自動化儀表穩(wěn)壓電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及工業(yè)儀表電源，具體地說是一種自動化儀表穩(wěn)壓電源。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的工業(yè)儀表穩(wěn)壓電源由于有較大功率用電設(shè)備經(jīng)常啟停，導致電源電壓波動變化大，解決上述問題本領(lǐng)域技術(shù)人員采用將初級電流增加到設(shè)定程度來降低輸出電壓的方式對電源實現(xiàn)保護，適用電壓范圍小，特別是多路負載電源，如果有一路負載電路短路沒有啟動保護電路動作，即可造成電源過載導致電源線路板燒毀，影響儀表穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種自動化儀表穩(wěn)壓電源，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的過流保護點過高及短路保護精確度低、電源電壓波動變化范圍大等問題，能根據(jù)輸出負載自動調(diào)整電源開關(guān)管，使輸出電流精確到所需數(shù)值，實現(xiàn)儀表電源穩(wěn)壓。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:自動化儀表穩(wěn)壓電源，它有電源箱體，箱體的前面板上設(shè)有數(shù)字顯示板和電源開關(guān)，電源開關(guān)下方設(shè)有電源顯示燈，電源開關(guān)內(nèi)的觸點與箱體內(nèi)電源電路板連接，電源電路板上的開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極分別與采樣電阻R12、第10電阻RlO連接后、再通過采樣電阻R12與控制芯片Ul的電流檢測端ISEN連接，控制芯片Ul的信號輸出端CMPEN分別與二極管D1、阻容延時網(wǎng)絡(luò)相接，二極管Dl通過第一電阻Rl —端與控制芯片Ul的VFB端相接后再與第一電容Cl和第八電阻R8相接，信號輸出端CMPEN另一端與第一電容Cl連接后與第八電阻R8和第九電阻R9串聯(lián)，控制芯片Ul的電源VCC端一端與PNP三極管K2 —端連接后接地、另一端與三極管U3連接，三極管U3另一端分別與第八電阻R8、第九電阻R9連接，控制芯片Ul的參考電壓端VREF分別與第六電阻R6連接、再與第^^一電阻Rll和第三電容C3連接，控制芯片Ul的RT/CT端與第五電容C5連接、再與第四電容C4連接，所述阻容延時網(wǎng)絡(luò)為第二電阻R2和第二電容C2串聯(lián)，控制芯片Ul的的基準電壓端GND連接NPN三極管Kl的參考地，阻容延時網(wǎng)絡(luò)將第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4的連接點與穩(wěn)壓源U2的控制端相接，穩(wěn)壓源U2分別與第七電阻R7、第十四電阻R14連接后與PNP三極管K2連接，PNP三極管K2的集電極與控制芯片Ul的電流檢測端ISEN連接，形成一個控制環(huán)路。所述穩(wěn)壓源U2采用TL431。所述開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極電流經(jīng)采樣電阻R12轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柡髠魅肟刂菩酒琔1，控制芯片Ul將電壓信號反應在信號輸出端CMPEN引腳上即是跟隨變化的0-5V的電壓值，經(jīng)電阻分壓，分壓后的電壓加到穩(wěn)壓源U2的控制端，當電壓為2.5V時，穩(wěn)壓源U2導通，繼而使PNP三極管K2導通，PNP三極管K2的集電極把電流采樣輸入端的電壓提高到接近控制芯片Ul供電電壓，使控制芯片Ul不產(chǎn)生振蕩信號，電源不再輸出。
[0005]本實用新型的有益效果在于:由于采用電源過流保護電路，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的過流保護點過高及短路保護精確度低、電源電壓波動變化范圍大等問題，能根據(jù)輸出負載自動調(diào)整電源開關(guān)管，使輸出電流精確到所需數(shù)值，實現(xiàn)儀表電源穩(wěn)壓。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為圖1中電路原理不意圖。
【具體實施方式】
