專利名稱：一種地線報警車載電源保安器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車載電源安全領(lǐng)域，具體地來說為一種具有防過壓，欠壓和漏電的地線報警車載電源保安器。
背景技術(shù)：
通訊車內(nèi)車箱和地線之間的電壓高于人體安全電壓時，對人對造成觸電傷害，車內(nèi)的電子設(shè)備或者精密通訊設(shè)備的使用也會受到影響，通訊車內(nèi)車箱和地線之間的電壓高于人體安全電壓時，對人對造成觸電傷害，車內(nèi)的電子設(shè)備或者精密通訊設(shè)備的使用也會受到影響。一般所采用的觸點(diǎn)保安器，為簡單的電流互感器，電流互感器的初級線圈上有由兩根導(dǎo)線并在一起繞成的，一根接火線，一根接地線.正常情況下，初級線圈的兩根導(dǎo)線中 一來一往的電流大小相同，方向相反，變壓器的鐵芯產(chǎn)生的磁性剛好互相抵消，因此，次級線圈上沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。而對于要求很高的通訊車載用保安器，對保安器的靈敏度要求高，并要求具有不受通信信號和外來信號的干擾，現(xiàn)有的保安器的結(jié)構(gòu)和功能則達(dá)不到這個要求。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明要解決的問題在于提供一種車載用電源保安器。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種地線報警車載電源保安器，包括漏電取樣電路，光報警電路，控制轉(zhuǎn)化器，聲報警電路，斷電執(zhí)行電路和地線報警電路，其中漏電取樣電路的輸出端連接電壓比較器ICla的兩個輸入端，電壓比較器ICla的輸出端連接光報警電路的R-S觸發(fā)器的R端，R-S觸發(fā)器的輸出端連接有發(fā)光二極管VD6的一端，發(fā)光二極管VD6的另一端連接有控制轉(zhuǎn)化器的輸入端，控制轉(zhuǎn)化器的一輸出端通過二極管VD8與聲報警電路的輸入端連接；控制轉(zhuǎn)化器的另一輸出端連接電源切斷電路的輸入端，斷電執(zhí)行電路的輸出端連接有三級管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接有交流繼電器，控制電源的切斷；地線報警電路通過發(fā)光二極管VD9連接到聲報警電路的輸入端。地線報警電路的組成為電阻R20與電容C18并聯(lián)后與電阻R19串聯(lián)，再與電容C17并聯(lián)后通過串聯(lián)電阻R18連接在觸電JX1，電阻R20的另一端連接在觸電JX2上，電阻R10、電阻R21和變阻器RP2串聯(lián)后連接在觸電JXl和觸電JX2上，變阻器RP2的抽頭連接有一電壓比較器IClb的5端，電壓比較器IClb的6端連接在電容C18和電阻R19之間，電壓比較器IClb的輸出端7端與發(fā)光二極管VD9連接。漏電取樣電路包括一防射頻干擾電容C12，防射頻干擾電容C12并聯(lián)有相互串聯(lián)的二極管VD5、電阻Rll和電容C13，防射頻干擾電容C12還并聯(lián)有相互串聯(lián)的電阻R10、電阻R14和電阻器RP1，電阻R12和電阻R13串聯(lián)后與電容C13并聯(lián)，電阻R13并聯(lián)有電容C14，電阻器RPl的抽出端和電容C14分別與電壓比較器ICla的輸入端相連。[0008]光報警電路還包括一開關(guān)按鈕SB3，開關(guān)按鈕SB3的一端與變阻器RPl連接，另一端通過電阻R16與R-S觸發(fā)器的S端連接。控制轉(zhuǎn)化器包括二輸入端四與非門IC2和一二極管VD8，其中二輸入端四與非門的12、13腳與發(fā)光二極管VD6的輸出連接，二輸入端四與非門的10腳連接有二極管VD8的一端。