實驗室用安全電源的製作方法
2023-06-13 01:38:06 2
專利名稱：實驗室用安全電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源裝置，特別是一種安全電源裝置。
目前，實驗室用的電源遍採用一臺整機、整機包括有電源變壓器，將220V市電變成低壓，機體上設置輸出接線柱；這樣，實驗人員(學生)身體直接接觸到引入220V市電的電器，若電源線破損、機器漏電容易發生安全事故；另外，機體設有分擋開關，實驗人員直接操作這一開關，輸出電壓調整範圍很寬，極易損壞實驗器件。
本實用新型的任務是為克服上述現有技術不足提供一種安全度高的實驗電源。
本實用新型是採取以下的技術方案實現的將實驗電源分成兩部分，參見附
圖1。第一部分為母機1，即教師分配箱，母機1設置電源變壓器將市電變成低壓，電源變壓器採用初次級高度隔離的雙圈式繞法，次級低壓繞組設若干抽頭，通過分擋開關連接到箱體接線端子上X1、X2上，次級另設一繞組經整流以後，也連接到另一接線柱X3上；第二部分為子機2即學生用電盒，盒體上設置與母機1箱體上相對應的接線端子X11、X12、X13，X11、X12為子機2的交流輸入端子，X13為子機2的直流輸入端子，X11、X12、X13對應連接可拆卸的導線至X1、X2、X3，調試和使用時，連接導線；存放和運輸時，將導線拆開，母機1和子機2可方便的分開存放。子機2還設置一套整流電路將從X11、X12端子取得的電壓整流或直流，然後連接到X6、X7端子上輸出。母機1還設置一整流電路經端子X3向子機2端子X13輸送一直流控制電壓，子機2內設一過電流保護電路，其電源取自這一電壓，母機內也設一過電流保護電路，當母機1和子機2分別出現輸出電流過大時，均會自動切斷這一控制電壓，使子機無交、直流輸出，從而使母、子機均得到保護。本方案一臺母機可帶若干臺子機。此外，子機直流輸出端X6、X7並聯一直流電壓表，子機內設一直流可調電壓的穩壓電路，供學生細調從母機輸送過來的分擋電壓。
本實用新型的技術效果是(1)學生不再接觸引入220V電壓的配電機盒，從而大大提高了安全度。(2)教師能根據各種實驗所需不同要求總控相應等級的電壓輸送給學生，學生調整子機輸出最高電壓受制於教師當時饋送的電壓，從而防止因電壓過高而損壞實驗器件。(3)母機、子機分別設置過電流保護，子機一般輸出短路時，不會導致母機停機而幹擾其它子機，而當子機短路電流過大(例如某學生將子機保險絲換上銅線)，主機則會停機得到可靠保護。(4)每個學生用電盒上均設置一個電壓表，學生可調節旋紐得到準確的電壓，直流輸出沒有遠端的子機線路電壓降。
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。
附圖1為本實用新型方框圖，方框1表示母機1，母機1有可拆卸導線的端子X1、X2、X3，母機1輸入220V電壓。方框2表示子機2，子機2對應母機1有可拆卸導線的端子X11、X12、X13，子機2還有交流電壓輸出端子X4、X5，直流電壓輸出端子X6、X7。母機1可帶若干子機2。母機1與子機2在X1、X2、X3端子和X11、X12、X13端子之間可對應連接導線。
附圖2為本實用新型母機1電原理圖，降壓變壓器B輸入220V市電，合上電源開關KA，旋動KC兩擋開關和KB4擋開關，分別控制繼電器線圈K1、K2、K3、K4、K5使其導通，其觸點可分別得到控制輸出8個等級不同數值的電壓，再連接電流互感器LH2至X1端子，變壓器次級另一端接X2端子。變壓器另一低壓繞組接整流電路D1－4，整流後負極接端子X2，正極則通過繼電器觸點J2、J1連到端子X3，X3端子向子機輸送直流控制電壓。三極體BG1，電阻R16、電容C16、時基集成電路IC2(NE555)，繼電器J2、電流互感器LH2組成母機1的過電流保護電路，電流互感器LH2次級輸出端g1、g2電壓過高時(即變壓器B低壓繞組輸出過電流時)，D12－15整流後經R13至BG1基極，BG1電流上升，R15電壓降增大，IC2第6腳電壓下降，降到1／3電源電壓時，輸出極3腳電壓上升，J2線圈電流驟減，觸點J2打開，使X3無控制電壓輸出。R11、R12、C11、C12、IC1(NE555)以及繼電器J1組成t延時開通電路，當母機1打開開關KA時，J1觸點延緩一段時間閉合，使母機1開機時衝擊電流減小。
附圖3為本實用新型子機2電原理圖，X11、X12為輸入端子，連上可拆卸的導線，可接受母機1X1、X2端子電壓，X4、X5為交流輸出端子。X13可用可拆卸的導線與母機X3端子連接，D27、C24、BG2、R28、R29、C25、IC3(NE555)、J3組成過電流保護電路，R25為降壓電阻、R25數值很小，例如0.1歐，當X5端子輸出電流過大時，R25上壓降增大，經過上述保護電路，J3觸點分開，切斷輸出，實現子機過電流保護。因為母機電流是額定可帶臺數子機電流的總和，故每臺子機額定電流大大小於母機，一母子機過電流及時分斷，不會影響到母機切斷控制電壓輸出，從而其他子機均可保持正常工作。此外，從子機2的X4、X5端子接入交流電流，經D21－24、BG3，集成電路IC4(LM317)，電位器W，D25、R23、C22組成穩壓電路，調整電位器W，可使LM317穩壓塊經BG3擴容後輸出電壓值符合精度要求，穩壓後的直流由端子X6、X7輸出X6、X7端跨接電壓表V。
權利要求1.實驗室用安全電源，包括降壓變壓器和輸出接線端子，其特徵是該電源由母機(1)和子機(2)兩部分組成，母機(1)設置降壓變壓器B、接線端子X1、X2、X3，子機(2)設置相應的接線端子X11、X12、X13。
2.按照權利要求1所述的安全電源，其特徵是母機(1)設整流電路D1－4正極輸出端連接接線端子X3。
3.按照權利要求1、2所述的安全電源，其特徵是母機(1)設置分擋開關KB。
4.按照權利要求1、2所述的安全電源，其特徵是子機(2)設置電壓調整電位器W。
5.按照權利要求1、2所述的安全電源，其特徵是母機(1)設置電流互感器CH2。
6.按照權利要求1、2所述的安全電源，其特徵是子機(2)設置取樣電阻R25。
7.按照權利要求1、2所述的安全電源，其特徵是子機(2)設置電壓表V。
專利摘要本實用新型實驗用安全電源，特徵是機體分母機(教師操縱)、子機(學生用電)，母機內設置電源變壓器將市電變成低壓然後經接成端子、可拆卸的導線饋送到子機，再由子機輸出，一臺母機可帶若干臺子機，這樣可避免學生直接接觸引入市電的電器，增大安全性；母機設置分擋開關控制子機輸出電壓擋次，可避免學生任意調高電壓，損壞實驗器件；且母、子機均設過電流保護。
文檔編號H02H3/08GK2203804SQ9423836
公開日1995年7月19日 申請日期1994年10月10日 優先權日1994年10月10日
發明者劉內安 申請人:劉內安