教学实验设备防触电电路制造技术

本新型公开了一种教学实验设备防触电电路，包括供电电源隔离变压器，串接于隔离变压器和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备壳体是否带电的带电检测电路，驱动控制电路以及带电锁定电路，所述隔离变压器的初级绕组两端分别接供电电源的零线和火线，隔离变压器的次级绕组一端串接大功率开关后经用电设备与次级绕组另一端连接，所述大功率开关为继电器，当用电设备外壳带电时，带电检测电路输出信号给驱动控制电路，驱动控制电路控制继电器得电，继电器常闭触点断开，同时，带电检测电路输出信号经带电锁定电路锁定。本实用新型专利技术通过隔离变压器实现接触不触电，通过带电锁定电路保持大功率开关的断开状态，直至故障消除，人为解锁。

【技术实现步骤摘要】
教学实验设备防触电电路
本新型属于教学实验设备
，具体涉及一种教学实验设备防触电电路。
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，在做实验时，需要电线或电缆对设备或仪表等进行连接，并且由于经常使用，或者线缆破损，更或者其它原因，容易造成漏电或者设备壳体带电，如果没有保护装置或者指示装置，会对学生造成伤害，甚至造成死亡，这是要绝对避免的事情。
技术实现思路
本新型需要解决的技术问题是提供一种安全可靠、带有指示的教学实验设备防触电电路。为解决上述问题，本新型所采取的技术方案是：一种教学实验设备防触电电路，包括供电电源隔离变压器，串接于隔离变压器和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备壳体是否带电的带电检测电路，驱动控制电路以及带电锁定电路，所述隔离变压器的初级绕组两端分别接供电电源的零线和火线，隔离变压器的次级绕组一端串接大功率开关后经用电设备与次级绕组另一端连接，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，继电器的线圈由驱动控制电路控制，驱动控制电路由带电检测电路进行控制，当用电设备外壳带电时，带电检测电路输出信号给驱动控制电路，驱动控制电路控制继电器得电，继电器常闭触点断开，同时，带电检测电路输出信号经带电锁定电路锁定输出信号。进一步的，所述带电检测电路包括二极管D1、光耦U2、比较器U1、可调电阻RW以及电阻R0-R3，其中，光耦U2的发光管正输入端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极经电阻R0连接设备外壳，光耦U2的发光管负输入端连接电源零线N，光耦U2的光敏管集电极输出端连接电源VCC，光耦U2的光敏管发射极输出端经电阻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R4一端连接带电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。进一步的，所述带电锁定电路包括常闭按钮SB以及二极管D2，其中，常闭按钮SB的一端接带电检测电路的比较器U1输出端，常闭按钮SB的另一端接二极管D2的正极，二极管D2的负极接带电检测电路的比较器U1的同相输入端。更进一步的，还包括壳体带电指示电路，所述壳体带电指示电路包括电阻R6以及发光二极管D4，其中发光二极管D4的正极连接带电检测电路的输出端，发光二极管D4的负极经电阻R6接地。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本技术通过隔离变压器将供电电源进行隔离，经隔离后的电源零线不与大地连接，即使接触经隔离后的火线也不会形成回路而触电，采用光耦检测设备外壳是否带电，当设备外壳带电，光耦导通，比较器输出驱动以三极管为核心的驱动控制电路，从而控制大功率开关切断电源，安全可靠，同时，当设备带电时，比较器输出驱动发光二极管发光，进行指示，起到警示作用，防止触电，为了防止设备外壳有事带电有时不带电带来的安全隐患，还包括带电锁定电路，只要用电设备外壳一带电，带电锁定电路就会工作，保持大功率开关的断开状态，直至故障消除，人为解锁。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防触电电路，采用隔离变压器将供电电源与用电设备的电源进行物理隔离，使供电电源与用电设备的电源不在一个电网系统（即不共地）电源不会经过人体形成回路，没有电流流过，从而实现触电保护。采用光耦检测设备外壳是否带电，当设备外壳带电时，通过驱动电路切断大功率开关，断开电源，防止触电。