聲報警電路包括與非門IC5a、與非門IC5b和振蕩電路，其中與非門IC5a的13腳連接二極管VD8，與非門IC5a的14腳通過電阻R22與控制轉(zhuǎn)化器的二輸入端四與非門IC2的12或13腳連接；與非門IC5a的11腳連接與非門IC5b的8或9腳，與非門IC5b的輸出端通過電容C28連接到與非門IC5a的12腳。 振蕩電路包括與非門IC6c和與非門IC6d，其中與非門IC6c的輸入端2腳連接與非門IC5b的輸出端10腳，與非門IC6c的輸出端3腳連接與非門IC6d的輸入端的5腳或6腳；與非門IC6d的4腳通過電容C29和電阻R32連接與非門IC6c的I腳；振蕩電路的輸出端通過電容C30和放大電路連接有揚(yáng)聲器。電源切斷電路通過與非門IC4a的2腳接受控制轉(zhuǎn)化器的信號，與非門IC4a的3腳連接與非門IC4b的12腳和13腳，與非門IC4b的11腳通過電阻連接R26連接三極管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接繼電器KR2控制與電源的連接。車載電源保安還包括應(yīng)急供電電路，應(yīng)急供電電路主要由一 J-K觸發(fā)器IC3、與非門IC4c和與非門IC4d組成，其中J-K觸發(fā)器IC3的2腳連接與非門IC4c的5腳，與非門IC4c的4腳連接與非門IC4d的8腳和9腳，與非門IC4d的10腳連接發(fā)光二極管VD7。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果I.采用與非門和R-S觸發(fā)器組成的車載電源保安器，具有信號靈敏，結(jié)構(gòu)簡單，為模塊化結(jié)構(gòu)，具有聲光報警功能；2.具有應(yīng)急供電電路，不會因斷電而導(dǎo)致不能用電，并且應(yīng)急供電電路與其他元件屬于相同的信號控制，具有即時快速的特點(diǎn)；3.采用的地線報警電路具有光報警和聲報警功能，確保車輛使用上的安全；4.本發(fā)明車載電源保安器具有防磁效果，不受通訊信號的影響。

圖I為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例漏電取樣電路和光報警電路的電路原理圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例控制轉(zhuǎn)化器和斷電執(zhí)行電路的電路原理圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例聲報警電路的電路原理圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例地線報警電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做出詳細(xì)地說明如圖1-5所示，本發(fā)明的一種地線報警車載電源保安器，包括漏電取樣電路，光報警電路，控制轉(zhuǎn)化器，聲報警電路，斷電執(zhí)行電路，其中漏電取樣電路的輸出端連接一電壓比較器ICla的兩個輸入端，電壓比較器ICla的輸出端連接光報警電路的R-S觸發(fā)器RSl的R端，R-S觸發(fā)器RSl的輸出端連接有一發(fā)光二極管VD6的一端，發(fā)光二極管VD6的另一端連接有控制轉(zhuǎn)化器的輸入端，控制轉(zhuǎn)化器的一輸出端通過二極管VD8與聲報警電路的輸入端連接；控制轉(zhuǎn)化器的另一輸出端連接電源切斷電路的輸入端，斷電執(zhí)行電路的輸出端連接有一三級管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接有交流繼電器，控制電源的切斷。