教学实验设备过载短路保护电路制造技术

本新型公开了一种教学实验设备过载短路保护电路，包括串接于供电电源和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备电流的电流检测电路，以及驱动控制电路，所述大功率开关为继电器，继电器的常闭触点串接于供电电源和用电设备之间，继电器的线圈受驱动控制电路控制，驱动控制电路由电流检测电路的输出信号进行控制，当用电设备过载或短路时，电流检测电路输出信号控制驱动控制电路输出，继电器常闭触点断开。本实用新型专利技术通过电流互感器感测负载电流，并转换为电压输入比较器进行比较，判断是否过载或短路，当过载或短路时，通过以三极管为核心的驱动控制电路控制大功率开关切断电源，过流保护控制精度高，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
教学实验设备过载短路保护电路
本新型属于教学实验设备
，具体涉及一种教学实验设备过载短路保护电路。
技术介绍
电工电子实验设备适用于高等院校、中等、职校、职业技术学院及技术电工学、电工原理等课程实验。可完成交直流、振荡、磁路电路、运算放大器、整流电路、交直流放大电路等电路实验，是实践教学的重要工具。由于在实验时，学生们不可避免的要接触这些实验设备，而且有些学生在操作时，出现误操作，教学设备大都会遇到过载、短路等情况，如果没有保护措施，教学设备很快就会损坏，需要进行维修或更换。目前学校使用的电工电子实验设备基本上都设有短路和过载保护功能，通常是采用保险来实现。由于学生的误操作，经常需要更换保险，比较麻烦，而且保护精度比较低，时间长了，还是会对设备造成损坏。
技术实现思路
本新型需要解决的技术问题是提供一种保护精度高、安全可靠的教学实验设备过载短路保护电路。为解决上述问题，本新型所采取的技术方案是：一种教学实验设备过载短路保护电路，包括串接于供电电源和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备电流的电流检测电路，以及驱动控制电路，所述大功率开关为继电器，继电器的常闭触点串接于供电电源和用电设备之间，继电器的线圈受驱动控制电路控制，驱动控制电路由电流检测电路的输出信号进行控制，当用电设备过载或短路时，电流检测电路输出信号控制驱动控制电路输出，继电器常闭触点断开。进一步的，所述电流检测电路包括电流互感器TA1、比较器U1、整流桥D1、可调电阻RW以及电阻R1-R3，其中，电流互感器的TA1的一端连接整流桥D1的输入1脚，电流互感器的TA1的另一端连接整流桥D1的输入3脚，整流桥D1的输出4脚接地，整流桥D1的输出2脚经电阻R1连接比较器U1的同相输入端，U1的同相输入端经电阻R2接地，比较器U1的反相输入端经电阻R3接可调电阻RW的调节端，可调电阻RW另外两引脚分别接电源VCC和地。进一步的，所述驱动控制电路包括电阻R4-R5、三极管Q1，二极管D3，继电器M1，其中电阻R4一端连接电流检测电路的输出信号，电阻R4另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接继电器M1的线圈一端，继电器M1的线圈另一端接电源VCC，电阻R5并接在三极管Q1基极和发射极上，二极管D1并接在继电器M1线圈两端，继电器M1的常开触点串接在大功率开关的控制回路中。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术通过电流互感器感测负载电流，并转换为电压输入比较器进行比较，判断是否过载或短路，当过载或短路时，通过以三极管为核心的驱动控制电路控制大功率开关切断电源，过流保护控制精度高，安全可靠。附图说明图1是本技术电路框图；图2是本技术电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本新型做进一步详细描述：本技术是一种教学实验设备用过载短路保护电路，采用电流互感器检测负载电流，并将电流转换为电压与设定电压进行比较，从而判断是否过载或短路，当短路或过载时，通过驱动电路切断大功率开关，断开电源。