N型兩點式過壓監(jiān)測與保護的穩(wěn)壓源的制作方法
【技術領域】
[0001]屬于電子技術領域。
【背景技術】
[0002]優(yōu)秀的電子設備需要優(yōu)秀的電源與之配套，而一個優(yōu)秀的電源它不僅要能夠穩(wěn)壓，還要有保護的力度，能在雷雨天或各種意外因素導致的過壓中，主動保護，而不是需要撥掉電源來保障設備不受損壞，還有能夠主動提示，時時監(jiān)測，主動減少電源故障率，這種新型的電源是本實用新型的主要研究目的。
[0003]如何在電源發(fā)生故障或是因意外使整流輸出電壓過高時，運用一定的手段保證電源與設備不受損壞，這是一個研究的難點。如何在電源本身有故障時及時保護，這也是一個需要解決的難點。如何能及時得知故障問題，這又是一個重點。如果能夠隨時監(jiān)測，及時得知，這也是一個難點。
[0004]如果上述問題都得到妥善的解決，這樣的電源對于任何產(chǎn)品都是極優(yōu)秀的電源，特別是對保安器或攝錄器之類的防盜類產(chǎn)品更是需要，這類產(chǎn)品較為特殊，它不僅需要全天候待命，更需要在有事件時能及時啟動，如果有損壞，而使用者無法得知，因為不可能時時模擬事故發(fā)生來檢測，因而在有事件發(fā)生時無法及時通知或報警，產(chǎn)生的后果不堪設想，因此，帶監(jiān)測性的、有保護的電源是十分有必要的。
[0005]要解決上述的問題，達到既要有監(jiān)測性，又要在雷擊或意外過壓時、電源本身有故障時有保護性的目的，必須要進行系統(tǒng)的研究，需要多種技術的支持，需要有創(chuàng)新的思維方式，因為它既要考慮到能穩(wěn)壓，又要能方便地調(diào)整出浮充標準值，還要在有過流過壓時，能及時提示，所以，它必須突破傳統(tǒng)的穩(wěn)壓電路的方式，找到新的方向，才能實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的主要目的是，提出一種新措施，在保證三端穩(wěn)壓的一系列優(yōu)點的同時，在三端穩(wěn)壓器的兩端實施速斷保護，時時監(jiān)測，在有雷擊或意外過壓，也或是三端損壞，能及時啟動速斷保護，并主動提示，形成聲與光的提示效果，減少電源產(chǎn)生的故障率，形成既是監(jiān)測器，同時又是保護器，還能穩(wěn)壓的電源，豐富電源的種類，使之運用更為廣泛。
[0007]本發(fā)明采用的措施:
[0008]1、N型兩點式過壓監(jiān)測與保護的穩(wěn)壓源由避雷器、整流電路、輸入端過壓監(jiān)測啟動電路，電子開關電路，執(zhí)行保護電路，三端穩(wěn)壓電路，輸出端過壓監(jiān)測啟動電路，聲警示器共同組成。
[0009]其中:整流電路是橋式整流，整流二極管一與整流二極管二串聯(lián)成一支路，整流二極管三與整流二極管四串聯(lián)成另一支路，整流二極管一的負極與整流二極管三的負極相接成為整流輸出，整流二極管二與整流二極管四的正極相連接地線，兩支路的串聯(lián)點分別接整流變壓器的次級兩端頭，交流輸入接整流變壓器的初級兩端頭，濾波電容接在整流輸出與地線之間。
[0010]執(zhí)行保護電路由執(zhí)行可控硅與觸發(fā)電阻組成:執(zhí)行可控硅的陽極接整流輸出，執(zhí)行可控硅的負極接三端穩(wěn)壓電路的輸入，觸發(fā)電阻接在執(zhí)行可控硅的控制極與陽極之間。
[0011]輸入端過壓監(jiān)測啟動電路由門坎穩(wěn)壓管一、監(jiān)測指示燈一、保護電阻一組成:監(jiān)測指示一與保護電阻一串串聯(lián)，門坎穩(wěn)壓管一的一端接整流輸出，門坎穩(wěn)壓管一的另一端接監(jiān)測指示燈一與保護電阻一的串聯(lián)電路到電子開關電路中電子開關前管的基極。
