过流、短路保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种过流、短路保护装置，属于保护装置领域，本实用新型专利技术采用两组比较器即电压上限比较器、电压下限比较器进行输入信号的对比判断，因实际情况中，教学使用的工作台用电设备及对应的电源形式多种多样，不仅限于交流、直流，因此，本实用新型专利技术通过两组比较器分别设定了电流的安全范围，当学生操作失误导致用电设备出现过流、短路等电流异常情况时，不论电流在安全范围内以何种形式变化，只要异常电流超过或者跌出由比较器设定的安全范围后，后续的开关控制单元动作切断电子开关，断开用电设备与设备电源见的闭合回路，从而实现了用电设备的保护。

Overcurrent and short circuit protection device

The utility model relates to a over current and short circuit protection device, which belongs to the protection device field. The utility model uses two sets of comparators, the voltage upper limit comparator and the voltage lower comparator to compare the input signals. In fact, there are various kinds of electrical equipment and corresponding power forms used in the teaching worktable. It is not only limited to AC and DC, therefore, the utility model has set up the safety range of the current through two comparators. When the operation error causes the current abnormal current, such as overcurrent, short circuit, and so on, no matter what form the current is in the safe range, as long as the abnormal current exceeds or falls out of the current. After the comparator set the safety range, the subsequent switch control unit disconnects the electronic switch and disconnects the closed circuit of the electrical equipment and the power supply, thus realizing the protection of the electric equipment.

【技术实现步骤摘要】
过流、短路保护装置
本技术属于保护装置领域，具体涉及一种过流、短路保护装置。
技术介绍
电流的保护装置是用电设备中必备的一种安全装置，能够有效避免用电设备损毁，保证人员安全，而针对于学校设计的各种教学设备更是如此，因为学生还处于学习阶段，还属于对电气原理及用电设备较为陌生的阶段，所以，他们在进行实验操作时，经常会出现教学设备的设备过流、线路短路等故障情况，实验设备会出现电流过大的危险，不及时处理将会造成极大的安全隐患甚至造成严重的教学事故，因此，这种针对实验教学设备必须能够在学生操作失误导致电流过大，导致存在事故风险时及时将设备电源断开，以保证学生和实验设备的安全。
技术实现思路
本技术为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了过流、短路保护装置，通过设置的电压上限比较器、电压下限比较器限定安全电压区间，不论是直流、交流或其他形式的波动电流，通过电流传感器转换为电压信号后，只要该电流所对应的传感器输出电压信号超过或者跌出安全区间，开关控制单元就会及时进行保护，切断用电设备的电源，保证学生和用电设备及设备电源的安全。本技术采用的具体技术方案是：过流、短路保护装置，包括电流传感器、比较单元、开关控制单元、分断开关、直流电源，所述的比较单元、开关控制单元、分断开关分别与直流电源电连接，所述的电流传感器的输出端与比较单元连接，比较单元的输出端借助开关控制单元驱动分断开关，电流传感器、分断开关分别串联在用电设备与设备电源所构成的闭合回路中，所述的比较单元包括电压上限比较器、电压下限比较器、参考电压调整电路，所述的参考电压调整电路包括串联在直流电源正、负极之间的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3，电压上限比较器：正极端与直流电源的正极电连接，同向输入端连接在第一分压电阻R1、第二分压电阻R2之间，反向输入端与电流传感器输出端连接；电压下限比较器：负极端接地，反向输入端连接在第二分压电阻R2、第三分压电阻R3之间，同向输入端与电流传感器输出端连接；电压上限比较器的输出端与电压下限比较器的输出端串联形成比较单元的输出端，比较单元的输出端与电子开关电连接。所述的电子开关包括可控硅，所述的分断开关为继电器，继电器的通断触点串联在用电设备与设备电源所构成的回路中，所述的开关控制单元还包括驱动三极管，驱动三极管：基极串联第四分压电阻后连接有直流电源正极，集电极串联继电器的控制线圈后与直流电源的正极连接，发射极接地；可控硅：阳极与驱动三极管的基极电连接，阴极接地，电压上限比较器、电压下限比较器的输出端串联后连接与控制极电连接。所述的电子开关还连接有延时开关模块，所述的延时开关模块为RC延时电路，包括延时电容C1及与延时电容C1并联的放电电阻R4，所述的可控硅的控制极串联有延时二极管，该延时二极管的导通方向指向可控硅的控制极方向，所述的延时二极管的负极端串联延时电容C1后接地。所述的电子开关还包括与可控硅并联的短接线，所述的短接线上串联有复位开关。所述的驱动三极管的集电极串联二极管后电连接有报警单元，所述的二极管的导通方向指向报警单元，所述的报警单元连接有多组过流、短路保护装置。本技术的有益效果是：本技术采用两组比较器即电压上限比较器、电压下限比较器进行输入信号的对比判断，因实际情况中，教学使用的工作台用电设备及对应的电源形式多种多样，不仅限于交流、直流，因此，本技术通过两组比较器分别设定了电流的安全范围，当学生操作失误导致用电设备出现过流、短路等电流异常情况时，不论电流在安全范围内以何种形式变化，只要异常电流超过或者跌出由比较器设定的安全范围后，后续的开关控制单元动作切断电子开关，断开用电设备与设备电源见的闭合回路，从而实现了用电设备的保护。附图说明图1为本技术的原理图；附图中，1、电流传感器，2、比较单元，3、开关控制单元，4、分断开关，5、用电设备，6、设备电源，201、电压上限比较器，202、电压下限比较器，301、电子开关，302、驱动三极管，303、延时开关模块，7、报警单元。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步说明：具体实施例如图1所示，本技术为一种过流、短路保护装置，包括电流传感器1、比较单元2、开关控制单元3、分断开关4、直流电源，直流电源即图1中VCC，所述的比较单元2、开关控制单元3、分断开关4分别与直流电源电连接，所述的电流传感器1的输出端与比较单元2连接，比较单元2的输出端借助开关控制单元3驱动分断开关4，电流传感器1、分断开关4分别串联在用电设备5与设备电源6所构成的闭合回路中，所述的比较单元2包括电压上限比较器201、电压下限比较器202、参考电压调整电路，所述的参考电压调整电路包括串联在直流电源正、负极之间的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3，电压上限比较器201：正极端与直流电源的正极电连接，同向输入端连接在第一分压电阻R1、第二分压电阻R2之间，反向输入端与电流传感器1输出端连接，负极端悬空；电压下限比较器202：负极端接地，反向输入端连接在第二分压电阻R2、第三分压电阻R3之间，同向输入端与电流传感器1输出端连接，正极端悬空；电压上限比较器201的输出端与电压下限比较器202的输出端串联形成比较单元2的输出端，比较单元2的输出端与电子开关301电连接。本技术的工作原理是，借助第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3串联，通过调节三个电阻的阻值比例或者采用可调电阻进行调节，使得电阻之间的分压变化，从而使得电压上限比较器201、电压下限比较器202获取到的参考电压可调，操作人员或者教师能够根据实际需要圈定合适的区间范围，设置的电流传感器采用霍尔传感器，其输出信号为电压信号，电压上限比较器201、电压下限比较器202实时对比电流传感器1的输出信号与设定的参考电压的大小关系，当电流传感器1的输出信号超出或者跌落到参考电压外时，电压上限比较器201、电压下限比较器202输出端发出电信号启动电子开关301。所述的电子开关301包括可控硅，所述的分断开关4为继电器，继电器的通断触点串联在用电设备5与设备电源6所构成的回路中，所述的开关控制单元3还包括驱动三极管302，驱动三极管302：基极串联第四分压电阻后连接有直流电源正极，借助第四分压电阻避免基极下拉不到位，造成驱动三极管302不能正确截止，集电极串联继电器的控制线圈后与直流电源的正极连接，发射极接地；本技术在正常导通情况下，基极高电平，驱动三极管302导通，继电器的线圈通电工作，通断触点闭合，使得用电设备5能够与设备电源6形成闭合回路保证正常使用。可控硅：阳极与驱动三极管302的基极电连接，阴极接地，电压上限比较器201、电压下限比较器202的输出端串联后连接与控制极电连接。当可控硅的控制极被比较器上电触发后，可控硅的阳极与阴极导通，所述的驱动三极管302的基极被短路，从而造成了驱动三极管302的基极电压为零，驱动三极管302截止，继电器无法继续供电，从而起到断开用电设备的电源的作用。进一步的，为了防止保护设备接入容性负载或者感性负载后，在启动瞬间的大电流导致的误动发生，所述的电子开关301还连接有延时开关模块303，所述的延时开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.过流、短路保护装置，包括电流传感器(1)、比较单元(2)、开关控制单元(3)、分断开关(4)、直流电源，所述的比较单元(2)、开关控制单元(3)、分断开关(4)分别与直流电源电连接，所述的电流传感器(1)的输出端与比较单元(2)连接，比较单元(2)的输出端借助开关控制单元(3)驱动分断开关(4)，电流传感器(1)、分断开关(4)分别串联在用电设备(5)与设备电源(6)所构成的闭合回路中，其特征在于：所述的比较单元(2)包括输入端与电流传感器(1)输出端连接的电压上限比较器(201)、电压下限比较器(202)，所述的电压上限比较器(201)、电压下限比较器(202)还连接有参考电压调整电路。