如图1所示，本技术包括串接于供电电源和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备电流的电流检测电路，以及驱动控制电路，所述大功率开关采用继电器，成本低，便于控制，而且功率大小方便调整，所述继电器的常闭触点串接于供电电源和用电设备之间，用于控制用电设备电源的接通或断开，正常供电时，继电器不动作，常闭触点闭合，给用电设备供电，当用电设备过载或者短路时，继电器动作，常闭触点断开，切断电源；继电器的线圈受驱动控制电路控制，而驱动控制电路由电流检测电路的输出信号进行控制，当用电设备过载或短路时，电流检测电路输出信号控制驱动控制电路输出，继电器常闭触点断开。如图2所示，所述电流检测电路包括电流互感器TA1、比较器U1、整流桥D1、可调电阻RW以及电阻R1-R3，其中，电流互感器的TA1的一端连接整流桥D1的输入1脚，电流互感器的TA1的另一端连接整流桥D1的输入3脚，整流桥D1的输出4脚接地，整流桥D1的输出2脚经电阻R1连接比较器U1的同相输入端，U1的同相输入端经电阻R2接地，比较器U1的反相输入端经电阻R3接可调电阻RW的调节端，可调电阻RW另外两引脚分别接电源VCC和地。所述驱动控制电路包括电阻R4-R5、三极管Q1，二极管D3，继电器M1，其中电阻R4一端连接电流检测电路的输出信号，电阻R4另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接继电器M1的线圈一端，继电器M1的线圈另一端接电源VCC，电阻R5并接在三极管Q1基极和发射极上，二极管D1并接在继电器M1线圈两端，继电器M1的常开触点串接在大功率开关的控制回路中。所述大功率开关为继电器M2，继电器M2的常闭触点串接于供电电源和用电设备之间，继电器M2的线圈由驱动控制电路控制。工作原理：本技术通过互感器TA1实时检测用电设备（负载）的电流。当学生操作不当引起负载过重或短路时，互感器TA1感应出的大电流经整流桥D1整流并经电阻R2转换为电压后，送至比较器U1的同相输入端，与反相输入端设置的保护点进行比较。可调电阻RW用于设置保护点。当比较器U1的同相输入端电压高于U1的反相输入端的设定值时，比较器U1的输出端输出高电平，驱动三极管Q1导通，继电器M1线圈得电，继电器M1的常开触点K1闭合，继电器（大功率开关）M2的线圈得电，继电器M2的常闭触点K2断开，从而使用电设备断电，起到保护用电设备的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学实验设备过载短路保护电路，其特征在于：包括串接于供电电源和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备电流的电流检测电路，以及驱动控制电路，所述大功率开关为继电器，继电器的常闭触点串接于供电电源和用电设备之间，继电器的线圈受驱动控制电路控制，驱动控制电路由电流检测电路的输出信号进行控制，当用电设备过载或短路时，电流检测电路输出信号控制驱动控制电路输出，继电器常闭触点断开。

【技术特征摘要】
1.一种教学实验设备过载短路保护电路，其特征在于：包括串接于供电电源和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备电流的电流检测电路，以及驱动控制电路，所述大功率开关为继电器，继电器的常闭触点串接于供电电源和用电设备之间，继电器的线圈受驱动控制电路控制，驱动控制电路由电流检测电路的输出信号进行控制，当用电设备过载或短路时，电流检测电路输出信号控制驱动控制电路输出，继电器常闭触点断开。2.根据权利要求1所述的教学实验设备过载短路保护电路，其特征在于：所述电流检测电路包括电流互感器TA1、比较器U1、整流桥D1、可调电阻RW以及电阻R1-R3，其中，电流互感器的TA1的一端连接整流桥D1的输入1脚，电流互感器的TA1的另一端连接整流桥D1的输入3脚，整流桥D...

【专利技术属性】
技术研发人员：马金岭，赵亦航，杨文，王堃，
申请(专利权)人：河北树航教育科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13