专利名称：带不间断电源的多功能报警器的制作方法
技术领域：
一种带不间断电源的多功能报警器，涉及物理中的一种报警装置。
现有技术中的报警器，虽然在电源部分准备了蓄电池组，但遇停电或有险情时，需要提供交流220V的照明和保证急需设备的正常工作，显然光靠报警器内的蓄电池组是不能解决问题的，对于报警器本身来说，现有技术往往功能单一、防范不足。
本实用新型之目的在于研制一种带有对蓄电池组自动恒流恒压充电、可逆变输出交流稳压、特别是遇险情时，能自动提供报警电源和照明、用电设备的交流稳压电源的这样一种带不间断电源的多功能报警器。
本实用新型的技术解决方案是由继电器步进式交流稳压器、恒流恒压充电器、逆变供电器、自动转换装置、滤波器、蓄电池组、直流稳压电源构成不间断电源，加上多功能报警器，构成一台带不间断电源的多功能报警器。
以下结合附图作进一步的说明
图1为本实用新型外形结构图；图2为本实用新型电原理框图；图3、图4合为本实用新型电路图。
由图1可知，本实用新型具有外壳(1)、交流稳压变压器(2)、可控硅及大功率元件散热板(3)、报警器电路板(4)、不间断电源电路板(5)、输出电压表(6)、电池电压表(7)、电池电流表(8)、报警闪光指示灯(9)、逆变电源指示灯(10)、开关(11)。
由图2可知，这种带不间断电源的多功能报警器，包括如下几个组成部分继电器步进式交流稳压器(12)、恒流恒压充电器(13)、逆变供电器(14)、自动转换装置(15)、滤波器(16)、蓄电池组(17)、直流稳压电源(18)、多功能报警器(19)，它们之间的连接关系是自动转换装置(15)控制继电器步进式交流稳压器(12)一方面将交流稳压通过自动转换装置(15)、滤波器(16)输出，另一方面控制继电器步进式交流稳压器(12)对恒流恒压充电器(13)供电，使恒流恒压充电器(13)对蓄电池组(17)充电，蓄电池组(17)一方面通过直流稳压电源(18)对多功能报警器(19)供电，另一面对逆变供电器(14)提供工作电源，自动转换装置(15)受市电、直流稳压电源(18)、多功能报警器(19)的控制、转换，自动转换装置(15)如控制逆变供电器(14)逆变工作，其逆变输、出又经自动转换装置(15)、滤波器(16)输出，滤波器(16)还提供给多功能报警器(19)一输出交流稳压电源。下面分三种情况叙述市电输入至继电器步进式交流稳压器(12)，稳压后经自动转换装置(15)、滤波器(16)输出交流稳压，同时，自动转换装置(15)控制继电器步进式交流稳压器(12)供电给恒流恒压充电器(13)，使恒流恒压充电器(13)对蓄电池组(17)充电，蓄电池组(17)还通过直流稳压电源(18)对多功能报警器(19)供电。
市电停电时，蓄电池组供电给直流稳压电源(18)，直流稳压电源(18)，一方面供给多功能报警器(19)电源，另一方面通过自动转换装置(15)控制逆变供电器(14)工作，逆变供电器(14)的工作是由蓄电池组(17)提供电源，逆变输出经自动转换装置(15)转换，经滤波器(16)后输出交流稳压。
当有险情时，电路外的信号检测装置输入至多功能报警器(19)信号，多功能报警器(19)工作后输出两路声光报警信号，同时多功能报警器(19)控制自动转换装置(15)，强制不间断电源部分工作提供交流稳压电源输出，以保证险区照明和其他排险用电设备的交流稳压电源。
下面结合图3图4的具体电路详细阐述之继电器步进式交流稳压器(12)主要由图3中的电源变压器B1、继电器J2、J3及四运放集成块IC5中的A1、A2两个运算放大器、三极管T7、T8为主组成，其工作原理是在电源变压器B1中，抽头6、7电压正比于输出电压，抽头6、7电压经整流桥D14至D17、二极管D20而加在四运放集成块IC5的2、6脚，其A1、A2两个运算放大器经外接电阻R35至R40组成两个具有滞后特性的施密特电路，比较参考电压由电阻R31、R32将集成块IC4的稳压分压得到，在输入市电电压变动时，IC5的A1、A2两个运算放大器时刻监测其变化大小，并相应驱动三极管T7、T8，带动J2或J3动作，从而使输入电压加在变压器B1的不同抽头上，实现交流自耦稳压。
