一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是：至少包括：电流采样电路单元、过流比较及显示电路单元、过流报警电路单元、电压采样电路单元、电压比较及显示电路单元、复位电路单元、和驱动电路单元，直流电源26V与电流采样电路单元和电压采样电路单元连接；电流采样电路单元、过流比较及显示电路单元和过流报警电路单元三个单元串行连接；电压采样电路单元、电压比较及显示电路单元、复位电路单元和驱动电路单元四个单元串行连接。本实用新型是集过压、欠压、过流烧毁熔断器报警、复位上电功能于一身、消除对产品和操作人员的安全隐患的电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置。
【专利说明】一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源保护装置，特别是一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置。
【背景技术】
[0002]现有电压保护装置基本都利用直流电源供电，依赖自身的过压功能切断电压输出，来起到对产品的保护，保护压值范围过小，且无欠压保护功能，不能满足产品需要；当电压恢复正常后，直流电源自动恢复供电，对产品或操作人员有一定的安全隐患；对过流保护而言只是以烧毁保险丝而达到保护目的。但是在一些特殊场合，比如噪音比较大，或者防务产品的环境试验室，过电流保护虽然起到作用，但是烧毁保险很难被发现。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种集过压、欠压、过流烧毁熔断器报警、复位上电功能于一身、消除对产品和操作人员的安全隐患的电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:至少包括:电流采样电路单元、过流比较及显示电路单元、过流报警电路单元、电压采样电路单元、电压比较及显示电路单元、复位电路单元、和驱动电路单元，直流电源26V与电流采样电路单元和电压采样电路单元连接；电流采样电路单元、过流比较及显示电路单元和过流报警电路单元三个单元串行连接；电压采样电路单元、电压比较及显示电路单元、复位电路单元和驱动电路单元四个单元串行连接。
[0005]所述电流采样电路单元至少包括:比较器U1、接触器Kl和空气开关S2，输入依次接接触器Kl的开关SI和空气开关S2，电阻R2 —端输入到比较器Ul的同相端5脚，另一脚接电源负端；同相端5脚同时通过电阻Rl并接于12V电源，通过12V电压经电阻Rl和电阻R2分压，提供参考电压；同时空气开关S2串接保险FU1，电阻R3与被供对象电连接，电阻R3同时输入到比较器Ul的反相端4脚，由比较器Ul实现被供对象电流及电压采样。
[0006]所述过流比较及显示电路单元至少包括三极管N1、发光二极管Vl、比较器Ul，比较器Ul的2脚与电阻R6、R7连接，电阻R7的另一端与三极管NI的基极连接，电阻R6的另一端通过R4与比较器Ul的4脚连接，三极管NI的发射极接地，集电极与电阻R24的一端连接；12V电源、发光二极管Vl串接，并接于电阻R24的另一端。
[0007]所述的过流报警电路单元至少包括:三极管N1、芯片CC4068、三极管N2，三极管NI集电极与芯片CC4068的输入端电连接，芯片CC4068的非门输出端通过三极管N2连接至继电器K2的3脚，继电器K2的I脚接声光报警器，继电器K2的8脚串接电阻R8连接发光二极管V2 ;继电器K2的线圈6脚与12V电源连接，3脚和7脚之间顺序连接二极管D1。
[0008]所述的电压采样电路单元包括:DC/DC转换模块、比较器LM339A和比较器LM339B、基准电压、参考电压，比较器LM339A通过DC/DC转换模块使26V电压转换成12V电压，取样电阻R9、R10串接在12V电压之间，分压提取获得基准电压6V，同时26V输入电压通过取样电阻R11、R12和电阻R13、R14分压提取获得参考电压，电阻R11、R12分压输入到比较器LM339A的同相端，电阻R13、R14分压输入到比较器LM339B的异相端，电阻R9、RlO提供的基准电压输入到比较器LM339A的异相端和比较器LM339B的同相端。