[0012]電子開關電路由電子開關前管、電子開關后管、交連電阻、反饋電容、反饋電阻、兩個放電電阻、控制二極管組成，交連電阻接在電子開關前管的集電極與電子開關后管的基極之間，反饋電容的一端接電子開關后管的集電極，反饋電容的另一端接反饋電阻到電子開關前管的基極，放電電阻一接在電子開關后管的集電極與地線之間，放電電阻二接在電子開關前管的基極與地線之間，控制二極管正極接執(zhí)行可控硅的控制極，控制二極管的負極接電子開關前管的集電極。
[0013]輸出端過壓監(jiān)測啟動電路由門坎穩(wěn)壓管二、觸發(fā)二極管、積分電容、保護電阻二、監(jiān)測指示燈二組成。
[0014]門坎穩(wěn)壓管二的一端接三端穩(wěn)壓電路的輸出，門坎穩(wěn)壓管二的另一端接觸發(fā)二極管的正極，觸發(fā)二極管的負極接積分電容的正極，監(jiān)測指示燈二與保護電阻二串聯(lián)，接在積分電容的正極與電子開關前管的基極之間。
[0015]聲警示器接在PNP控制三極管的集電極與地線之間。
[0016]避雷器接在整流輸出與地線之間。
[0017]三端穩(wěn)壓電路的輸出即是N型兩點式過壓監(jiān)測與保護的穩(wěn)壓源的電壓輸出端。
[0018]2、監(jiān)測指示燈一與監(jiān)測指示二選用發(fā)出亮光的顏色不同的發(fā)光管。
[0019]3、濾波電容耐壓彡50V。
[0020]4、反饋電容為無極電容。
[0021]對以上措施解釋如下:
[0022]本發(fā)明的主要目的是實現(xiàn)既能穩(wěn)壓，又能在三端穩(wěn)壓電路的輸入端與輸出端雙端形成監(jiān)測保護，在保證三端穩(wěn)壓的一系列優(yōu)點的同時，在三端穩(wěn)壓器的兩端實施速斷保護，時時監(jiān)測，在有雷擊或意外過壓，也或是三端損壞，能及時啟動速斷保護，并主動提示，形成聲與光的提示效果，減少電源產(chǎn)生的故障率，形成既是監(jiān)測器，同時又是保護器，還能穩(wěn)壓的電源，豐富電源的種類，使之運用更為廣泛。
[0023]一、N型兩點式過壓監(jiān)測與保護的穩(wěn)壓源由避雷器、整流電路、輸入端過壓監(jiān)測啟動電路，電子開關電路，執(zhí)行保護電路，三端穩(wěn)壓電路，輸出端過壓監(jiān)測啟動電路，聲警示器共同組成。其中整流電路是運用了經(jīng)典的橋式整流，整流可靠。避雷器接在整流輸出與地線之間，形成對整流輸出過壓時的首要保護通道。輸入端過壓監(jiān)測啟動電路接在整流輸出端，在有雷擊或意外過壓時開通，同時形成指示。輸出端過壓監(jiān)測啟動電路接在三端穩(wěn)壓電路的輸出端，當三端損壞，使輸出電壓過高時啟動，同時形成指示。電子開關電路為過壓時的控制電路，不管是整流輸出的過壓還是三端穩(wěn)壓電路的輸出端過壓都會啟動電子開關電路，電子開關電路鉗位執(zhí)行保護電路，執(zhí)行保護電路執(zhí)行速斷命令，形成對三端與設備的保護。
[0024]二、輸入端過壓形成監(jiān)測、速斷保護與主動提示的原理。
[0025]1、當整流有涌壓，門坎穩(wěn)壓管一(2中的11)導通，同時監(jiān)測指示燈一(圖2中的12)發(fā)出亮光指示，開通電子開關電路中的電子開關前管(圖2中的14)，使電子開關前管(圖2中的14)由截止向飽和方向轉變，則于電子開關電路有強烈的反饋，所以保護為雪崩式，其效果一是響應極快，二是電子開關前管的集電能迅速到零位，所對執(zhí)行可控硅(圖2中的8)的控制極能迅速降至零位，執(zhí)行可控硅的陰極不再有電壓輸出。
