電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器的製作方法
2023-05-24 03:49:26 2
專利名稱：電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流電路保護裝置，具體是一種電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器，特別適合用於汽車電路短路保護及直流電路中繼電器的保護。
背景技術：
在目前的直流電路中，例如在汽車電路中，普遍使用熔斷器作為短路保護裝置，由於它不能重複使用，損毀後必須更換，從而增加了維修成本。還因為它數量眾多、功能單一，出現故障時不易被發現，所以給電路故障的查找和排除帶來非常大的困難。並且傳統熔斷器反應速度遲緩，有可能損壞電氣線路和用電設備，如繼電器等。
發明內容
為了解決上述一系列的問題，本實用新型提供一種結構簡單的電子式可恢復直流電路短路、欠壓的保護器，其目的是實現直流電路在發生短路或者欠壓時，自動斷開短路部分電源，並進一步顯示出斷路情況，使用戶能夠及時掌握電路的工作狀況，待用戶排除故障後，恢復到正常狀態，使之不必頻繁的更換熔斷器，而且還具有極高的靈敏性，動作時間約比熔斷器快數百倍，能及時有效的保護電氣線路和用電設備。
本實用新型的發明目的採用以下技術方案來實現本保護器的基礎電路包括有兩隻電晶體VT1、VT2組成一個與非門電路、開關電晶體VT3或繼電器J1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、穩壓二極體VD1及電容C1、開關K1等。其中控制輸出電晶體VT3的發射極與電源+V連接，或者由二極體VD3的負極和繼電器線圈的一端與電源+V連接，繼電器J1的常開觸頭輸入端接電源+V，負載RL的一端連接電晶體VT3的集電極或繼電器J1的常開觸頭的輸出端，負載RL的另一端與電源的-V連接，電晶體VT1的集電極為與非門電路的輸出端，與電晶體VT3的基極或繼電器線圈的另一端以及VD3的正極連接，控制電晶體VT3或繼電器J1的導通與截止。
進一步，本保護器的電路中還由電阻R6和二極體VD2組成短路指示電路，二極體VD2的負極與電晶體VT3的集電極相連，或者，二極體VD2的負極與繼電器J1常開觸頭輸出端相連，VD2的正極與電阻R6連接，R6的另一端接K1的輸出端。
電晶體VT1、VT2、VT3為NPN或PNP型三極體。
本保護器的優點如下本保護器在直流電路發生短路或者電壓過低時，自動斷開短路部分負載電源，並顯示出斷路情況，使用戶能夠及時掌握電路的工作，待用戶排除故障後，自動恢復正常狀態，使之不必頻繁的更換熔斷器。而且還具有極高的靈敏性，動作時間約比熔斷器快數百倍，能及時有效的保護電氣線路和用電設備。本保護器除可用於電晶體控制輸出外，還可用於繼電器控制輸出的電路中，是一種結構簡單、成本低廉的電子裝置，特別適合用於汽車電路短路保護及繼電器保護領域。
圖1是本保護器用於電晶體控制輸出電路中的具體實現方式的電路圖；圖2是本保護器用於繼電器控制輸出電路中的具體實現方式的電路圖。
具體實施方式
參見圖1，這是本保護器用於電晶體控制輸出電路中的具體實現方式開關K1的輸入端與電源的+V連接，K1的輸出端與R1、R6連接；電阻R1的另一端接電晶體VT1的基極同時與電阻R2和電容C1連接，電阻R2的另一端接電源-V，電容C1的另一端接電晶體VT2的基極和電阻R3；電晶體VT2的發射極接-V，電晶體VT2的集電極與電晶體VT1的發射極連接，電晶體VT1的集電極與電晶體VT3的基極連接，電晶體VT3的發射極接電源+V，VT3的集電極與R4、負載RL和發光二極體VD2的負極連接；負載RL的另一端接-V，R4的另一端接二極體VD1的負極，二極體VD1的正極接R5、R3的一端，R5的另一端接-V。