[0009]所述的复位电路单元是这样构成的:由开关S3与CMOS电路CC4013、CC4001、CC4069构成，开关S3—端与芯片U4A的CMOS电路CC4013 D端及12V电源电连接，CMOS电路CC4013是双D触发器内含两个独立的触发器，芯片U4A的CMOS电路CC4013、电阻R23、电容C4和二极管D5共同组成单稳态电路，芯片U4A的CMOS电路CC4013输出端Q同时电连接芯片U6A的CMOS电路CC4001和芯片U6C的CMOS电路CC4001其中一个输入端电连接，连接点通过并联连接的电阻R23和二极管D5与芯片U4A的CMOS电路CC4013 R端电连接，芯片U4A的CMOS电路CC4013 — Q输出端与芯片U6B的CMOS电路CC4001其中一个输入端电连接，芯片U6A的CMOS电路CC4001输出端分别与芯片U6C的CMOS电路CC4001和芯片U6B的CMOS电路CC4001另一个空输入端电连接，芯片U6C的CMOS电路CC4001输出端与与芯片U4B的CMOS电路CC4013R端电连接，芯片U6B的CMOS电路CC4001输出端与芯片U4B的CMOS电路CC4013的S端电连接，芯片U4B的CMOS电路CC4013的D、Q端连接，CK端和一 Q端电连接与芯片U6D的CMOS电路CC4001 —个输入端电连接，电压比较及显示电路单元(5)的输出端与芯片U6D的CMOS电路CC4001另一个空脚、芯片U6A的CMOS电路CC4001另一个空脚电连接，芯片U6D的CMOS电路CC4001的输出端经芯片U7ACM0S电路CC4069反相接三极管N5的基极。
[0010]本实用新型具有通用性，在过压欠压输入电压的采样端，对高精度电阻重新取值并根据自身要求更换相匹配的空气开关和保险管，可应用到任意直流电压的保护。
[0011]本实用新型应用在在报警电路中，使用集成电路CC4068。对CC4068的输入端单独使用或在输出端串接CC4068，可满足多达8路或更多路的过流保护需要；在过压欠压保护电路中，使用CC4011。可对CC4011输入端多路使用，可延展到多路供电使用。
[0012]本实用新型应用于民用产品，在计算并重新选择合适的取样和分压电阻后，可应用任何直流电源的保护；其电压范围为20?30VDC、电流极限值可任意匹配。
[0013]本实用新型是针对以上现象设计的一种自动检测保护装置:集过压、欠压、过流烧毁熔断器报警、复位上电功能于一身:可解决电源瞬时过压或欠压、电压取值过小的弊端，可直观的显示到前面板；可解决对被供对象自动恢复上电，消除对产品和操作人员的安全隐患；可解决一些噪音比较大的特殊场合，烧毁保险很难被发现的弊端。本实用新型的过流报警适用于安培级(200A以下)的供电保护。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合实施例附图对本实用新型进行进一步说明:
[0015]图1是本实用新型实施例电路框图；
[0016]图2过流保护及报警电路原理图；
[0017]图3过压欠压保护电路原理图；
[0018]图4复位上电电路原理图。
[0019]图中:1、电流采样电路单元，2、过流比较及显示电路单元，3、过流报警电路单元，4、电压采样电路单元，5、电压比较及显示电路单元，6、复位电路单元，7、驱动电路单元。【具体实施方式】
[0020]如图1所示，一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是，至少包括:电流采样电路单元1、过流比较及显示电路单元2、过流报警电路单元3、电压采样电路单元4、电压比较及显示电路单元5、复位电路单元6、和驱动电路单元7，在主电路图中，直流电源26V与电流采样电路单元I和电压采样电路单元4连接；电流采样电路单元1、过流比较及显示电路单元2和过流报警电路单元3三个单元串行连接；电压采样电路单元4、电压比较及显示电路单元5、复位电路单元6和和驱动电路单元7四个单元串行连接。
[0021]如图2所示，所述电流采样电路单元I是这样实现的:输入(26V)依次接接触器Kl的开关SI和空气开关S2，电阻R2 —端输入到比较器Ul (LM139)的同相端5脚，另一脚接电源负端；同相端5脚同时通过电阻Rl并接于12V电源，通过12V电压经电阻Rl和电阻R2分压，提供参考电压；同时空气开关S2串接保险FUl，电阻R3与被供对象(检测电压)电连接，电阻R3同时输入到比较器Ul的反相端4脚，由比较器Ul (LM139)实现被供对象电流(电压)米样。
[0022]所述过流比较及显示电路单元2是这样实现的:比较器Ul的2脚与电阻R6、R7连接，电阻R7的另一端与三极管NI (3DK8D)的基极连接，电阻R6的另一端通过电阻R4与比较器Ul的4脚连接，三极管NI的发射极接地，集电极与电阻R24的一端连接；12V、发光二极管Vl串接，并接于电阻R24的另一端，实现过流比较及显示。
