帶顯示的浮充電流源的制作方法
【專利摘要】帶顯示的浮充電源，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】，由整流單元、穩(wěn)壓保護(hù)單元、電壓穩(wěn)壓單元、過流保護(hù)及顯示單元、防雷管、直流充放電單元共同組成，電壓穩(wěn)壓單元有精調(diào)電阻與粗調(diào)二極管配合，穩(wěn)壓性能好，能方便地調(diào)試出直流充放電單元中蓄電池所需的浮充電壓，當(dāng)所配設(shè)備發(fā)生過故障時(shí)，當(dāng)整流輸出有高壓涌壓時(shí)，穩(wěn)壓保護(hù)單元與過流保護(hù)單元立即開通，保護(hù)電源不會損壞，同時(shí)顯示單元及時(shí)警示，對所配設(shè)備起到監(jiān)測作用，本實(shí)用新型實(shí)施后適用性強(qiáng)，易用與其它電子產(chǎn)品配套，增強(qiáng)電子產(chǎn)品的性能。
【專利說明】帶顯示的淳充電流源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] "電源"是一切電子電路最重要的基本單元，其原因一切電子設(shè)備均需要可靠而穩(wěn) 定的"電流"。一種電子設(shè)備的好壞直接與"電源"有關(guān)。比如電源能在各種復(fù)雜的環(huán)境下 工作，則該電器不易損壞，越可靠。又如"電源"常需要向電子設(shè)務(wù)提供電流，又常常擔(dān)負(fù) 著向蓄電浮充的任務(wù)，為了使蓄電池能工作在科學(xué)的"浮充"狀，又能工作在可靠的放電 狀態(tài)，就需要精準(zhǔn)的電路與之匹配，又如，在要求高的設(shè)備中，常常需要監(jiān)測設(shè)備的工作狀 態(tài)，但不能斷電檢查，（因?yàn)閿嚯姍z查會影響工作)，而要達(dá)到這樣的目的，最好的辦法就是 能把"電源"作為一個觀察點(diǎn)，從"電源"的工作狀來判斷，因?yàn)槿绻l(fā)生故障，會發(fā)生電流 的變化，特別是會發(fā)生電流會增大的變化，都會體現(xiàn)在"電源"的工作狀態(tài)上。
[0003] 現(xiàn)在的電子設(shè)備中常常采用的三端穩(wěn)壓集成電路，這種穩(wěn)壓集成電路雖然具有多 優(yōu)異的性能，但是存在著以下不足，一是過流保護(hù)力度不大，有短路故障時(shí)，該件發(fā)熱太大。 二是過流產(chǎn)生后沒有指示，如果不報(bào)知管理人員，機(jī)器將一直將處于失靈狀態(tài)，如果所配的 機(jī)器是保安種類，則"保安" 一直處于空白。而管理人員又不可能隨時(shí)檢查機(jī)器是否處于正 常狀態(tài)，就是能做到，也是十分落后的，因?yàn)檫@種檢查是一種被動的檢查，而是有問題后機(jī) 器"主動"告之管理人員的狀況。三是過壓能力差，在雷雨天不能正常工作，由于上述原因， 所以影響了穩(wěn)壓源的使用，四是不能對蓄電池進(jìn)行科學(xué)的充電，五是蓄電池在放電時(shí)壓降 大，或是只能采用浮充的電壓，（這樣電壓又過高)。所以不能滿足較高電子設(shè)備的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的任務(wù)與目的是設(shè)計(jì)一種新電源，實(shí)施后新電源有如下特點(diǎn)，一是過壓能 力強(qiáng)壓；二是適應(yīng)市電范圍寬；三是線路簡潔易生產(chǎn)；重要的是所配設(shè)備發(fā)生短路故障后 能"主動"顯示，四是能作對蓄電池科學(xué)的浮充，五是在蓄電池放電時(shí)，能有較好的壓降性 能，因而這種線路能用在要求較高的電器中。
[0005] 本發(fā)明采用的措施是
[0006] 1、帶顯示的浮充電源由防雷管、整流單元、穩(wěn)壓保護(hù)單元、電壓穩(wěn)壓單元、過流保 護(hù)及顯示單元、直流充放電單元共同組成。
[0007] 其中：整流單元是兩只整流二極管串聯(lián)成為第一支路，另兩只整流二極管串聯(lián)成 第二支路，第一支路的兩只整流二極管的串聯(lián)點(diǎn)成為變壓器次級輸入的一個端頭，第二支 路的兩只整流二極管的串聯(lián)點(diǎn)成為變壓器次級輸入的另一個端頭，兩支路的正極接在一起 成為整流輸出的負(fù)極，兩支路的負(fù)極接在一起成為整流輸出正極。