【技术特征摘要】
1.过流、短路保护装置，包括电流传感器(1)、比较单元(2)、开关控制单元(3)、分断开关(4)、直流电源，所述的比较单元(2)、开关控制单元(3)、分断开关(4)分别与直流电源电连接，所述的电流传感器(1)的输出端与比较单元(2)连接，比较单元(2)的输出端借助开关控制单元(3)驱动分断开关(4)，电流传感器(1)、分断开关(4)分别串联在用电设备(5)与设备电源(6)所构成的闭合回路中，其特征在于：所述的比较单元(2)包括输入端与电流传感器(1)输出端连接的电压上限比较器(201)、电压下限比较器(202)，所述的电压上限比较器(201)、电压下限比较器(202)还连接有参考电压调整电路。2.根据权利要求1所述的过流、短路保护装置，其特征在于：所述的参考电压调整电路包括串联在直流电源正、负极之间的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第三分压电阻R3；所述电压上限比较器(201)：正极端与直流电源的正极电连接，同向输入端连接在第一分压电阻R1、第二分压电阻R2之间，反向输入端与电流传感器(1)输出端连接；所述电压下限比较器(202)：负极端接地，反向输入端连接在第二分压电阻R2、第三分压电阻R3之间，同向输入端与电流传感器(1)输出端连接；电压上限比较器(201)的输出端与电压下限比较器(202)的输出端串联形成比较单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：任天强，
申请(专利权)人：石家庄捷赛电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13