[0026]2、由于執(zhí)行可控硅(圖1中的7)的觸發(fā)電阻(圖1中的8)阻值很大，在數(shù)百K時均能觸發(fā)，所以只要調(diào)試好保護電阻一的阻值，就能導致電子開關前管飽和或向飽和變化，由于執(zhí)行可控硅的正反饋性，所以執(zhí)行可控硅會向著截止方向變化，(這里應說明的是，在教科書上說，可控硅截止條件是當陽極電流減少時且小于維持電流時會向截止方向變化，但對單向可控硅來說，理論與實踐都說明，將可控硅的陰極減少到零，仍可以使可控硅向著截止方向變化)。
[0027]3、由于電子開關電路設計的反饋為微分狀態(tài)的強烈的正反饋，所以有以下優(yōu)點:一是當雷擊或過壓結束，會自動恢復，因為電容形成的反饋具有時間性。二是如果雷擊或過壓為連續(xù)的為瞬態(tài)，但是因為存在正反饋，所以將時間進行了延時，進一步減少了沖擊風險。三是因為反饋支路有充電與放電的兩個時間常數(shù)，在這兩個時間常之內(nèi)，電子開關后管處于導通狀態(tài)，所以此時的監(jiān)測指示燈一與聲警示器均有反應，不會因過壓時間過短而產(chǎn)生監(jiān)測指示的失效。
[0028]4、由于門坎穩(wěn)壓管一的穩(wěn)壓值，可以很方便地找到，所以門坎值高計靈活，也可以很方便的實施。
[0029]5、由于電子開關后管在翻轉時有高位輸出，所以聲音的警示很可靠。
[0030]由于這種雷擊涌壓或意外情況下的整流輸出端過壓是會恢復的，因為它不是電路的損壞，因此當雷擊過去，或意外情況消失，那么涌壓與過壓是會消失的，因此，本電路的反饋為微分型，當微分完結，而整流輸出端也恢復正常電壓，那么電路會自動恢復到正常狀
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[0031]三、輸出端過壓的監(jiān)測、主動提示與保護的原理說明:
[0032]輸出端過壓監(jiān)測啟動電路，由門坎穩(wěn)壓管二(圖2中的23)、觸發(fā)二極管(圖2中的24 )、積分電容(圖2中的25 )、保護電阻二(圖2中的27 )、監(jiān)測指示燈二(圖2中的26 )組成。形成監(jiān)測三端穩(wěn)壓電路，在三端穩(wěn)壓電路損壞后形成速斷保護與聲、光警示的效果。
[0033]1、當三端穩(wěn)壓器損壞，導致輸出端電壓增高，如果高過了門坎穩(wěn)壓管二的穩(wěn)壓值，立即向積分電容充電，當積分電容充滿電后，啟動電子開關電路，形成聲的警示的同時，形成執(zhí)可控硅的速斷保護。
[0034]2、監(jiān)測指示燈二與保護電阻二的作用不僅是起到監(jiān)測指示的作用，還形成了積分電容到電子開關前管基極的門坎，也形成電容放電的時間常數(shù)，電容放電時間長，則電子開關電路作用的時間越長，形成速斷的時間也越長，反之則短。
[0035]3、如果出現(xiàn)這種三端穩(wěn)壓電路損壞后不處理的情況，那么當積分電容放電完畢后，又會啟動輸出端過壓監(jiān)測啟動電路，再次向積分電容充電，再次啟動電子開關電路，如果一直不處理，那么這種情況會一直循環(huán)，直到處理了三端穩(wěn)壓電路的故障為止。
[0036]四、前端過壓監(jiān)測保護級中的監(jiān)測指示燈一與后端過壓監(jiān)測保護級中的監(jiān)測指示二是用的不同顏色的發(fā)光管，因此很好判斷是前端或是后端發(fā)生了故障，同時還具備了聲音的提示，適用而可靠。
[0037]五、在正常情況下，執(zhí)行可控硅受觸發(fā)電阻的觸發(fā)，因此是導通的，為三端穩(wěn)壓電路提供輸入電壓，之所以用可控硅是因為可控硅的反饋特性，與電子開關電路相配合，速斷明確，速度快。
[0038]本發(fā)明實施后