限流保险装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种在直流线路的电源负极使用的限流保险装置，将调整管Ｔ１和取样电阻Ｒ８串接在主回路中，该装置主要由限流控制电路（１），关断控制电路（２），方波振荡复位电路（３）组成，限流控制电路（１）和取样电阻Ｒ８的取样输出端ｂ联接，它能实现平滑的限流控制，且能自动复位，尤其适用铁路系统的信号灯供电系统。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电路保护装置，特别是一种适合在直流线路的电源负极使用的限流保护装置。在直流供电系统中，尤其是铁路系统的信号灯供电系统，由于外界干扰等引起的浪涌大电流，负载工况恶化，线路短接等均会引起故障，因此需对电路进行过载保护，目前，我国铁路系统主要采用普通熔丝进行过载保护，当熔丝断后，需人工恢复，当然，在直流线路中，也采用自动复位的抗过载保护，例如专利GK87107404《电子装置的抗过载保护电路》，它是主要把限流组件和转换电压发生器两部分结合起来进行自动复位的过载保护，由于其限流组件采用了运放接成的比较器去控制调整管的导通与关断，此比较器的输出只有高、低电平两种方式，调整管只能处于饱和与截止状态，当发生过载时，回路电流增大，直至电路关断。所以主回路的电流脉动性大，无法实现平滑的限流控制，且调整范围窄。本技术的目的是提供一种能自动复位，主回路脉动电流小，能进行平滑的限流控制，且回路电流的调整范围宽的电路保护装置。本技术的进一步目的是，线路正常、线路切断均有灯光显示，起到报警作用。实现本技术的技术方案是将调整管T1与取样电阻R8串联后接在直流回路的负载和电源负极之间，取样电阻R8的取样输出端b和限流控制电路联接，限流控制电路的输出端和调整管T1的控制端a联接，关断控制电路与调整管T1的一端c联接，关断控制电路的输出端和T1控制端a联接，方波振荡复位电路输入端和输出端均和关断控制电路联接，且方波振荡复位电路是可控式振荡电路。实现本技术进一步目的的技术方案是本技术还具有报警输出电路。将电阻、稳压管，发光二极管串接的第一支路接在24V电源正极与调整管T1的一控制端c之间，将电阻、稳压管、发光二极管串接的第二支路接在调整管T1的c端和电源负极之间。由于限流控制电路采用比例放大器，当负载变化时，限流控制电路的输出也随之而变，而当负载变化较大，超过限定电流时，限流控制电路的输出电压下降较大，使调整管由原先的饱和导通进入放大状态，调整管的两端输出压降增大，从而限制了负载电流的继续增大，只要电流没达到设定的电流阀值，负载电流基本保持限流值不变，使主回路脉动电流小，实现了限流控制。过载严重，电流达到或超过设定的电流阀值，调整管的两端输出压降增大，迫使关断控制电路切断主回路，若故障排除，方波振荡复位电路又能使主回路接通，调节电位器W1、W2、W3、取样电阻R8可获得不同的电流设定值，电流阀值，使回路电流有一个宽的调整范围。报警电路中的发光二极管可选用不同发光颜色的二极管，根据不同的灯光显示，可以确定线路的工作状况，起到报警作用，且可及时排除故障。以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明。附图说明图1是本技术的原理方框图图2是本技术的具体实施线路图图3是本技术方波振荡复位电路的另一等效电路图图4是本技术的报警电路图图5是调整管为晶体三极管的接线图由图1可知，本技术由五部分组成，调整管T1，取样电阻R8，限流控制电路1，关断控制电路2，复位电路3。实施例1见图2，调整管T1是N沟道的VMOS功率场效应管，漏极和负载相接，取样电阻R8是一小阻值的大功率电阻器，串接在调整管T1的源极和电源负极之间，取样信号取自R8的端电压，取样输出端b接限流控制电路1中的电阻R5，限流控制电路1由电阻R5接集成运放A1的反相输入端，集成运放A1的输出端串接R4后一路接6V稳压管DW1到电源负极，另一路接调整管T1的栅极，A1的反相输入端和输出端之间接电阻R3，12V电源正极通过电位器W1、W2后分别串接电阻R1、R2后送到A1的同相输入端和反相输入端，获得预置电压。