如圖2所示，漏電取樣電路包括一防射頻干擾電容C12，防射頻干擾電容C12并聯(lián)有相互串聯(lián)的二極管VD5、電阻Rll和電容C13，防射頻干擾電容C12還并聯(lián)有相互串聯(lián)的電阻R10、電阻R14和電阻器RP1，電阻R12和電阻R13串聯(lián)后與電容C13并聯(lián)，電阻R13并聯(lián)有電容C14，電阻器RPl的抽出端和電容C14分別與電壓比較器ICla的兩輸入端連接。電阻R14、電阻器RPl組成的為基準(zhǔn)電壓電路。光報警電路還包括一開關(guān)按鈕SB3，開關(guān)按鈕SB3的一端與變阻器RPl連接，另一端通過電阻R16與R-S觸發(fā)器RSl的S端連接?！伴_關(guān)按鈕SB3的作用在于，按下時， 使R-S觸發(fā)器RS的S端為低電平，觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為置“I”狀態(tài)(R=i、S=0、q=i), R-S觸發(fā)器RS的其輸出端3腳(Q端)為高電平，發(fā)光二極管VD6截止，漏電報警燈熄滅。如圖3所示，控制轉(zhuǎn)化器包括二輸入端四與非門IC2和一個二極管VD8，其中二輸入端四與非門的12、13腳與發(fā)光二極管VD6的輸出連接，二輸入端四與非門的10腳連接二極管VD8的一端。如圖4所不,聲報警電路包括與非門IC5a、與非門IC5b和振蕩電路,其中與非門IC5a的13腳連接控制轉(zhuǎn)化器的二極管VD8，與非門IC5a的14腳通過電阻R22與控制轉(zhuǎn)化器的二輸入端四與非門IC2的12或13腳連接；與非門IC5a的11腳連接與非門IC5b的8或9腳，與非門IC5b的輸出端通過電容C28連接到與非門IC5a的12腳。振蕩電路包括與非門IC6c和與非門IC6d，其中與非門IC6c的輸入端2腳連接與非門IC5b的輸出端10腳，與非門IC6c的輸出端3腳連接與非門IC6d的輸入端的5腳或6腳；與非門IC6d的4腳通過電容C29和電阻R32連接與非門IC6c的I腳；振蕩電路的輸出端通過電容C30和放大電路連接有揚(yáng)聲器。放大電路由三極管VT2和三極管VT3組成，信號放大后經(jīng)過電容C32連接到揚(yáng)聲器BL。如圖3所示，斷電執(zhí)行電路通過與非門IC4a的2腳接受控制轉(zhuǎn)化器的信號，與非門IC4a的3腳連接與非門IC4b的12腳和13腳，與非門IC4b的11腳通過電阻連接R26連接三極管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接繼電器KR2控制與電源的連接。如圖I和圖3所示，車載電源保安器還包括應(yīng)急供電電路，應(yīng)急供電電路主要由一J-K觸發(fā)器IC3、與非門IC4c和與非門IC4d組成，其中J-K觸發(fā)器IC3的2腳連接與非門IC4c的5腳，與非門IC4c的4腳連接與非門IC4d的8腳和9腳，與非門IC4d的10腳連接發(fā)光二極管VD7。應(yīng)急供電電路具有一應(yīng)急開關(guān)SB4，應(yīng)急開關(guān)SB4連接有一電容C23，應(yīng)急開關(guān)SB4的一端連接在控制轉(zhuǎn)化器中二輸入端四與非門的11腳和J-K觸發(fā)器IC3的S端。發(fā)生漏電報警時，又需要短時間繼續(xù)供電，此時按一下應(yīng)急按鈕SB4，便可實(shí)施應(yīng)急供電，其電路工作原理是，報警時與非門IC2d的12腳和13腳為低電平。與非門IC2d的11腳，與非門IC2c的8腳和9腳為高電平。