[0008] 電壓穩(wěn)壓單元，整流輸出正極對地連接一只整流輸出電容，電壓調(diào)整三極管的集 電極連接了整流輸出正極，電壓調(diào)整三極管上偏電阻一個端頭連接電壓調(diào)整三極管的基 極，另一個端頭連接穩(wěn)壓保護(hù)單元中二極管的正極，電壓調(diào)整三極管的基極連接了由電壓 粗調(diào)二極管與電壓精調(diào)電阻串聯(lián)而成的輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路到地，電壓調(diào)整三極管的發(fā)射極 串聯(lián)了過流保護(hù)電阻的一個端頭，過流保護(hù)電阻另一個端頭連接平衡二極管的正極即浮充 接點(diǎn)，平衡二極管的負(fù)極成為輸出電壓端。
[0009] 穩(wěn)壓保護(hù)單元，由二極管與穩(wěn)壓保護(hù)單元的上偏電阻組成，穩(wěn)壓保護(hù)單元的上偏 電阻一頭連接整流輸出正極，一頭連接二極管的正極，二極管的負(fù)極接地線。
[0010] 過流保護(hù)及顯示單元是，過流保護(hù)三極管的發(fā)射極連接了電壓調(diào)整三極管的基 極，過流保護(hù)三極管的基極連接平衡二極管的正極，過流保護(hù)三極管的集電極串聯(lián)一個過 流保護(hù)監(jiān)測指示燈到燈。
[0011] 直流充放電單元：放電三極管的發(fā)射極連接一個浮充電阻到浮充接點(diǎn)上，該管的 發(fā)射極還連接了蓄電池，放電三極管的基極電阻接到地，整流輸出控制二極管的正極接在 整流輸出正極，整流輸出控制二極管的負(fù)極連接放電三極管的基極，放電三極管的集電極 與輸出電壓端連接在一起，成為交直流電壓輸出端。
[0012] 用防雷管的一端接在整流輸出正極，另一端接地。
[0013] 2、穩(wěn)壓保護(hù)單元中的二極管個數(shù)應(yīng)比輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中的二極管個數(shù)多三至 五個。
[0014] 3、電壓粗調(diào)二極管是面貼合型二極管。
[0015] 4、防雷管應(yīng)選用擊穿電壓參數(shù)比電壓調(diào)整三極管耐壓值低的防雷管。
[0016] 采用的措施有以下意義：
[0017] 1、能穩(wěn)壓的原因：
[0018] 電壓調(diào)整三極管（圖1中的8)采用了射隨輸出的形式，其發(fā)射極電壓始終比基極 差0. 7伏，而與集電極電壓無關(guān)，一旦對基極進(jìn)行穩(wěn)壓后，電壓調(diào)整三極管（圖1中的8)就 可以穩(wěn)定在近似于基極的電壓上，而這個數(shù)值已能滿足所配套電子設(shè)備的需要。
[0019] 2、該電路具有過流保護(hù)與監(jiān)測兩種功能。
[0020] 本電路具有過流保護(hù)功能：當(dāng)所配套的設(shè)備發(fā)生元件損壞后，常發(fā)生的故障是整 機(jī)電流增大，經(jīng)過過流保護(hù)電阻（圖1中的9)的電流增大，當(dāng)超過過流保護(hù)三極管（圖1中 的12)的發(fā)射極與基極間電壓后，該過流保護(hù)三極管會形成正向?qū)?，并進(jìn)行放大，并對電 壓調(diào)整三極管的基極分流，從而封閉電壓調(diào)整三極管（圖1中的8)的輸出，基極的分流路線 是從過流保護(hù)三極管（圖1中的12)的發(fā)射極到集電極，并經(jīng)過過流保護(hù)監(jiān)測指示燈（圖1 中的13)后到地線。
[0021] 本電路可以成為一種監(jiān)測觀察器的原因，其負(fù)載過大后，過流保護(hù)動作，過流保護(hù) 三極管（圖1中的12)開通，串在過流保護(hù)三極管（圖1中的12)的過流保護(hù)監(jiān)測指示燈（圖 1中的13)亮，發(fā)光供人觀察。
[0022] 本措施實(shí)施后，電路的另一特點(diǎn)是，當(dāng)有故障時(shí)，保護(hù)自動形成，過流保護(hù)監(jiān)測指 示燈（圖1中的13)發(fā)光，而故障消失時(shí)，自動恢復(fù)。其原因是負(fù)載電流大，流過過流保護(hù)電 阻（圖1中的9)電壓增加，過流保護(hù)三極管（圖1中的12)，自動開通，故障消除后自動恢復(fù)。 有了這一特點(diǎn)，可以排除很多偶然因素，設(shè)備不會產(chǎn)生誤停，不影響正常工作。
[0023] 3、本電路的過壓能力比現(xiàn)在的三端集成電路強(qiáng)得多，可以在雷雨天正常工作，而 不必?cái)嚯?，其原因有以下幾點(diǎn)：
