一种发电机控制器过压及欠压保护电路制造技术

本实用新型专利技术属于发电机控制器设计技术，涉及对发电机控制器过压及欠压保护电路的改进。包括过压保护电路(1)、欠压保护电路(2)和可控硅触发电路(3)，其特征在于：在过压保护电路(1)和可控硅触发电路(3)之间有一个第一比较电路(4)，在欠压保护电路(2)和可控硅触发电路(3)之间有一个第二比较电路(5)。本实用新型专利技术提出了一种改进的发电机控制器过压及欠压保护电路，大幅度提高了转换时间精度，满足了对保护时间范围精度要求较高场合的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机控制器过压及欠压保护电路
本技术属于发电机控制器设计技术，涉及对发电机控制器过压及欠压保护电路的改进。
技术介绍
过压及欠压保护时间是本电源系统的重要指标。本控制器具有斩波调压和振荡调压两套调压电路，系统要求正常情况下斩波调压电路工作，当由于斩波调压电路异常而导致发电机输出电压出现过压、欠压故障时，在规定的时间范围内由斩波调压电路转换至振荡调压电路，以保证发电机输出电压仍在正常范围内，起到保护作用。目前的一种发电机控制器过压及欠压保护电路的结构参见图1，它包括过压保护电路1、欠压保护电路2和可控硅触发电路3。过压保护电路1包括电阻R1至电阻R4、电容C1和第一运放N1；电阻R1和电阻R2组成串联支路，电阻R1的一端与10V基准电压连接，电阻R2的一端接地，电阻R3的一端与电阻R1和电阻R2的串联点连接，电阻R3的另一端与第一运放N1的反相输入端连接，电阻R4的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，电阻R4的另一端与第一运放N1的同相输入端连接，第一运放N1的电源输入端与24V电源连接，第一运放N1的接地端接地，电容C1接在第一运放N1的输出端和反相输入端之间，第一运放N1的输出端与二极管D1的正极连接。欠压保护电路2包括电阻R5至电阻R8、电容C2和第二运放N2；电阻R5和电阻R6组成串联支路，电阻R5的一端与10V基准电压连接，电阻R6的一端接地，电阻R8的一端与电阻R5和电阻R6的串联点连接，电阻R8的另一端与第二运放N2的同相输入端连接；电阻R7的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，电阻R7的另一端与第二运放N2的反相输入端连接；第二运放N2的电源输入端与24V电源连接，第二运放N2的接地端接地，电容C2接在第二运放N2的输出端和反相输入端之间，第二运放N2的输出端与二极管D2的正极连接。可控硅触发电路3包括电阻R9至电阻R10、电容C3、稳压二极管W、二极管D1至二极管D2和可控硅V；稳压二极管W的负极分别与二极管D1的负极和二极管D2的负极连接，稳压二极管W的正极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端接地，电阻R9的另一端与可控硅V的控制极e连接；可控硅的正极c串联转换继电器的线圈后与28V电源B连接，可控硅的负极b接地；电容C3接在可控硅的控制极e和可控硅的负极b之间。其工作原理是：控制器有斩波调压电路和振荡调压电路两组调压电路来保证发电机输出电压。发电机正常发电时，控制器的斩波调压电路工作，保护电路不起作用；发电机输出电压出现过压或欠压故障时，经过一定延时后保护电路中的可控硅V导通，使与可控硅正极c串联的继电器线圈得电，继电器触点动作而使控制器转换至振荡调压模式工作以保证发电机输出电压仍在正常范围内，实现过压或欠压保护。具体如下：当发电机正常发电时其输出电压范围是(28±1.5)V，这时28V分压点A(1/4发电机输出电压)的电压为(7±0.375)V，过压保护电路中的8V分压高于第一运放N1同相输入端的7V左右电压，这样第一运放N1输出低电平，过压保护电路不起作用。同理A点电压高于第二运放N2同相输入端的6V分压，这样第二运放N2输出低电平，欠压保护电路也不起作用。当发电机输出电压出现过压(如达到35V)故障时，A点电压为8.75V，高于第一运放N1反相输入端的8V分压，经过积分电路的作用，第一运放N1输出电压由低电平逐渐升高，当运放N1线性升高的输出电压开始大于一定值时(即最终能提供给可控硅的控制极e触发电流大于触发导通电流最低值)，可控硅能触发导通而实现过压延时保护。