[0023]所述的过流报警电路单元3是这样实现的:三极管NI集电极与芯片CC4068的输入端电连接，芯片CC4068的非门输出端通过三极管N2 (3DK8D)连接至继电器K2的3脚，继电器K2的I脚接声光报警器，继电器K2的8脚串接电阻R8连接发光二极管V2 ;继电器K2的线圈6脚与12V电源连接，3脚和7脚之间顺序连接二极管D1，实现过流报警。
[0024]如图3所示，电压采样电路单元4通过DC/DC转换模块使26V电压转换成12V电压，取样电阻R9、R10串接在12V电压之间，分压提取获得基准电压6V，同时26V输入电压通过取样电阻R1UR12和电阻R13、R14分压提取获得参考电压，电阻R11、R12分压输入到比较器LM339A的同相端，电阻R13、R14分压输入到比较器LM339B的异相端，电阻R9、RlO提供的基准电压输入到比较器LM339A的异相端和比较器LM339B的同相端，由比较器LM339A和比较器LM339B的输出端分别通过电压比较及显示电路单元5工作，
[0025]当输入电压波动(≥30V)而获得的参考电压大于基准电压时，电压比较及显示电路单元5发出高电平，LM339A的输出端控制过压指示灯V3点亮，电压比较及显示电路5发出的高电平，经过复位电路，并驱动K3线圈动作，使得常闭开关断开，电压正常显示灯V5熄灭；当输入电压波动< 20V而获得的参考电压小于基准电压时，LM339B的输出端控制电压比较及显示电路5发出高电平，欠压显示灯V4点亮，电压比较及显示电路单元5发出的高电平经过复位电路，并驱动K3线圈动作，使得常闭开关断开，V5熄灭。
[0026]如图4所示，所述的复位电路单元是这样构成的:由开关S3与CMOS电路CC4013、CC400UCC4069构成，开关S3—端与芯片U4A的CMOS电路CC4013 D端及12V电源电连接，CMOS电路CC4013是双D触发器内含两个独立的触发器，芯片U4A的CMOS电路CC4013、电阻R23、电容C4和二极管D5共同组成单稳态电路，芯片U4A的CMOS电路CC4013输出端Q同时电连接芯片U6A的CMOS电路CC4001和芯片U6C的CMOS电路CC4001其中一个输入端电连接，连接点通过并联连接的电阻R23和二极管D5与芯片U4A的CMOS电路CC4013 R端电连接，芯片U4A的CMOS电路CC4013 — Q输出端与芯片U6B的CMOS电路CC4001其中一个输入端电连接，芯片U6A的CMOS电路CC4001输出端分别与芯片U6C的CMOS电路CC4001和芯片U6B的CMOS电路CC4001另一个空输入端电连接，芯片U6C的CMOS电路CC4001输出端与与芯片U4B的CMOS电路CC4013R端电连接，芯片U6B的CMOS电路CC4001输出端与芯片U4B的CMOS电路CC4013的S端电连接，芯片U4B的CMOS电路CC4013的D、Q端连接，CK端和一 Q端电连接与芯片U6D的CMOS电路CC4001 —个输入端电连接，电压比较及显示电路单元5的输出端与芯片U6D的CMOS电路CC4001另一个空脚、芯片U6A的CMOS电路CC4001另一个空脚电连接，芯片U6D的CMOS电路CC4001的输出端经芯片U7ACM0S电路CC4069反相接三极管N5的基极。
[0027]U6D的CC4001的11端与反相器CC4069 (U7)的I端电连接组成状态判定及保持电路，其输出端与驱动电路单元I电连接，实现复位上电功能。
[0028]如图3所示，所述的驱动电路单元7是这样构成的:芯片U7A的2脚与三极管N5 (3DK8D)的基极连接，三极管N5发射极接地，集电极与继电器K3的3端连接；继电器K3的3脚与7脚之间按导通过方向连接二极管D4，二极管D3串接在26V电压与K3的7脚，K3的4脚与电阻R23串接并接地，K3的8脚接接触器Kl的A端，6脚接Kl的B端。
[0029]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
【权利要求】
1.一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:至少包括:电流采样电路单元(I)、过流比较及显示电路单元(2 )、过流报警电路单元(3 )、电压采样电路单元(4)、电压比较及显示电路单元(5)、复位电路单元(6)、和驱动电路单元(7)，直流电源26V与电流采样电路单元(I)和电压采样电路单元(4 )连接；电流采样电路单元(I)、过流比较及显示电路单元(2 )和过流报警电路单元(3 )三个单元串行连接；电压采样电路单元(4 )、电压比较及显示电路单元(5)、复位电路单元(6)和驱动电路单元(7)四个单元串行连接。
