好就断电，因断电而不工作，就会产生保安空白，其二是如果损坏，维修更专业，不会像普通家电那样可以方便地找到维修点，上述两点原因的交织进一步加大了对电源的苛求。而现在的稳压集成电路，如以78系列为代表的性能，这些集成电路其固有性存在着输入电压低的弱点，这种弱点，而又最容易造成损坏，所以难以适应第二种电子设备的要求。
发明内容本发明的任务与目的是提出一种新颖的技术方案，设计一种新电源，实施后新电源有如下特点，一是防过压的能力强，具有良好的防雷效果，二是适应市电范围宽，因此具有可靠性强的特点，以适应一部分电子产品的特殊需要。本发明采用的措施是1、有源防雷保护精简电源是市电经变压器整流后，再由一个调压功能的三极管与一个保护功能的可控硅及相关外围件组成。整流后的输出端连接了三路，一路是在地线之间连接了一个防雷管；一路是连接了一个名为调压三极管的集电极；一路是连接了一个电阻在调压三极管的基极。调压三极管的射极串联了一只电阻后，成为了电源的最后输出端。调压三极管的基极还连接了以下三路:基极的第一支路是连接了一个稳压二极管与电阻接地；基极的第二支路是连接了数个二极管串联的过流保护支路，基极与该支路二极管正极端相连，二极管的负极端相连了电源的最后输出端；基极的第三支路是连接了一个名为保护可控硅的阳极，保护可控硅的阴极接地。在电源的最后输出端与保护可控硅的控制栅之间连接了由稳压二极管组成的触发支路，其中稳压管的正极端连接了电源输出端，负极管连接在了可控硅的控制端；可控硅控制栅与地线之间连接了一只电阻。2、在电源的最后输出端与保护可控硅的控制栅之间连接的稳压管触发支路形式之一是一只稳压管，稳压管的正极连接了电源的最后输出，稳压管负极端连接了可控硅控制栅；之二形式是一只稳压管串联了数支二极管，稳压管的正端连接了电源输出端，二极管的负极端接可控娃控制端。[0013]3、可控硅是单向可控硅。对以上措施解释如下:1、稳压的主要原理:调压三极管管采用了射随输出，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，而且能满足设备的要求。如果将调整管的上偏电阻Rl设计小些，其负载功率还很大。2、具有良好的抗雷击效果的原因:有雷击的时候，常常是电源易坏的时候，作为普通的家电是采取断电源的方式来避免，但作为防盗报警这类特殊产品，如果断掉电源将会成为保安空白，所以提高防雷效果这是本发明的一项重点，本发明产生的效果说明如下:第一、采用有源件可控硅组成了“速断保护功能”，性能优异，有很强的防雷过压能力。形成的原理是:如果雷击而造成输出端过高时而超过触发稳压二极管(110)的门坎后导通，因而触发可控硅(111)导通，立即对调压三极管(103)的基极短路，造成对调压三极管(103)输出电压被封闭，形成防雷过压速断保护。之所以称为“速断保护”，是因为一旦输出端过高时，可控硅(111)导通具有很强的正反馈，能迅速将调压三极管(103)的基极短路，形成“速断保护功能”。而当输出端无过压后，已不能对可控硅(111)形成触发，因为触发的稳压二极管(110)有“门坎”，为此而成为可控硅(111)自动恢复的原因之一，之二是可控硅控制栅对地接有对地电阻R4 (109)，形成分流，将大大减少可控硅自身保持的灵敏度，理论与试验说明，只要该电阻调整得当，一旦过压消失，可控硅将没有保持电流的存在，而自动恢复成断路状态，如果再次遭雷击，再次启动，形成保护，直至输出电压为正常值。第二、保护可控硅以及外围件所形成的“速断保护功能”在未过压时，处于“开路状态”，只要雷击或过压时才起作用，所以不容易损坏，时刻都处于一种“备份”保护状态，增强了保护的可靠性。其原因是触发件有门坎，输出端电压未高过门坎，可控硅内部也没有自身保持电流，整个系统没有“电磨损”，不会损坏，成为一种“备份”状态。第三、调整管是高反压管，防雷效果好。其原因是，该管反向吸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。第四、安有防雷管，该管击穿电压为数十伏，与高反压管配合后，因而具有很大余量。3、形成过流保护原理:当输出电流过大时，调整管发射极所串联的电阻R2压降增大，超过一定值时，过流保护支路中的二极管导通，流入输出电压调整管的基极电流减少，负载过流超多，则减少的基极电流越多，自动形成对调整管保护。4、在市电较高的地方与时段不会损坏电路的原因:因调整管是高反压管，尽管此时桥式输出的电压高，但是还会远低于高反压管耐压值。5、能在市电较低的地方与时段工作的主要原因:一是线路中的调压三极管，不会产生附加电压降。(说明:如果采用传统的三极管与三端集成电路串联的提高输入电压方案，为了使三极管与三端都能正常工作，一是要给三端集成电路入端高于输出端的电压，二是要给三极管需要的工作电压，这样主产生了三极管附加损失电压，而在市电低时，这是宝贵的电压。)其二是因调整管是高反压管，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很低，就可以作一定补偿。6、能扩展市电变化范围的原因:由于上两条原因，市电高时不损坏电路，而在较低时仍可以正常工作。所以可大大地扩展了市电变化的工作范围。7、可以调整不同的输出稳压值的原因。由于基准电压第一支路中，稳压二极管的压降是主导作用，所以可以形成粗调，而所串的电阻R3所占的比例很小，所以也可以做精调之用，精调的好处是可以调成对蓄电池浮充所需的标准电压，如6.6伏；12.8伏，等。