[0024] -是電壓調(diào)整三極管（圖1中的8)的基極穩(wěn)壓管采用面結(jié)合型二極管，而不是采 用普通的穩(wěn)壓管，不易損壞。二是輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中的電壓精調(diào)電阻，（圖1中的11)由 于這個電阻的阻值小，即不影響對電壓調(diào)整三極管（圖1中的8)的穩(wěn)壓效果，但對增強(qiáng)過壓 效果確起到很大作用。四是穩(wěn)壓保護(hù)單元中仍是面結(jié)合二極管，不僅不易損壞，而且是串聯(lián) 在輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中，節(jié)省了二極管數(shù)量。四是因?yàn)殡妷赫{(diào)整三極管（圖1中的8)的反 壓遠(yuǎn)比三端集成穩(wěn)壓電路高得多，前者一般為數(shù)百伏，而后者僅30伏。五是安有防雷管，該 管擊穿保護(hù)電壓為數(shù)十伏，與大功率高反壓的電壓調(diào)整三極管配合后，因而具有很大余量。
[0025] 4、本電路能形成在很寬的市電下工作的原因：
[0026] 由于本電路不怕輸入電壓過高，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可以把輸入電壓設(shè)調(diào)得高一些，在 市電低時(shí)，這時(shí)整流不可能輸出很低，就可以作一定補(bǔ)償。
[0027] 5、可以調(diào)整不同的輸出穩(wěn)壓值的原因。由于輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中，電壓粗調(diào)二極 管（圖1中的10)的壓降是主導(dǎo)作用，所以可以形成粗調(diào)，而所串的電阻所占的比例很小， 所以也可以作精調(diào)之用，精調(diào)的好處是可以調(diào)成對蓄電池浮充所需的標(biāo)準(zhǔn)的代小數(shù)點(diǎn)的電 壓。
[0028] 6、對輸出穩(wěn)壓值的調(diào)整更方便，由于輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中所串聯(lián)的面結(jié)合二極管 每個穩(wěn)壓值為〇. 7伏，具有可靠的一致性，可以作到較精準(zhǔn)的調(diào)整，而電阻可在0. 7以內(nèi)的 電壓調(diào)整，這樣有利批量生產(chǎn)。
[0029] 7、直流充放電單元的說明：
[0030] 第一、電壓調(diào)整三極管的發(fā)射極電壓即浮充輸出點(diǎn)的電壓能夠調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)浮充電 壓，因?yàn)殡妷壕{(diào)電阻可以調(diào)整0.7V以下的電壓，所以調(diào)整很方便，實(shí)現(xiàn)科學(xué)浮充，浮充電 阻（圖1中的14)主要起兩個作用，一是對大電源限流，二是實(shí)現(xiàn)浮充輸出點(diǎn)與蓄電池（圖1 中的18)之間的電壓隔離，因而在有交流時(shí)，既可以浮充，又可以成為工作電源。
[0031] 第二、蓄電池電壓是標(biāo)準(zhǔn)12V電壓，但交直流混合的情況下，蓄電池標(biāo)準(zhǔn)浮充電壓 為13. 6V，但是蓄電池放電時(shí)電壓輸出為12V，充電與放電時(shí)兩者電壓不一致，而本發(fā)明的 直流充放電單元很好地解決了這一問題，因?yàn)榉烹娙龢O管（圖1中的17)是PNP管，它導(dǎo)通 時(shí)即蓄電池放電時(shí)，放電三極管的壓降很小，可忽略不計(jì)，不會產(chǎn)生很大的壓降，用它作蓄 電池放電三極管，不會損失寶貴的壓降。
[0032] 形成充放電的原理是：放電三極管的基極連接了對地電阻（圖1中的16)與一個 整流輸出控制二極管（圖1中的15)，此電路就有這樣的原理：當(dāng)整流輸出正極有電壓，就表 明此時(shí)有交流電存在，蓄電池應(yīng)為浮充現(xiàn)象，放電三極管因?yàn)槭荘NP管，它的基極有電壓存 在，而不會導(dǎo)通，集電極就不會有電壓輸出。當(dāng)整流輸出正極無電壓，放電三極管基極無電 壓，它就構(gòu)成了一個電子開關(guān)的形式，形成導(dǎo)通狀態(tài)，蓄電池開始放電，集電極輸出電壓，可 靠地區(qū)分浮充與蓄電池放電的兩個階段。