当发电机输出电压出现欠压(如仅22V)故障时，A点电压为5.5V，低于第二运放N2同相输入端的6V分压，经过积分电路的作用，第二运放N2输出电压由低电平逐渐升高，当第二运放N2线性升高的输出电压开始大于一定值时(即最终能提供给可控硅的控制极e触发电流大于触发导通电流最低值)，可控硅能触发导通而实现欠压延时保护。其缺点是：传统的发电机控制器过压及欠压保护电路是过压或欠压后，通过积分电路输出随时间变长而线形增大的输出电压来直接驱动可控硅由关断转为导通以最终实现控制器由斩波调压工作状态转换至振荡调压电路工作状态。这种电路的延时保护时间易受可控硅的控制极触发电流大小的影响，而且可控硅控制极触发电流不同生产批次之间具有一定离散性，范围在(0.1～0.2)mA之间，所以当控制器装机的可控硅控制极触发电流较小时(如0.1mA)，保护时间会偏短，而当控制器装机的可控硅控制极触发电流较大时(如0.2mA)，保护时间会偏长。因此传统控制器的过压及欠压保护电路只适用于过压及欠压保护时间范围精度较低的场合，无法满足保护时间范围精度较高场合的要求。新型控制器延时保护时间要求如下：过压基准值35V，保护时间70ms～90ms；欠压基准值22V，保护时间140ms～180。
技术实现思路
本技术的目的是：提出一种改进的发电机控制器过压及欠压保护电路，以提高转换时间精度，满足对保护时间范围精度要求较高场合的需求。本技术的技术方案是：一种发电机控制器过压及欠压保护电路，包括过压保护电路1、欠压保护电路2和可控硅触发电路3；过压保护电路1包括电阻R1至电阻R4、电容C1和第一运放N1；电阻R1和电阻R2组成串联支路，电阻R1的一端与10V基准电压连接，电阻R2的一端接地，电阻R3的一端与电阻R1和电阻R2的串联点连接，电阻R4的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，第一运放N1的电源输入端与24V电源连接，第一运放N1的接地端接地，电容C1接在第一运放N1的输出端和反相输入端之间；欠压保护电路2包括电阻R5至电阻R8、电容C2和第二运放N2；电阻R5和电阻R6组成串联支路，电阻R5的一端与10V基准电压连接，电阻R6的一端接地，电阻R8的一端与电阻R5和电阻R6的串联点连接，电阻R8的另一端与第二运放N2的同相输入端连接；电阻R7的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，电阻R7的另一端与第二运放N2的反相输入端连接；第二运放N2的电源输入端与24V电源连接，第二运放N2的接地端接地，电容C2接在第二运放N2的输出端和反相输入端之间；可控硅触发电路3包括电阻R9至电阻R10、电容C3、稳压二极管W、二极管D1至二极管D2和可控硅V；稳压二极管W的负极分别与二极管D1的负极和二极管D2的负极连接，稳压二极管W的正极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端接地，电阻R9的另一端与可控硅V的控制极e连接；可控硅的正极c串联转换继电器的线圈后与28V电源B连接，可控硅的负极b接地；电容C3接在可控硅的控制极e和可控硅的负极b之间；其特征在于：所述的过压保护电路1还包括二极管D3,二极管D3的正极与第一运放N1的输出端连接，二极管D3的负极与第一运放N1的反相输入端连接；电阻R3的另一端与第一运放N1的同相输入端连接，电阻R4的另一端与第一运放N1的反相输入端连接；在过压保护电路1和可控硅触发电路3之间有一个第一比较电路4，第一比较电路4包括电阻R11和电阻R12和第三运放N3；电阻R11和电阻R12组成串联支路，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发电机控制器过压及欠压保护电路，包括过压保护电路(1)、欠压保护电路(2)和可控硅触发电路(3)；过压保护电路(1)包括电阻R1至电阻R4、电容C1和第一运放N1；电阻R1和电阻R2组成串联支路，电阻R1的一端与10V基准电压连接，电阻R2的一端接地，电阻R3的一端与电阻R1和电阻R2的串联点连接，电阻R4的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，第一运放N1的电源输入端与24V电源连接，第一运放N1的接地端接地，电容C1接在第一运放N1的输出端和反相输入端之间；欠压保护电路(2)包括电阻R5至电阻R8、电容