[0007]本實用新型所述一種自動化儀表穩(wěn)壓電源，它有箱體1，箱體I的前面板5上設(shè)有數(shù)字顯示板7和電源開關(guān)2，電源開關(guān)2下方設(shè)有電源顯示燈4，電源開關(guān)2內(nèi)的觸點與儀表箱體I內(nèi)電源電路板3連接，電源電路板3上的開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極分別與采樣電阻R12、第10電阻RlO連接后、再通過采樣電阻R12與控制芯片Ul的電流檢測端ISEN連接，控制芯片Ul的信號輸出端CMPEN分別與二極管D1、阻容延時網(wǎng)絡(luò)相接，二極管Dl通過第一電阻Rl —端與控制芯片Ul的VFB端相接后再與第一電容Cl和第八電阻R8相接，信號輸出端CMPEN另一端與第一電容Cl連接后與第八電阻R8和第九電阻R9串聯(lián)，控制芯片Ul的電源VCC端一端與PNP三極管K2 —端連接后接地、另一端與三極管U3連接，三極管U3另一端分別與第八電阻R8、第九電阻R9連接，控制芯片Ul的參考電壓端VREF分別與第六電阻R6連接、再與第^^一電阻Rll和第三電容C3連接，控制芯片Ul的RT/CT端與第五電容C5連接、再與第四電容C4連接，所述阻容延時網(wǎng)絡(luò)為第二電阻R2和第二電容C2串聯(lián)，控制芯片Ul的的基準電壓端GND連接NPN三極管Kl的參考地，阻容延時網(wǎng)絡(luò)將第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4的連接點與穩(wěn)壓源U2的控制端相接，穩(wěn)壓源U2分別與第七電阻R7、第十四電阻R14連接后與PNP三極管K2連接，PNP三極管K2的集電極與控制芯片Ul的電流檢測端ISEN連接，形成一個控制環(huán)路。所述穩(wěn)壓源U2采用TL431。
[0008]本實用新型電路工作原理如圖2所示，所述電源開關(guān)2與儀表箱體I內(nèi)電路板3相接，電路板3上的開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極電流經(jīng)采樣電阻R12轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柡髠魅肟刂菩酒琔l，控制芯片Ul的OUT端與第十三電阻R13連接后再與開關(guān)電源開關(guān)管K3連接，控制芯片Ul將電壓信號反應在信號輸出端CMPEN引腳上即是跟隨變化的0-5V的電壓值，經(jīng)電阻分壓，分壓后的電壓加到穩(wěn)壓源U2的控制端，當這個電壓為2.5V時，穩(wěn)壓源U2導通，繼而使PNP三極管K2導通，PNP三極管K2的集電極把電流采樣輸入端的電壓提高到接近控制芯片Ul供電電壓，保證控制芯片Ul不產(chǎn)生振蕩信號，電源不再有輸出達到保護目的。所述分壓網(wǎng)絡(luò)的電容在電源正常工作時行充電，在控制芯片Ul停止振蕩期間經(jīng)由與它并聯(lián)的電阻放電，分壓網(wǎng)絡(luò)中的NPN三極管Kl在控制芯片Ul停止振蕩時不工作，由于此時參考電壓端VREF無電壓輸出，進一步提高分壓點的電壓值，維持穩(wěn)壓源U2的導通狀態(tài)。本實用新型自動化儀表穩(wěn)壓電源在開關(guān)電源正常工作時，控制芯片Ul的信號輸出端CMPEN引腳的電壓在3-4V左右，信號輸出端CMPEN引腳3-4V電壓經(jīng)第二電阻R2和第二分壓電阻R4和第五電阻R5串聯(lián)，第二電阻R2取值較小，第五電阻R5通過NPN三極管Kl接到參考地，NPN三極管Kl參考電壓端通過第六電阻R6控制，在正常狀態(tài)下控制芯片Ul的參考電壓端VREF有5V基準電壓，使三極管Kl保持導通狀態(tài)。第二分壓電阻R4和第五電阻R5的接點電壓決定穩(wěn)壓源U2是不是導通，正常狀態(tài)第二分壓電阻R4和第五電阻R5的接點電壓低于2.5V，穩(wěn)壓源U2不能導通，PNP三極管K2基極沒有驅(qū)動而處于截止狀態(tài)，對電源正常工作沒有影響。當開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極電流超過設(shè)計值，第十電阻RlO上的電壓上升到IV時，控制芯片Ul的電流檢測端ISEN引腳的電壓也達到IV，控制芯片Ul的信號輸出端CMPEN引腳輸出電壓達到5V，穩(wěn)壓源U2的控制端電壓達到2.5V，過流保護動作發(fā)生，穩(wěn)壓源U2隨著導通，PNP三極管K2也隨著導通，PNP三極管K2的C極電壓升高到控制芯片Ul的電源電壓，將PNP三極管K2的C極直接接到電流檢測端ISEN上，這個大于IV的電壓使控制芯片I判斷為過流狀態(tài)一直存在，就保持停止振蕩電路的工作，電源停止輸出。此時控制芯片Ul的參考電壓端VREF沒有輸出電壓，三極管Kl截止，穩(wěn)壓源U2的控制端有2.5V以上的電壓時，繼續(xù)維持穩(wěn)壓源U2導通，這個維持電壓來源于第二電容C2，第二電容C2與第一分壓電阻R3并聯(lián)，形成對電容的放電回路。