本實用新型涉及欠壓保護技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種低成本帶隔離自鎖的直流母線欠壓保護電路。
背景技術(shù):
目前,有很多的大功率開關(guān)電源設(shè)備用于工廠的生產(chǎn)測試,當工廠用電功率超過電網(wǎng)功率或者三相電不平衡的時候,電網(wǎng)的電壓會降低,此時電源的直流母線電壓也會降低,會造成電源不能正常工作,甚至導(dǎo)致開關(guān)電源回路的部分器件損壞,對于正常生產(chǎn)測試有著較大的影響,并且對電源使用人員的安全有一定的危險性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的低成本帶隔離自鎖的直流母線欠壓保護電路,該電路可以實現(xiàn)直流母線欠壓時的隔離自鎖保護,確保生產(chǎn)人員的安全。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:低成本帶隔離自鎖的直流母線欠壓保護電路,其特征在于:包括依次連接的采樣電路、穩(wěn)壓電路、光耦隔離電路、信號鎖存電路和聲光報警保護電路,所述采樣電路與直流母線連接,用于直流母線的電壓采集。
進一步地,采樣電路包括電容C1、電阻R2、R3,所述電容C1的正、負極端分別與直流母線正、負極對應(yīng)連接,電阻R2的一端連接電容C1的正極端,電阻R3的一端連接電容C1的負極端,電阻R2和電阻R3之間串接。
進一步地,穩(wěn)壓電路由電阻R1、R4、R5、三端穩(wěn)壓管Q1、穩(wěn)壓管WD1、WD2、電容器C2,所述電阻R4的一端連接在電阻R2、R3之間,電阻R4的另一端與三端穩(wěn)壓管Q1的控制端連接,三端穩(wěn)壓管Q1的正極端與電容C1的負極端連接,三端穩(wěn)壓管Q1的負極端通過電阻R1與電容C1的正極端連接;
穩(wěn)壓管WD1的負極端與電容C2的正極端并接后與三端穩(wěn)壓管Q1的負極端連接,穩(wěn)壓管WD1的正極端與電容C2的負極端并接后與三端穩(wěn)壓管Q1的正極端連接;
穩(wěn)壓管WD2的正極端與電阻R5的一端連接,電阻R5的另一端與電容C2的負極連接,穩(wěn)壓管WD2的負極端與電容C2的正極端連接。
進一步地,光耦隔離電路包括直流電源、光電耦合器U1和電容C4,光電耦合器U1輸入端1腳與穩(wěn)壓管WD2的正極端連接,光電耦合器U1輸入端2腳與電容C2的負極端連接,光電耦合器U1輸出端4腳連接直流電源的正極,光電耦合器U1輸出端3腳連接電容C4的正極,C4的負極接地。
進一步地,信號鎖存電路包括電阻R6 、R7、電容C3、可控硅Q2,所述電阻R6的一端與電容C4的正極連接,電阻R6的另一大與電容C3的正極端串接,電容C3的負極端接地;
可控硅Q2的控制端與電容C3的正極端連接,所述可控硅Q2的陰極端與光耦隔離電路中的直流電源的正極連接,所述可控硅Q2的陽極端連接電阻R7的一端,電阻R7的另一端接地。
進一步地,聲光報警保護電路包括二極管D1、發(fā)光二極管D2、電阻器R8、R9、R10、R11、電容C5、C6、三極管Q3、蜂鳴器FMQ,二極管D1的正極端與可控硅Q2的陽極端連接,二極管D1的負極端分別連接電阻R8、R9的一端,電阻R8的另一端連接發(fā)光二極管D2的正極端,發(fā)光二極管D2的負極端接地,電阻R9的另一端連接電容C5的正極端,電容C5的負極端接地,所述電阻R10并聯(lián)在電容C5的兩端;
三極管Q3基極連接電容C5的正極端,三極管Q3的發(fā)射極連接電容C5的負極端并接地,三極管Q3的集電極連接電容C6的負極端,電容C6的正極端通過電阻R11連接可控硅Q2的陰極端,所述蜂鳴器FMQ的正極與電容C6的正極端連接,蜂鳴器FWQ的負極連接電容C6的負極端。
本實用新型的有益效果:
1、本實用新型通過直流母線電路、采樣電路、穩(wěn)壓電路,光耦隔離電路、信號鎖存電路以及聲光報警保護電路的運用,實現(xiàn)了直流母線欠壓時的隔離自鎖保護,簡單的電路結(jié)構(gòu),成本低廉。
2、本實用新型通過光耦隔離電路,把高壓部分和低壓部分進行了隔離,用低壓信號給保護電路做出保護,并切斷電源輸出,聲光報警,只有切斷電源,檢查電網(wǎng)電壓達到一定值的時候電源才能正常的運行,確保了測試的安全性。
3、本實用新型通過穩(wěn)壓電路,實現(xiàn)開機時很短的延時再做判斷保護,避免了開機時的誤動作,同時鎖存電路讓電源在保護后就不能正常運行,必須斷電后,經(jīng)專業(yè)人員檢查直流母線的正常以及接線的正確,才能再次開機,確保生產(chǎn)人員的安全。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型包括依次連接的采樣電路1、穩(wěn)壓電路2、光耦隔離電路3、信號鎖存電路4和聲光報警保護電路5,采樣電路1與直流母線6連接,用于直流母線6的電壓采集。