當開關K1接通正電源後，R1為VT1提供偏置電壓，同時C1為VT2提供瞬時偏置電壓，讓VT1和VT2同時導通，VT1的集電極輸出低電位，接通VT3的基極，VT3導通，VT3的集電極輸出+V電壓，負載得電工作。同時經R4擊穿穩壓二極體VD1，經R5分壓，經R3接通VT2的基極，為VT2提供偏置電壓，使電路正常工作。
當負載端出現短路或欠壓現象時，VT3的集電極與負載端電壓變低，當電壓低於穩壓二極體VD1的擊穿電壓時，VD1截止，不能向VT2的基極提供0.7V的導通電壓時，VT2由導通變為截止，同時VT1的集電極由低電為位變為高電位。使電晶體VT3的導通變為截止狀態。這樣就保護了負載電路不會燒毀。當電路有短路故障後，需排除故障，然後接通K1電路又恢復正常。
在電路中電阻R6，發光二極體VD2組成故障指示電路。R6的一端接在K1的輸出端，另一端接VD2的正極，VD2的負極接負載。當電路正常工作時，VD2的兩端都為正電位，發光二極體VD2不亮。當負載端如出現短路現象時，VD2的負極與電源-V接通，正極經限流電阻R6接通正電源，發光二極體VD2點亮。
當把控制輸出電晶體VT3，改接成繼電器J1，也同樣能實現以上功能。參見圖2，就是把VT1的集電極與繼電器線圈一端和VD3的正極連接，VD3的負極與繼電器線圈的另一端與+V連接，繼電器J1的常開觸頭輸入端接+V，觸頭的輸出端與負載RL、R4、VD2的負極相連。當負載端出現短路或欠壓現象時，繼電器觸頭輸出端與負載端電壓變低，當電壓低於穩壓二極體VD1的擊穿電壓時，VD1截止，不能向VT2的基極提供0.7V的導通電壓時，VT2由導通變為截止，同時VT1的集電極由低電為位變為高電位。使繼電器變為截止狀態。這樣就保護了負載電路和繼電器不會燒毀。
權利要求1.電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器，其特徵在於它包括有兩隻電晶體VT1、VT2組成一個與非門電路、開關電晶體VT3或繼電器J1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、穩壓二極體VD1、電容C1和開關K1；控制輸出電晶體VT3的發射極與電源+V連接，或者由二極體VD3的負極和繼電器線圈的一端與電源+V連接，繼電器J1的常開觸頭輸入端接電源+V，負載RL的一端連接電晶體VT3的集電極或繼電器J1的常開觸頭的輸出端，負載RL的另一端與電源的-V連接，電晶體VT1的集電極為與非門電路的輸出端，與電晶體VT3的基極或繼電器線圈的另一端和VD3的正極連接，控制電晶體VT3或繼電器J1的導通與截止。
2.根據權利要求1所述的電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器，其特徵在於它還由電阻R6和二極體VD2組成短路指示電路，二極體VD2的負極與電晶體VT3的集電極相連，或者，二極體VD2的負極與繼電器J1常開觸頭輸出端相連，VD2的正極與電阻R6連接，R6的另一端接K1的輸出端。
3.根據權利要求1或2所述的電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器，其特徵在於電晶體VT1、VT2、VT3為NPN或PNP型三極體。
專利摘要電子式可恢復直流電路短路、欠壓保護器，包括電晶體VT1、VT2組成的與非門電路、開關電晶體VT3或繼電器J1等。VT3的發射極與電源+V連接，或者由二極體VD3的負極和J1線圈的一端與+V連接，J1的常開觸頭輸入端接電源+V，負載RL的一端接VT3的集電極或J1的常開觸頭的輸出端，負載RL的另一端與電源－V連接，VT1的集電極為與非門電路的輸出端，與VT3的基極或線圈的另一端以及VD3的正極連接，控制VT3或J1的導通與截止。本保護器在直流電路發生短路或電壓過低時，自動斷開短路部分，並顯示斷路情況，待排除故障後自動恢復，是一種結構簡單、成本低廉的電子裝置，特別適合用於汽車電路短路保護及繼電器保護領域。
文檔編號H02H3/04GK2770186SQ20052003333
公開日2006年4月5日 申請日期2005年2月26日 優先權日2005年2月26日
發明者周濤 申請人:周濤