恒流恒压充电器(13)由图3中的四运放集成块IC6、三极管T9、T10及电源变压器B1、二极管D1、D2、可控硅SCR整流电路组成，其工作原理是IC6的A1运算放大器被接成比较器，作为电源过零信号检测用，校测来自电桥D14至D17及电阻R51、R55和稳压管DW2的过零信号，其输出经电阻R57、二极管D28、电容C24形成与电源同步的锯齿波，加到IC6中的A2比较器，与经二极管D30来的IC6中A3放大的电流信号和经二极管D29来的电池电压信号进行比较，产生一个开关信号，控制T9、T10组成的互补晶体管自激多谐振荡器，产生一串串尖脉冲，去触发由B1、D1、D2、SCR组成的可控整流电路，当蓄电池电压较低时，IC6中的A4输出低，二极管D29反向关断，而当充电电流较大时IC6中的A4输出较高，经二极管D30使IC6中A2负输入端较高，A2在锯齿波较后部位转变，从而T9、T10的尖脉冲串的第一个脉冲出现较迟，SCR导通角变小，充电电流亦变得较小，反之，上述过程相应变反，从而使充电电流恒定，而当充电一段时间电池电压较高时，A4的输出变高经D29使A2的控制相位后移更多，充电电流下降而进入恒压充电状态，此时D30反向关断。
恒流恒压充电器(13)的充电电流信号是从图3中的电流表A的分流电阻R1上取得，由三极管T5、T6组成的共基极差动放大并变换阻抗变成电压后提供的，该信号也作为逆变时电流信号，只是极性相反。T9、T10组成的脉冲触发电路可防止开机充电时，由于触发相应位太前而变压器B1次级瞬时电压低于或等于电池电压而可控硅SCR不能导通，充电时，稳压部分与充电变压器共用B1，输入电压变化较大范围时，充电也能正常进行。
逆变供电器(14)由图3中的集成块IC1、IC2、IC3、三极管T1至T4为主构成，其工作原理是IC1为四运算放大器集成电路，其中的A1接成100HZ的自激多谐振荡器，其输出有两路，一路为方波经电阻R18、R19、电容C7、C8、二极管D9、D10微分触发IC1中的A3、A4组成的双稳态电路进行二分频，另一路是三角波，经电阻R13送到IC1中A2组成的比较器，与从二极管D14至D17、D20、D5和稳压管DW1及电阻W1、R8来的电压反馈信号电压Uf比较，其输出为100HZ、宽度值随Uf大小变化的方波，该信号同IC1中A3、A4的输出一道经电阻R22、R23、二极管D8、D11组成的与门控制IC2、IC3的输入，而555时基电路IC2、IC3被接成施密特倒相驱动器，它们也受二极管D12、D13控制，当IC5中的A3、A4送来电流过载或电池欠压信号时，能即刻关断，另外由三极管T1至T4和变压器B1组成的功率驱动电路，是一种变形达林顿推挽功放电路，整机效率高。
IC5中的A3、A4都作比较器，A3的输入信号来自三极管T5、T6，与IC6中A3的相位相反，放大倍数也小一些，A4的比较器通过二极管D21、电阻R41而具有滞后特性。当电池电压太低而自动停止输出或电池由于没有负载而电压回升，该滞后特性使之不再开机，除非重新充电使用回升幅度很大，这样就防止了电池过放电，同时也保证了直流工作电路特别是报警器在较长时间内仍能正常工作。
自动转换装置(15)为图3中的继电器J1、J4、J5，其工作原理是有市电时，触点J1a将市电接入电源变压器B1，停电时，切断逆变对外的电能倒送，触点J1b为转换使用，转换充电稳压与逆变部分的控制电路电源，而两部分的功率部件则不转换，信号共用部分也不转换，而同时接在相应位置。
继电器J4、J5是由图4中多功能报警器的集成块IC9、IC10和T11分别驱动的，J4、J5其一对触点连接在滤波器(16)的输出上，触点J4b强制逆变器工作，J4C提供交流稳压输出用于险区照明和其他排险用电设备，J5触点则提供一间歇交流电压，用于警铃和大型闪光灯。
滤波器(16)由图3中的电感L1和电容C1组成，其工作原理是既使逆变电压方波变成近似正弦波，又使可控充电不影响一般用电设备。
蓄电池组(17)接在图3中的E＋。
直流稳压电源(18)主要由4中的稳压管D65、续流二极管D64、三极管T12至T14三端稳压器IC12和图3中的三端稳压器IC4组成。(当蓄电池采用24伏时，T12至T14电路可以省略)，该电路为一个二极稳压电路，T12至T14组成自激多谐振荡器式调频调宽开关稳压电路，其中T13为电压放大调整管，T12、T1为开关管，D65为稳压二极管作为取样比较。