采樣電路包括電容C1、電阻R2、R3,所述電容C1的正、負極端分別與直流母線6的正、負極對應(yīng)連接,電阻R2的一端連接電容C1的正極端,電阻R3的一端連接電容C1的負極端,電阻R2和電阻R3之間串接。
穩(wěn)壓電路由電阻R1、R4、R5、三端穩(wěn)壓管Q1、穩(wěn)壓管WD1、WD2、電容器C2,所述電阻R4的一端連接在電阻R2、R3之間,電阻R4的另一端與三端穩(wěn)壓管Q1的控制端連接,三端穩(wěn)壓管Q1的正極端與電容C1的負極端連接,三端穩(wěn)壓管Q1的負極端通過電阻R1與電容C1的正極端連接;
穩(wěn)壓管WD1的負極端與電容C2的正極端并接后與三端穩(wěn)壓管Q1的負極端連接,穩(wěn)壓管WD1的正極端與電容C2的負極端并接后與三端穩(wěn)壓管Q1的正極端連接;
穩(wěn)壓管WD2的正極端與電阻R5的一端連接,電阻R5的另一端與電容C2的負極連接,穩(wěn)壓管WD2的負極端與電容C2的正極端連接。
光耦隔離電路包括15V直流電源、光電耦合器U1和電容C4,光電耦合器U1輸入端1腳與穩(wěn)壓管WD2的正極端連接,光電耦合器U1輸入端2腳與電容C2的負極端連接,光電耦合器U1輸出端4腳連接15V直流電源的正極,光電耦合器U1輸出端3腳連接電容C4的正極,C4的負極接地。
信號鎖存電路包括電阻R6 、R7、電容C3、可控硅Q2,所述電阻R6的一端與電容C4的正極連接,電阻R6的另一大與電容C3的正極端串接,電容C3的負極端接地;
可控硅Q2的控制端與電容C3的正極端連接,所述可控硅Q2的陰極端與光耦隔離電路3中的15V直流電源的正極連接,所述可控硅Q2的陽極端連接電阻R7的一端,電阻R7的另一端接地。
聲光報警保護電路包括二極管D1、發(fā)光二極管D2、電阻器R8、R9、R10、R11、電容C5、C6、三極管Q3、蜂鳴器FMQ,二極管D1的正極端與可控硅Q2的陽極端連接,二極管D1的負極端分別連接電阻R8、R9的一端,電阻R8的另一端連接發(fā)光二極管D2的正極端,發(fā)光二極管D2的負極端接地,電阻R9的另一端連接電容C5的正極端,電容C5的負極端接地,所述電阻R10并聯(lián)在電容C5的兩端;
三極管Q3基極連接電容C5的正極端,三極管Q3的發(fā)射極連接電容C5的負極端并接地,三極管Q3的集電極連接電容C6的負極端,電容C6的正極端通過電阻R11連接可控硅Q2的陰極端,所述蜂鳴器FMQ的正極與電容C6的正極端連接,蜂鳴器FWQ的負極連接電容C6的負極端。
本實用新型的工作原理:直流母線電路由正常電網(wǎng)電壓380VAC,整流濾波后得到約540V的直流母線電壓,此時經(jīng)采樣電路的采樣電阻R2和R3分壓,在R3與R2連接的一端得到采樣信號電壓約2.9V,三端穩(wěn)壓管Q1的控制端電壓亦為2.9V,該電壓高于三端穩(wěn)壓管Q1的閥值電壓2.5V,三端穩(wěn)壓管Q1工作,三端穩(wěn)壓管Q1的負極端電壓約為1.8V,使得電容C2正端電壓亦為1.8V,穩(wěn)壓管WD2不導(dǎo)通,光電耦合器U1輸入端1腳沒有輸入電壓,所以光電耦合器U1的初級不導(dǎo)通,光電耦合器U1輸出端4腳和3腳之間沒有導(dǎo)通電流,電容器C4的正極端電壓基本為零,進而使可控硅Q2的控制極電壓基本為零,可控硅Q2截止,電阻器R7與二極管D1正極連接的一端電壓基本為零,二極管D1截止,發(fā)光二極管D2不亮,三極管Q3不導(dǎo)通,蜂鳴器FMQ不響,此時聲光報警保護電路5沒有工作。
反之,當電網(wǎng)的電壓降低或者缺相的時候,直流母線電路的電壓隨之降低,當直流母線電路的電壓降至480V以下時,此時經(jīng)采樣電路的采樣電阻R2和R3分壓,在R3與R2連接的一端電壓得到采樣信號低于2.5V,此時三端穩(wěn)壓管Q1的的控制端電壓亦低于其閥值電壓2.5V,三端穩(wěn)壓管Q1不工作,流經(jīng)電阻R3上的電流使電容C2正極電壓增高,進而使穩(wěn)壓管WD2導(dǎo)通,光電耦合器U1輸入端的1腳和2腳之間產(chǎn)生電流,所以光電耦合器U1輸出端4腳和3腳之間有了導(dǎo)通電流,使電容器C4的正極端電壓增高,進而使可控硅Q2的控制端電壓增高,可控硅Q2導(dǎo)通,使電阻R7與二極管D1正極連接的一端電壓增高,二極管D1導(dǎo)通,聲光報警電路工作,發(fā)光二極管D2亮,三極管Q3基極有高電位即有基極電流,使得三極管發(fā)射極和集電極導(dǎo)通,蜂鳴器FMQ兩端有約12V壓差,此時聲光報警保護電路5發(fā)出聲光報警。
聲光報警保護電路5的工作原理:當聲光報警保護電路D1有高電平輸入的時候,電流通過二極管D1、電阻R8、發(fā)光二極管D2回路,使得發(fā)光二極管D2導(dǎo)通后點亮報警,電流經(jīng)過電阻R9,使得三極管Q3有基極電流,則三極管Q3發(fā)射極和集電極導(dǎo)通,此時15V直流電源、電阻R11、蜂鳴器FMQ組成回路,蜂鳴器FMQ兩端有約12V電壓,一直發(fā)出聲音報警,通過聲光報警保護電路提示用戶電源存在異常,做出相應(yīng)的處理措施。