[0033] 第三、平衡二極管在此電路中有重要作用，因?yàn)樾铍姵氐臉?biāo)準(zhǔn)浮充電壓為13. 6V， 而工作電壓應(yīng)與蓄電池電壓保持一致，才不至于因?yàn)橥ｋ姸铍姵仉妷旱褪乖O(shè)備不工作或 不能正常工作，因此增加平衡二極管的個數(shù)，將浮充電壓13. 6V降為12V左右，有交流電時(shí)， 設(shè)備正常工作，蓄電池時(shí)，所配設(shè)備也能正常工作。而二極管基本為常數(shù)的〇. 7V，很好調(diào)試， 它的動態(tài)電阻小，對負(fù)載影響小，不會產(chǎn)生輸出電壓波動，因而保證了交流電壓輸出的正確 性，而在蓄電池供電時(shí)，只經(jīng)過壓降小的放電三極管，不經(jīng)過平衡二極管，所以不會產(chǎn)生壓 降，因此保證了交直流電壓輸出端的穩(wěn)定。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施后有以下顯著的優(yōu)點(diǎn)：
[0035] 1、帶顯示的浮充電源，既能提供穩(wěn)定的電壓，又對所配設(shè)備起到了監(jiān)測作用，如果 所配設(shè)備出現(xiàn)故障，使電源電流增大，過流保護(hù)監(jiān)測指示燈立即發(fā)出光亮警示，而在平時(shí)即 無故障時(shí)，不會產(chǎn)生警示，如果配套保安產(chǎn)品，避免了因?yàn)殡娫垂收隙恢谋０部瞻住?br> [0036] 2、防雷與過壓能力強(qiáng)，不會因?yàn)槔子晏於Ｖ构ぷ?，所選的防雷管耐壓在幾十伏 之間，超過了立即斷開，不會因?yàn)槭芾讚舳闺娫粗械脑p壞，而電源中所用的三極管是 高反壓大功率三極管，能承受的耐壓在數(shù)百伏，大大超過了傳統(tǒng)的三端集成穩(wěn)壓電路。
[0037] 3、防過流效果好，保護(hù)力度大，降低了電壓調(diào)整三極管的發(fā)熱度。
[0038] 4、適應(yīng)力強(qiáng)，在市電高的地方不會損壞，在市電低的地方也能正常工作。
[0039] 5、調(diào)整方便，實(shí)現(xiàn)了對蓄電池的科學(xué)浮充，同時(shí)具有過流保護(hù)能力。適用性強(qiáng)，易 用與其它電子產(chǎn)品配套，增強(qiáng)電子產(chǎn)品的性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1是帶顯示的浮充電源電路圖。
[0041] 圖中：1、整流輸入，即變壓器次級端頭；2、橋式整流；3、防雷管；4、整流輸出電容； 5、穩(wěn)壓保護(hù)單元的上偏電阻；6、電壓調(diào)整三極管上偏電阻；7、穩(wěn)壓保護(hù)單元；8、電壓調(diào)整 三極管；9、過流保護(hù)電阻；10、電壓粗調(diào)二極管；11、電壓精調(diào)電阻；12、過流保護(hù)三極管； 13、過流保護(hù)監(jiān)測指示燈；14、浮充電阻；15、整流輸出控制二極管；16、放電三極管的基極 電阻；17、放電三極管；18、蓄電池；19、平衡二極管；20、交直流電壓輸出端。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 選定三極管：電壓調(diào)整三極管、過流保護(hù)三極管與放電三極管均選用高反壓大功 率三極管。防雷管選用擊穿電壓參數(shù)低于三極管反壓值的型號。
[0043] 1、按圖1進(jìn)行焊接，穩(wěn)壓保護(hù)單元中的二極管要比輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中的二極管 多三至五個，即穩(wěn)壓保護(hù)單元的電壓比輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路的電壓高。
[0044] 2、調(diào)整電源輸出值。調(diào)整電壓粗調(diào)二極管的個數(shù)，可進(jìn)行大范圍的調(diào)整，每個二極 管0. 7伏范圍電壓整定，電壓精調(diào)電阻作0、7伏以內(nèi)的電壓調(diào)整，其規(guī)律是電壓粗調(diào)二極管 的個數(shù)越多輸出電壓越高，或電壓精調(diào)電阻的阻值越大，輸出電壓越高，反之越低。