當?shù)诙娙軨2上的電壓因不斷放電而降低，當降低到使穩(wěn)壓源U2的控制端的電壓低于2.5V時，穩(wěn)壓源U2截止，PNP三極管K2也進入截止狀態(tài)，電流檢測端ISEN恢復O電壓，解除過流保護?？刂菩酒琔l繼續(xù)振蕩，電源重新開始工作，當過流狀態(tài)沒有解除時，上述保護過程重新開始，進入下一過流保護周期，直到過流或短路取消后，在第二電容C2的電壓釋放到到不足以維持穩(wěn)壓源U2導通時，電源才恢復正常工作狀態(tài)。當本實用新型選取合適的電阻電容參數(shù)時，能使電源在過流或短路期間的導通時間實現(xiàn)在毫秒量級準確，能使輸出電流精確到所需數(shù)值，實現(xiàn)儀表電源穩(wěn)壓。本實用新型未詳述內(nèi)容為公知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.自動化儀表穩(wěn)壓電源，它有電源箱體(1)，箱體(I)的前面板(5)上設(shè)有數(shù)字顯示板(7)和電源開關(guān)(2)，電源開關(guān)(2)下方設(shè)有電源顯示燈(4)，其特征在于:電源開關(guān)(2)內(nèi)的觸點與箱體(I)內(nèi)電源電路板連接，電源電路板上的開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極分別與采樣電阻R12、第十電阻RlO連接后、再通過采樣電阻R12與控制芯片Ul的電流檢測端ISEN連接，控制芯片Ul的信號輸出端CMPEN分別與二極管D1、阻容延時網(wǎng)絡(luò)相接，二極管Dl通過第一電阻Rl —端與控制芯片Ul的VFB端相接后再與第一電容Cl和第八電阻R8相接，信號輸出端CMPEN另一端與第一電容Cl連接后與第八電阻R8和第九電阻R9串聯(lián)，控制芯片Ul的電源VCC端一端與PNP三極管K2 —端連接后接地、另一端與三極管U3連接，三極管U3另一端分別與第八電阻R8、第九電阻R9連接，控制芯片Ul的參考電壓端VREF分別與第六電阻R6連接、再與第^^一電阻Rll和第三電容C3連接，控制芯片Ul的RT/CT端與第五電容C5連接、再與第四電容C4連接，所述阻容延時網(wǎng)絡(luò)為第二電阻R2和第二電容C2串聯(lián)，控制芯片Ul的的基準電壓端GND連接NPN三極管Kl的參考地，阻容延時網(wǎng)絡(luò)將第一分壓電阻R3和第二分壓電阻R4的連接點與穩(wěn)壓源U2的控制端相接，穩(wěn)壓源U2分別與第七電阻R7、第十四電阻R14連接后與PNP三極管K2連接，PNP三極管K2的集電極與控制芯片Ul的電流檢測端ISEN連接，形成一個控制環(huán)路；所述開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極電流經(jīng)采樣電阻R12轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘柡髠魅肟刂菩酒琔1，控制芯片Ul將電壓信號反應在信號輸出端CMPEN引腳上即是跟隨變化的0-5V的電壓值，經(jīng)電阻分壓，分壓后的電壓加到穩(wěn)壓源U2的控制端，當電壓為2.5V時，穩(wěn)壓源U2導通，繼而使PNP三極管K2導通，PNP三極管K2的集電極把電流采樣輸入端的電壓提高到接近控制芯片Ul供電電壓，使控制芯片Ul不產(chǎn)生振蕩信號，電源不再輸出。
【專利摘要】本實用新型提供了一種自動化儀表穩(wěn)壓電源，它有電源箱體，箱體的前面板上設(shè)有數(shù)字顯示板和電源開關(guān)，電源開關(guān)內(nèi)的觸點與箱體內(nèi)電源電路板連接，電源電路板上的開關(guān)電源開關(guān)管K3的源極分別與采樣電阻連接后、再通過采樣電阻與控制芯片U1的電流檢測端連接，控制芯片U1的信號輸出端分別與二極管、阻容延時網(wǎng)絡(luò)相接，控制芯片U1的參考電壓端分別與電阻連接、再與電容連接，阻容延時網(wǎng)絡(luò)將電阻的連接點與穩(wěn)壓源U2的控制端相接，穩(wěn)壓源U2分別電阻連接后與三極管K2連接，三極管K2的集電極與控制芯片U1的電流檢測端連接形成一個控制環(huán)路。本實用新型能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的過流保護點過高、電源電壓波動變化范圍大等問題。
【IPC分類】H02H3-06, H02H3-08
【公開號】CN204497719
【申請?zhí)枴緾N201420849468
【發(fā)明人】劉俊華
【申請人】山東省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術(shù)研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年12月29日