與非門IC2c的10腳及J-K觸發(fā)器IC3的7腳(S端)為低電平，此時按一下“應(yīng)急”按鈕SB4，則正觸發(fā)脈沖便加到J一K觸發(fā)器IC3的3腳(CP端)，使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，其輸出端I腳(Q端)由高電平變?yōu)榈碗娖?，J一K觸發(fā)器IC3的2腳(Q非端)由低電平變?yōu)楦唠娖剑藭r通過與非門IC4a、與非門IC4d兩與非門使三極管vn截止，繼電器KR2不工作，從而完成了應(yīng)急供電功能。與此同時由與非門IC4b、與非門IC4c兩與非門組成的震蕩頻率而高低變化，這一變化的電位控制應(yīng)急顯示燈VDlO閃亮，從而完成了應(yīng)急供電時，應(yīng)急燈閃亮的功能。應(yīng)急供電結(jié)束，再按一下應(yīng)急開關(guān)SB4,使J-K觸發(fā)器IC3翻轉(zhuǎn)回原來狀態(tài)，即Q端為高電平，Q非端為低電平，切斷電源，應(yīng)急燈熄滅，解除應(yīng)急供電，恢復(fù)原報警狀態(tài)。如圖5所示，地線報警電路的組成為電阻R20與電容C18并聯(lián)后與電阻R19串聯(lián)，再與電容C17并聯(lián)后通過串聯(lián)電阻R18連接在觸電JX1，電阻R20的另一端連接在觸電JX2上，電阻R10、電阻R21和變阻器RP2串聯(lián)后連接在觸電JXl和觸電JX2上，變阻器RP2的抽頭連接有一電壓比較器IClb的5端，電壓比 較器IClb的6端連接在電容C18和電阻R19之間，電壓比較器IClb的輸出端7端與發(fā)光二極管VD9連接。本發(fā)明的具體工作原理過程如下當(dāng)“車皮”不漏電時，觸點(diǎn)JXl和JX2之間的電壓小于36伏，電壓比較器ICla的2腳電位低于3腳電位，其輸出端I腳及R-S觸發(fā)器RSl的6腳(R端)為高電位，此時2腳(S端)也為高電位，其輸出端3腳(Q端)為高電平(R=I、S=i、Q-l觸發(fā)器保持原來狀態(tài))，漏電報警指示燈發(fā)光二極管VD6不導(dǎo)通，漏電報警執(zhí)行電路不工作，此時為正常供電狀態(tài)。當(dāng)車皮漏電電壓彡36V時，此電壓經(jīng)漏電取樣電路分壓、整流、濾波后，使電壓比較器ICla的2腳電位高于3腳電位，其輸出端I腳及R-S觸發(fā)器RSl的6腳(R端)為低電位，R-S觸發(fā)器RSl的輸出端3腳(Q端)由高電平變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)器為置“0”狀態(tài)(S=I、R=0、Q=0)，則9V電源經(jīng)電阻R22使發(fā)光二極管VD6導(dǎo)通，漏電報警燈亮，發(fā)出漏電的光報警信號。由于發(fā)光二極管VD6導(dǎo)通,使與非門IC2d的12、13腳為低電平,其11腳為高電平，此高電平分兩路去控制聲報警電路和斷電執(zhí)行電路，其控制過程如下與非門IC2d的11腳的高電平，一路送至與非門IC2c的8和9腳，使其10腳為低電平，此低電平經(jīng)二極管VD8送到與非門IC5a的12、13腳，使其11腳為高電平，此時與非門IC6c的3腳腳及與非門IC5b的8和9腳為低電平，其10腳為高電平，此高電平去控制由電阻R31、電容C28及與非門IC6c和與非門IC6d兩個與非門組成的振蕩電路工作，則與非門IC6c輸出端的10腳的電平隨振蕩器的振蕩頻率而高低變化，這一變化的電平又去控制由電阻R32、電阻R33、電容C29及與非門IC6c和與非門IC6d組成的音頻振蕩器工作，此斷續(xù)的音頻信號經(jīng)電容C30送至三極管VT2、三極管VT3放大后，使揚(yáng)聲器BL發(fā)出聲報警信號?？