C2和第二运放N2；电阻R5和电阻R6组成串联支路，电阻R5的一端与10V基准电压连接，电阻R6的一端接地，电阻R8的一端与电阻R5和电阻R6的串联点连接，电阻R8的另一端与第二运放N2的同相输入端连接；电阻R7的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，电阻R7的另一端与第二运放N2的反相输入端连接；第二运放N2的电源输入端与24V电源连接，第二运放N2的接地端接地，电容C2接在第二运放N2的输出端和反相输入端之间；可控硅触发电路(3)包括电阻R9至电阻R10、电容C3、稳压二极管W、二极管D1至二极管D2和可控硅V；稳压二极管W的负极分别与二极管D1的负极和二极管D2的负极连接，稳压二极管W的正极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端接地，电阻R9的另一端与可控硅V的控制极e连接；可控硅的正极c串联转换继电器的线圈后与28V电源B连接，可控硅的负极b接地；电容C3接在可控硅的控制极e和可控硅的负极b之间；其特征在于：所述的过压保护电路(1)还包括二极管D3,二极管D3的正极与第一运放N1的输出端连接，二极管D3的负极与第一运放N1的反相输入端连接；电阻R3的另一端与第一运放N1的同相输入端连接，电阻R4的另一端与第一运放N1的反相输入端连接；在过压保护电路(1)和可控硅触发电路(3)之间有一个第一比较电路(4)，第一比较电路(4)包括电阻R11和电阻R12和第三运放N3；电阻R11和电阻R12组成串联支路，电阻R11的一端与10V基准电压连接，电阻R12的一端接地，第三运放N3的同相输入端与电阻R11和电阻R12的串联点连接，第三运放N3的反相输入端与第一运放N1的输出端连接，第三运放N3的输出端与二极管D1的正极连接；第三运放N3的电源输入端与24V电源连接，第三运放N3的接地端接地；在欠压保护电路(2)和可控硅触发电路(3)之间有一个第二比较电路(5)，第二比较电路(5)包括电阻R13至电阻R15、第四运放N4和二极管D4；电阻R13和电阻R14组成串联支路，电阻R13的一端与10V基准电压连接，电阻R14的一端接地，第四运放N4的反相输入端与电阻R13和电阻R14的串联点连接，第四运放N4的同相输入端分别与二极管D4的负极和电阻R15的一端连接，二极管D4的正极与第二运放N2的输出端连接，电阻R15的另一端接地；第四运放N4的输出端与二极管D2的正极连接。...

【技术特征摘要】
1.一种发电机控制器过压及欠压保护电路，包括过压保护电路(1)、欠压保护电路(2)和可控硅触发电路(3)；过压保护电路(1)包括电阻R1至电阻R4、电容C1和第一运放N1；电阻R1和电阻R2组成串联支路，电阻R1的一端与10V基准电压连接，电阻R2的一端接地，电阻R3的一端与电阻R1和电阻R2的串联点连接，电阻R4的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，第一运放N1的电源输入端与24V电源连接，第一运放N1的接地端接地，电容C1接在第一运放N1的输出端和反相输入端之间；欠压保护电路(2)包括电阻R5至电阻R8、电容C2和第二运放N2；电阻R5和电阻R6组成串联支路，电阻R5的一端与10V基准电压连接，电阻R6的一端接地，电阻R8的一端与电阻R5和电阻R6的串联点连接，电阻R8的另一端与第二运放N2的同相输入端连接；电阻R7的一端与发电机控制器过压及欠压保护电路的信号输入端A连接，电阻R7的另一端与第二运放N2的反相输入端连接；第二运放N2的电源输入端与24V电源连接，第二运放N2的接地端接地，电容C2接在第二运放N2的输出端和反相输入端之间；可控硅触发电路(3)包括电阻R9至电阻R10、电容C3、稳压二极管W、二极管D1至二极管D2和可控硅V；稳压二极管W的负极分别与二极管D1的负极和二极管D2的负极连接，稳压二极管W的正极分别与电阻R9的一端和电阻R10的一端连接；电阻R10的另一端接地，电阻R9的另一端与可控硅V的控制极e连接；可控硅的正极c串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博研，董振华，袁振怀，
申请(专利权)人：北京曙光航空电气有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京,11