多功能报警器(19)主要包括电路外的信号检测装置、图4中的运放集成块IC7、IC8组成的电压窗口比较器、二极管D47至D58组成的两极或门电路、发光二极管LED6至LED9组成的闪光电路、电阻R111、R112，电容C31组成的定时电路、集成块IC9组成的延时器、集成块IC10组成的闪光振荡器、集成块IC11组成的变调讯响器，还有由延时器带动的继电器线包J4和由闪光振荡器间歇带动的继电器线包J5。
多功能报警器(19)的工作原理是当电路外信号检测装置输入给插座CK1至CK4中任意一个险情信号时，相应输入端中的两个A运算放大器组成的电压窗口比较器就有一个输出高电位通过两级或门电路，一方面在相应的发光二极管LED上加上正电压，另一方面通过电阻R111给电容C31很快地充满电，这时555电路IC9至IC11的清除端变为高电位而开始工作。
IC9为一延时器，它于开始工作后的十秒钟左右输出一个高电位，驱动J4和D61，进入报警状态，J4有三组触点，一组将电阻R122短路，使扬声器发出报警声，其余二组如前所述自动强制不间断电源部分工作。IC10为一低频振荡器，用于分路闪光和变调，为发光二极管LED提供间歇负电压，使之闪光报警。并通过三极管T11驱动J5，如前所述提供一间歇电源。IC11为一变调讯响器，它在延时期内，产生小的提示声音，而在报警时，推动扬声器发生类似警车的报警声。
制作上述的带不间断电源的多功能报警器，所有零部件均可市场购买，外壳采用普通机加工，电路板采用印刷电路板及普通电器安装作即可制作成功优点除了报警器本身具有多路报警功能外，本身还具有交直流转换、直流稳压，在市电切断的情况除保自身正常工作外，还可输出逆变的交流电源，可保证某一范围内的交流照明和有关设备的正常工作，该机设计新颖、功能多，防范全面，可广泛应用于金融、军事、机要、仓库、家庭，是一种较全面的新产品
权利要求1.一种带不间断电源的多功能报警器，其特征在于由继电器步进式交流稳压器(12)、恒流恒压充电器(13)、逆变供电器(14)、自动转换装置(15)、滤波器(16)、蓄电池组(17)、直流稳压电源(18)构成不间断电源，加上多功能报警器(19)，构成一台带不间断电源的多功能报警器，它们的连接关系是自动转换装置(15)控制继电器步进式交流稳压器(12)一方面将交流稳压通过自动转换装置(15)、滤波器(16)输出，另一方面控制继电器步进式交流稳压器(12)对恒流恒压充电器(13)供电，使恒流恒压充电器(13)对蓄电池组(17)充电，蓄电池组(17)一方面通过直流稳压电源(18)对多功能报警器(19)供电，另一面对逆变供电器(14)提供工作电源，自动转换装置(15)受市电、直流稳压电源(18)、多功能报警器(19)的控制、转换，自动转换装置(15)如控制逆变供电器(14)逆变工作，其逆变输出又经自动转换装置(15)、滤波器(16)输出，滤波器(16)还是供给多功能报警器(19)一输出交流稳压电源。
2.根据权利要求1的带不间断电源的多功能报警器，其特征在于所述的多功能报警器(19)主要包括信号检测装置、电压窗口比较器、两级或门电路、闪光电路、定时电路、延时器、闪光振荡器、变调迅响器、由延时器带动的继电器J4、由闪光振荡器带动的继电器J5。
3.根据权利要求2的带不间断电源的多功能报警器，其特征在于所述的继电器J4、J5其一对触点连接在滤波器(16)的输出上。
专利摘要一种带不间断电源的多功能报警器，包括有继电器步进式交流稳压器、自动转换装置、滤波器、恒流恒压充电器、蓄电池组、直流稳压电源、逆变供电器、多功能报警器，在停电或遇险时，能自动提供交流稳压电源，保证险区照明和排险用电设备的需要，同时遇任一险情，还能自动提供警铃闪光灯电源部分工作，该机设计新颖、功能齐全、是一种新型的报警排险设备。
文档编号H02J7/10GK2074068SQ90213219
公开日1991年3月27日 申请日期1990年7月27日 优先权日1990年7月27日
发明者邹慧军, 李学湖 申请人:邹慧军, 李学湖