刂妻D(zhuǎn)化器的與非門IC2d的11腳為高電平，另一路送至與非門IC4a的2腳，此時與非門IC4a的I腳也為高電平，所以與非門IC4a的3腳及與非門IC4b的12和13腳為低電平，與非門IC4b的11腳為高電平，此高電平經(jīng)電阻R26加到三極管VTl基極，使三極管VIl導(dǎo)通，繼電器KR2工作，從而控制接觸點(diǎn)，切斷輸出端電源。當(dāng)“車皮”漏電故障排除后，R-S觸發(fā)器RSl的6腳(R端)恢復(fù)為高電平，此時按一下開關(guān)按鈕SB3，使R-S觸發(fā)器RSl的2腳(S端)為低電平，R-S觸發(fā)器RSl翻轉(zhuǎn)為置“I”狀態(tài)(R=i、S=0、q=i)，其輸出端3腳(Q端)為高電平，發(fā)光二極管VD6截止，漏電報警燈熄滅，以后控制過程與漏電報警相反，使三極管VIl截止，恢復(fù)正常供電，同時與非門IC5b的10腳變?yōu)榈碗娖?，振蕩電路停止工作，報警聲消失。地線報警電路的過程如下當(dāng)兩個地釘間環(huán)阻(電阻RX1、電阻RX2)>50KQ，9v電源經(jīng)電阻R10、觸電JXl、電阻RXl、電阻RX2，觸電JX2構(gòu)成通路，觸電JXl至觸電JX2上的直流電壓經(jīng)電阻R18、電阻R19、電阻R20分壓后，使加到電壓比較器IClb的6腳電位低于5腳電位，其輸出端7腳為高電平，發(fā)光二極管VD9不導(dǎo)通，不發(fā)生地線報警。當(dāng)兩個地釘間環(huán)阻(電阻RX1、電阻RX2)>50KQ時，觸電JXl至觸電JX2支路分流減小，電阻R18、電阻R19、電阻R20支路分流增大，電阻R20上的壓降增加，使電壓比較器IClb的6腳電位高于5腳基準(zhǔn)電位，其輸出端7腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，發(fā)光二極管VD9導(dǎo)通，地線報警燈亮。電壓比較器IClb的7腳的低電平經(jīng)發(fā)光二極管VD9加到聲報警電路的與非門IC5a的12和13腳，控制后面的電路發(fā)出聲報警信號，其過程與漏電報警時相同。 按下“地線自試”按鈕，斷開電阻RX1、電阻RX2，使電阻R20上分壓更大，報警過程同上。
權(quán)利要求1.一種地線報警車載電源保安器，其特征在于，包括漏電取樣電路，光報警電路，控制轉(zhuǎn)化器，聲報警電路，斷電執(zhí)行電路和地線報警電路，其中漏電取樣電路的輸出端連接電壓比較器ICla的兩個輸入端，電壓比較器ICla的輸出端連接光報警電路的R-S觸發(fā)器的R端，R-S觸發(fā)器的輸出端連接有發(fā)光二極管VD6的一端，發(fā)光二極管VD6的另一端連接有控制轉(zhuǎn)化器的輸入端，控制轉(zhuǎn)化器的一輸出端通過二極管VD8與聲報警電路的輸入端連接；控制轉(zhuǎn)化器的另一輸出端連接電源切斷電路的輸入端，斷電執(zhí)行電路的輸出端連接有三級管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接有交流繼電器，控制電源的切斷；地線報警電路通過發(fā)光二極管VD9連接到聲報警電路的輸入端。
2.按照權(quán)利要求I所述的地線報警車載電源保安器，其特征在于，地線報警電路的組成為電阻R20與電容C18并聯(lián)后與電阻R19串聯(lián)，再與電容C17并聯(lián)后通過串聯(lián)電阻R18連接在觸電JX1，電阻R20的另一端連接在觸電JX2上，電阻R10、電阻R21和變阻器RP2串聯(lián)后連接在觸電JXl和觸電JX2上，變阻器RP2的抽頭連接有一電壓比較器IClb的5端，電壓比較器IClb的6端連接在電容C18和電阻R19之間，電壓比較器IClb的輸出端7端與發(fā)光二極管VD9連接。