2.根据权利要求1所述的一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:所述电流采样电路单元(I)至少包括:比较器U1、接触器Kl和空气开关S2，输入依次接接触器Kl的开关SI和空气开关S2，电阻R2 —端输入到比较器Ul的同相端5脚，另一脚接电源负端；同相端5脚同时通过电阻Rl并接于12V电源，通过12V电压经电阻Rl和电阻R2分压，提供参考电压；同时空气开关S2串接保险FUl，电阻R3与被供对象电连接，电阻R3同时输入到比较器Ul的反相端4脚，由比较器Ul实现被供对象电流及电压采样。
3.根据权利要求1所述的一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:所述过流比较及显示电路单元(2 )至少包括三极管N1、发光二极管Vl、比较器Ul，比较器Ul的2脚与电阻R6、R7连接，电阻R7的另一端与三极管NI的基极连接，电阻R6的另一端通过电阻R4与比较器Ul的4脚连接，三极管NI的发射极接地，集电极与电阻R24的一端连接；12V电源、发光二极管Vl串接，并接于电阻R24的另一端。
4.根据权利要求1所述的一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:所述的过流报警电路单元(3)至少包括:三极管N1、芯片CC4068、三极管N2，三极管NI集电极与芯片CC4068的输入端电连接，芯片CC4068的非门输出端通过三极管N2连接至继电器K2的3脚，继电 器K2的I脚接声光报警器，继电器K2的8脚串接电阻R8连接发光二极管V2 ;继电器K2的线圈6脚与12V电源连接，3脚和7脚之间顺序连接二极管D1。
5.根据权利要求1所述的一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:所述的电压采样电路单元(4)包括:DC/DC转换模块、比较器LM339A和比较器LM339B、基准电压、参考电压，比较器LM339A通过DC/DC转换模块使26V电压转换成12V电压，取样电阻R9、R10串接在12V电压之间，分压提取获得基准电压6V，同时26V输入电压通过取样电阻R11、R12和电阻R13、R14分压提取获得参考电压，电阻R11、R12分压输入到比较器LM339A的同相端，电阻R13、R14分压输入到比较器LM339B的异相端，电阻R9、RlO提供的基准电压输入到比较器LM339A的异相端和比较器LM339B的同相端。
6.根据权利要求1所述的一种电源过压欠压过流烧毁报警复位上电保护装置，其特征是:所述的复位电路单元(6)是这样构成的:由开关S3与CMOS电路CC4013、CC4001、CC4069构成，开关S3—端与芯片U4A的CMOS电路CC4013 D端及12V电源电连接，CMOS电路CC4013是双D触发器内含两个独立的触发器，芯片U4A的CMOS电路CC4013、电阻R23、电容C4和二极管D5共同组成单稳态电路，芯片U4A的CMOS电路CC4013输出端Q同时电连接芯片U6A的CMOS电路CC4001和芯片U6C的CMOS电路CC4001其中一个输入端电连接，连接点通过并联连接的电阻R23和二极管D5与芯片U4A的CMOS电路CC4013 R端电连接，芯片U4A的CMOS电路CC4013 — Q输出端与芯片U6B的CMOS电路CC4001其中一个输入端电连接，芯片U6A的CMOS电路CC4001输出端分别与芯片U6C的CMOS电路CC4001和芯片U6B的CMOS电路CC4001另一个空输入端电连接，芯片U6C的CMOS电路CC4001输出端与与芯片U4B的CMOS电路CC4013R端电连接，芯片U6B的CMOS电路CC4001输出端与芯片U4B的CMOS电路CC4013的S端电连接，芯片U4B的CMOS电路CC4013的D、Q端连接，CK端和一 Q端电连接与芯片U6D的CMOS电路CC4001 —个输入端电连接，电压比较及显示电路单元(5)的输出端与芯片U6D的CMOS电路CC4001另一个空脚、芯片U6A的CMOS电路CC4001另一个空脚电连接，芯片U6D的CMOS电路CC4001的输出端经芯片U7ACM0S电路CC4069反相接三极管N5的基 极。
【文档编号】H02H3/06GK203607817SQ201320402549
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】杨凯利, 刘广华, 胡振民, 周志良 申请人:西安北方光电科技防务有限公司