8、保护可控硅的触发线路采用稳压管与二极管串联的措施原因是，有利于批量生产，因为调试更方便，而且精度高。其原因一是可以把该稳压管的参数值与基极支路稳压管的参数选用一致，减少了生产时的元件种类，便于采购，便于生产。二是在串上数个二极管后，必定稳压值提高数个0.7伏，因而在批量生产中便于调试。本发明实施后有以下显著的优点:1、抗雷与过压保护性能优异。一是因为该保护线路形成的“速断保护”灵敏度高，因为可控硅具有很强的正反馈能力。二是保护力度大，因为可控硅导通后立即将输出端电压基本钳到零，三是保护系统在无过压时，处于一种“备份”状态，不会损坏，可靠性高。由于上述原因，所以在雷雨季节工作时，报警器不会停止工作，保证了 “保安”不产生空白。2、适应面广，比传统的稳压电源有更宽的适应能力，即是可以使所配的电器在电压高的地方工作而不致损坏，而在电压较低的地方与时段也能正常工作。上述两点性能比三端集成电路电路好，也比传统的用三极管与三端串联办法性能要优异得多。3、可用于输出代有小数的稳压值，便于对蓄电池科学浮充。性能优异，具有过压过流保护。与已有成果配套后，具有优良的性能。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。所以本发明有很强的配套能力，也能与其他的电子类产品配套。4、有源件不易损坏，调压三极管采用了高反压大功率管，可靠性一般都大大高于普通三极管。而保护管是可控硅与外围触发件平常处于开路状态，不产生电磨损。5、线路简洁，好处一是可靠性高，产生损坏的有源件少；二是易生产与调试。
图1是触发可控硅为一只稳压二极管时的措施的的电路图。图中:101、整流输入；102、防雷管；103、调压三极管；104、调压三极管上偏电阻；105、输出电压精调电阻；106、输出电压粗调稳压管；107、过流保护配套二极管；108、过流保护配套电阻；109、可控硅自保持灵敏度调整电阻；110、有门坎的触发稳压管；112、保护可控娃的控制栅；111、过压保护可控娃；115、电源输出。图2是由一只稳压管与数只二极管串联组成的触发电路形成的措施电路图。图中:101、整流输入；102、防雷管；103、调压三极管；104、调压三极管上偏电阻；105、输出电压精调电阻；106、输出电压粗调稳压管；107、过流保护配套二极管；108、过流保护配套电阻；109、触发保护电阻；110、有门坎的触发稳压管；112、保护可控硅的控制栅；111、过压保护可控硅；111、第一只调压三极管过流保护配套电阻；115、电源输出；116、权利要求2提出增加的数个二极管。
具体实施方式
图1与图2共同描述了具体实施的一种方式，其具体操作如下:1、按图1、或图2选定三极管，防雷管、二极管与电阻，其中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,可控娃选单向可控娃类。2、按图1或图2的线路图焊接。3、调整电源输出值。调整管基极稳压管值即是输出电压的粗调，用所串的电阻作为精调，其规律是稳压管值越高输出电压越高，电阻越大，输出电压越高，反之越低。4、调整过压保护参数。(I)、用示波器的接在稳压源输出端，用100伏的直流电压点击整流端，示波器显示输出由正常电压基本降为零，否则应调试可控硅触发稳压二极管的稳压值。(2)、断掉100伏的直流电压，示波器显示输出端电压正常，如果不正常就调整保护可控硅控制栅的对地电阻。
权利要求1.有源防雷保护精简电源，其特征是:市电经变压器整流后，再由一个调压功能的三极管与一个保护功能的可控硅及相关外围件组成， 整流后的输出端连接了三路，一路是在地线之间连接了一个防雷管；一路是连接了一个名为调压三极管的集电极；一路是连接了一个电阻在调整三极管的基极； 调压三极管的射极串联了一只电阻后，成为了电源的最后输出端: 调压三极管的基极还连接了以下三路:基极的第一支路是连接了一个稳压二极管与电阻接地；基极的第二支路是连接了数个二极管串联的过流保护支路，基极与该支路二极管正极端相连，二极管的负极端相连了电源的最后输出端；基极的第三支路是连接了一个名为保护可控硅的阳极，保护可控硅的阴极接地； 在电源的最后输出端与保护可控硅的控制栅之间连接了由稳压二极管组成的触发支路，其中稳压管的正极端连接了电源输出端，负极管连接在了可控硅的控制端；可控硅控制栅与地线之间连接了一只电阻。
2.根据权利要求1所述的有源防雷保护精简电源，其特征是:在电源的最后输出端与保护可控硅的控制栅之间连接的稳压管触发支路形式之一是一只稳压管，稳压管的正极连接了电源的最后输出，稳压管负极端连接了可控硅控制栅；之二形式是一只稳压管串联了数支二极管，稳压管的正端连接了电源输出端，二极管的负极端接可控硅控制端。
3.根据权利要求1所述的有源防雷保护精简电源，其特征是:可控硅是单向可控硅。
专利摘要有源防雷保护精简电源，属于防盗报警技术领域，市电经变压器整流后，再由一个调压功能的三极管与一个保护功能的可控硅及相关外围件组成，3项措施相配合，呈现出5种典型的措施，电压调整单元的稳压效果好，简单易调试，速断保护单元所用的保护可控硅是单向可控硅，在有雷击或过压时，可控硅产生作用，保护电源电路不会损坏。本实用新型实施后，防过压能力强，防雷效果显著，适用面宽，为电源电路开拓了新的领域。
文档编号H02M1/32GK203166753SQ20132004212
公开日2013年8月28日 申请日期2013年1月27日 优先权日2013年1月27日
发明者蒋丹, 蒋凤 申请人:蒋凤