3.按照權(quán)利要求I所述的車載電源保安器，其特征在于，漏電取樣電路包括一防射頻干擾電容C12，防射頻干擾電容C12并聯(lián)有相互串聯(lián)的二極管VD5、電阻Rll和電容C13，防射頻干擾電容C12還并聯(lián)有相互串聯(lián)的電阻R10、電阻R14和電阻器RPl，電阻R12和電阻R13串聯(lián)后與電容C13并聯(lián)，電阻R13并聯(lián)有電容C14，電阻器RPl的抽出端和電容C14分別與電壓比較器ICla的輸入端相連。
4.按照權(quán)利要求3所述的車載電源保安器，其特征在于，光報警電路還包括一開關(guān)按鈕SB3，開關(guān)按鈕SB3的一端與變阻器RPl連接，另一端通過電阻R16與R-S觸發(fā)器的S端連接。
5.按照權(quán)利要求I所述的車載電源保安器，其特征在于，控制轉(zhuǎn)化器包括二輸入端四與非門IC2和一二極管VD8，其中二輸入端四與非門的12、13腳與發(fā)光二極管VD6的輸出連接，二輸入端四與非門的10腳連接有二極管VD8的一端。
6.按照權(quán)利要求I所述的車載電源保安器，其特征在于，聲報警電路包括與非門IC5a、與非門IC5b和振蕩電路，其中與非門IC5a的13腳連接二極管VD8，與非門IC5a的14腳通過電阻R22與控制轉(zhuǎn)化器的二輸入端四與非門IC2的12或13腳連接；與非門IC5a的11腳連接與非門IC5b的8或9腳，與非門IC5b的輸出端通過電容C28連接到與非門IC5a的12腳。
7.按照權(quán)利要求6所述的車載電源保安器，其特征在于，振蕩電路包括與非門IC6c和與非門IC6d，其中與非門IC6c的輸入端2腳連接與非門IC5b的輸出端10腳，與非門IC6c的輸出端3腳連接與非門IC6d的輸入端的5腳或6腳；與非門IC6d的4腳通過電容C29和電阻R32連接與非門IC6c的I腳；振蕩電路的輸出端通過電容C30和放大電路連接有揚(yáng)聲器。
8.按照權(quán)利要求I所述的車載電源保安器，其特征在于，斷電執(zhí)行電路通過與非門IC4a的2腳接受控制轉(zhuǎn)化器的信號，與非門IC4a的3腳連接與非門IC4b的12腳和13腳，與非門IC4b的11腳通過電阻連接R26連接三極管VTl的基極，三極管VTl的集電極連接繼電器KR2控制與電源的連接。
9.按權(quán)利要求I所述的車載電源保安器，其特征在于，還包括應(yīng)急供電電路，應(yīng)急供電電路主要由一 J-K觸發(fā)器IC3、與非門IC4c和與非門IC4d組成，其中J-K觸發(fā)器IC3的2腳連接與非門IC4c的5腳，與非門IC4c的4腳連接與非門IC4d的8腳和9腳，與非門IC4d的10腳連接發(fā)光二極管VD7。
專利摘要本實(shí)用新型為一種地線報警車載電源保安器。包括漏電取樣電路，光報警電路，控制轉(zhuǎn)化器，聲報警電路，斷電執(zhí)行電路和地線報警電路，其中漏電取樣電路的輸出端連接電壓比較器的兩個輸入端，電壓比較器的輸出端連接光報警電路的R-S觸發(fā)器的R端，R-S觸發(fā)器的輸出端連接有發(fā)光二極管的一端，發(fā)光二極管的另一端連接有控制轉(zhuǎn)化器的輸入端，控制轉(zhuǎn)化器的一輸出端通過二極管與聲報警電路的輸入端連接；控制轉(zhuǎn)化器的另一輸出端連接電源切斷電路的輸入端，斷電執(zhí)行電路的輸出端連接有三級管的基極，三極管的集電極連接有交流繼電器，控制電源的切斷；地線報警電路通過發(fā)光二極管連接到聲報警電路的輸入端。具有防過壓，欠壓和漏電的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H02H3/04GK202503256SQ20122010379
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者唐慧慧, 郭西華 申請人:燕山大學(xué)