如图1所示，本技术包括供电电源隔离变压器，串接于隔离变压器和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备壳体是否带电的带电检测电路，驱动控制电路以及带电锁定电路，所述隔离变压器的初级绕组两端分别接供电电源的零线和火线，隔离变压器的次级绕组一端串接大功率开关后经用电设备与次级绕组另一端连接，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，继电器的线圈由驱动控制电路控制，驱动控制电路由带电检测电路进行控制，当用电设备外壳带电时，带电检测电路输出信号给驱动控制电路，驱动控制电路控制继电器得电，继电器常闭触点断开，同时，带电检测电路输出信号经带电锁定电路锁定。通过隔离变压器使供电电源和经隔离变压器隔离后给用电设备的电源处于两个电网系统，人体处于供电电源系统中，当人体接触用电设备的电源的火线或者零线时，因人体和用电设备的电源不在一个电网系统中，人体虽然带有高压电，但不会有电流在人体流过，也就是所说的高电压零电流现象，因此人体不会发生触点事故，而且不影响设备的正常运行。如图2所示，本技术所述带电检测电路包括二极管D1、光耦U2、比较器U1、可调电阻RW以及电阻R0-R3，其中，光耦U2的发光管正输入端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极经电阻R0连接设备外壳，光耦U2的发光管负输入端连接电源零线N，光耦U2的光敏管集电极输出端连接电源VCC，光耦U2的光敏管发射极输出端经电阻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R4一端连接带电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。所述带电锁定电路包括常闭按钮SB以及二极管D2，其中，常闭按钮SB的一端接带电检测电路的比较器U1输出端，常闭按钮SB的另一端接二极管D2的正极，二极管D2的负极接带电检测电路的比较器U1的同相输入端。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。本技术还包括壳体带电指示电路，所述壳体带电指示电路包括电阻R6以及发光二极管D4，其中发光二极管D4的正极连接带电检测电路的输出端，发光二极管D4的负极经电阻R6接地。工作原理：本技术通过隔离变压器使学生在操作过程中不慎直接触碰到隔离后的高压火线或零线（只有同时只触碰其中一根线时才有保护功能，同时触碰到火线和零线时不能起到保护人身安全的作用）时。因人体所碰到的是和人体所处的电网隔离的高压电，虽然这一高压电通过人体通到了大地上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种教学实验设备防触电电路，其特征在于：包括供电电源隔离变压器，串接于隔离变压器和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备壳体是否带电的带电检测电路，驱动控制电路以及带电锁定电路，所述隔离变压器的初级绕组两端分别接供电电源的零线和火线，隔离变压器的次级绕组一端串接大功率开关后经用电设备与次级绕组另一端连接，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，继电器的线圈由驱动控制电路控制，驱动控制电路由带电检测电路进行控制，当用电设备外壳带电时，带电检测电路输出信号给驱动控制电路，驱动控制电路控制继电器得电，继电器常闭触点断开，同时，带电检测电路输出信号经带电锁定电路锁定输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种教学实验设备防触电电路，其特征在于：包括供电电源隔离变压器，串接于隔离变压器和用电设备之间的大功率开关，检测用电设备壳体是否带电的带电检测电路，驱动控制电路以及带电锁定电路，所述隔离变压器的初级绕组两端分别接供电电源的零线和火线，隔离变压器的次级绕组一端串接大功率开关后经用电设备与次级绕组另一端连接，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，继电器的线圈由驱动控制电路控制，驱动控制电路由带电检测电路进行控制，当用电设备外壳带电时，带电检测电路输出信号给驱动控制电路，驱动控制电路控制继电器得电，继电器常闭触点断开，同时，带电检测电路输出信号经带电锁定电路锁定输出信号。2.根据权利要求1所述的教学实验设备防触电电路，其特征在于：所述带电检测电路包括二极管D1、光耦U2、比较器U1、可调电阻RW以及电阻R0-R3，其中，光耦U2的发光管正输入端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极经电阻R0连接设备外壳，光耦U2的发光管负输入端连接电源零线N，光耦U2的光敏管集电极输出端连接电源VCC，光耦U2的光敏管发射极输出端经电阻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...

【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