[0045] 3、調(diào)整過壓保護(hù)參數(shù)。斷掉變壓器一次側(cè)，用示波器的接在穩(wěn)壓源輸出，用100伏 的直流電壓點(diǎn)擊整流端，示波器顯示輸出端，該電壓上升的幅度有限，否則應(yīng)調(diào)整穩(wěn)壓保護(hù) 單元的穩(wěn)壓值，增加穩(wěn)壓保護(hù)單元中二極管的個數(shù)等。
[0046] 4、調(diào)整過流保護(hù)參數(shù)：用表計(jì)串聯(lián)在交直流電壓輸出端中，在交直流電壓輸出端 帶上假負(fù)載，調(diào)整假負(fù)載阻值模擬短路故障到要求，即是出現(xiàn)要求的電流峰值，之后，這時(shí) 電表所示電流數(shù)值會大幅下降。同時(shí)過流保護(hù)監(jiān)測指示燈亮，否則應(yīng)調(diào)整過流保護(hù)電阻的 阻值。
[0047] 5、調(diào)整放電三極管的性能，其一是當(dāng)整流有輸出時(shí)，測放電三極管發(fā)射極與集電 極電壓應(yīng)開路。其二是當(dāng)整流無輸出時(shí)，測放電三極管發(fā)射極與集電極電壓應(yīng)小于〇. 1，否 則改變放電三極管的基極電阻的阻值。
【權(quán)利要求】
1. 帶顯示的浮充電源，其特征是：由防雷管、整流單元、穩(wěn)壓保護(hù)單元、電壓穩(wěn)壓單元、 過流保護(hù)及顯示單元、直流充放電單元共同組成： 其中：整流單元是兩只整流二極管串聯(lián)成為第一支路，另兩只整流二極管串聯(lián)成第二 支路，第一支路的兩只整流二極管的串聯(lián)點(diǎn)成為變壓器次級輸入的一個端頭，第二支路的 兩只整流二極管的串聯(lián)點(diǎn)成為變壓器次級輸入的另一個端頭，兩支路的正極接在一起成為 整流輸出的負(fù)極，兩支路的負(fù)極接在一起成為整流輸出正極； 電壓穩(wěn)壓單元，整流輸出正極對地連接一只整流輸出電容，電壓調(diào)整三極管的集電極 連接了整流輸出正極，電壓調(diào)整三極管上偏電阻一個端頭連接電壓調(diào)整三極管的基極，另 一個端頭連接穩(wěn)壓保護(hù)單元中二極管的正極，電壓調(diào)整三極管的基極連接了由電壓粗調(diào)二 極管與電壓精調(diào)電阻串聯(lián)而成的輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路到地，電壓調(diào)整三極管的發(fā)射極串聯(lián)了 過流保護(hù)電阻的一個端頭，過流保護(hù)電阻另一個端頭連接平衡二極管的正極即浮充接點(diǎn)， 平衡二極管的負(fù)極成為輸出電壓端； 穩(wěn)壓保護(hù)單元，由二極管與穩(wěn)壓保護(hù)單元的上偏電阻組成，穩(wěn)壓保護(hù)單元的上偏電阻 一頭連接整流輸出正極，一頭連接二極管的正極，二極管的負(fù)極接地線； 過流保護(hù)及顯示單元是，過流保護(hù)三極管的發(fā)射極連接了電壓調(diào)整三極管的基極，過 流保護(hù)三極管的基極連接平衡二極管的正極，過流保護(hù)三極管的集電極串聯(lián)一個過流保護(hù) 監(jiān)測指示燈到燈； 直流充放電單元：放電三極管的發(fā)射極連接一個浮充電阻到浮充接點(diǎn)上，該管的發(fā)射 極還連接了蓄電池，放電三極管的基極電阻接到地，整流輸出控制二極管的正極接在整流 輸出正極，整流輸出控制二極管的負(fù)極連接放電三極管的基極，放電三極管的集電極與輸 出電壓端連接在一起，成為交直流電壓輸出端； 用防雷管的一端接在整流輸出正極，另一端接地。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶顯示的浮充電源，其特征是：穩(wěn)壓保護(hù)單元中的二極管個 數(shù)應(yīng)比輸出可調(diào)穩(wěn)壓支路中的二極管個數(shù)多三至五個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶顯示的浮充電源，其特征是：電壓粗調(diào)二極管是面貼合型 二極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶顯示的浮充電源，其特征是：防雷管應(yīng)選用擊穿電壓參數(shù) 比電壓調(diào)整三極管耐壓值低的防雷管。
【文檔編號】H02J7/10GK203850885SQ201420253685
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】寧永重 申請人:重慶寧來科貿(mào)有限公司