关断控制电路2由12V电源正极通过电位器W3后串接电阻R6接集成运放A2的同相输入端，调整管T1的漏极串接R7后接A2的反相输入端，A2的输出端f一路经过二极管D3接调整管T1的栅极，另一路接非门F1的输入端，方波振荡复位电路3由非门F1、F2、F3、F4，二极管D1、D2，电阻R9，电容C1组成，具有可控和电平转移功能，其中F2、F3、R9、C1组成方波振荡器，F1是启动门，当F1输出低电平，通过D1钳位使方波振荡器停振。F4是电位反相门，输出经D2送到A2的反相输入端e，A1、A2的型号是TL082，非门型号是CD4069，它们的电源电压是12V，线路电压Vcc是24V。具体工作原理如下R8选取适当值，调节W1、W2，可以获得线路的限定电流设定值，若负载线路工作正常，即负载电流小于限定电流设定值，可以使运放A1的输出电压经R4、DW1限压保护后作用到调整管T1的控制极上，使T1处于饱和导通状态，仅有微小的饱和压降，即C点电位很低，而运放A2输出高电平，使D3截止，不影响调整管T1的状态，同时使方波振荡复位电路停振，此装置对负载不起作用。改变R8的值，调节电位器W1、W2可获得不同的限定电流设定值，若负载额定电流是1A，取R8为1Ω，限定电流设定值为0.75A。即只要负载电流在0.75A内波动，T1处于饱和导通状态，负载电流为0.75A时，T1处于临界饱和状态。当过载发生时，即负载电流稍超过限定电流设定值，取样电压升高，通过R5作用到A1的反相输入端，从而使A1的输出电压下降，即调整管T1的栅极电位下降，T1由临界饱和状态进入放大状态，T1源、漏极两端电压增大，从而使负载端电压下降，负载电流保持恒定，通过调节W3可设定电流关断阀值，一般设定为额定电流的1.5倍，只要电流没有达到此关断阀值，A2的输出不发生跳变，仅通过限流控制电路1和调整管T1进行调节，即电流有增大趋势时，T1两端压降增大，从而使线路电流维持在限定电流设定值不变，即处于平滑限流状态。即使线路出现浪涌电流，若其值小于阀值电流时，线路电流不发生突变，而保持限定值。相反，若电流超过关断阀值，A2的输出由高电平变为低电平，虽然A1的输出电压较高，但A2的输出电压通过二极管D3的作用，使T1的栅极电位被钳制在0.7V，T1截止，且c点电位上升到电源电压，于是T1锁定在关断状态，线路切断，调节W3，可以方便地设置关断的电流阀值，且以上关断时间短暂，远远快于普通熔丝、继电器触点的切断动作速度。由于A2输出低电平，使F1输出高电平，启动方波振荡器振荡，方波振荡器的脉冲周期由电阻R9、电容C1确定，R9、C1选取适当值，使脉冲占空比较小，其脉冲下降沿经D3送到A2的反向输入端，使A2输出变为高电平，D3载止，于是A1的输出电压立即开通调整管T1，若过载仍然存在，又重复上述限流保护过程，于是调整管T1在深度载止、关断设定值间周期变化，由于脉冲占空比小，调整管T1即使长期工作在此状态下也几乎不发热，但当过载或短路一旦消除，调整管T1导通，主回路工作状态又重新建立，无须人工操作即能复位，极大地提高了负载的工作可靠性。实施例1中的方波振荡复位电路3也可以是由555集成电路构成的可控式方波振荡电路，它由电阻R12-R16、电容C2、C3、三极管T2、T3构成，三极管T1基极串接电阻R12后接A2的输出端，T2的发射极接电源负极，集电极一路串接电阻R13后接12V电源正极，另一路接555的4脚，555的3脚串接电阻R16后接三极管T3的基极，T3的发射极接电源负极，集电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限流保险装置，具有调整管Ｔ１，取样电阻Ｒ８，两者串联后接在直流回路的负载ＲＬ和电源负极之间，其特征在于：该装置还具有限流控制电路（１），关断控制电路（２），方波振荡复位电路（３），取样电阻Ｒ８的取样输出端ｂ和限流控制电路（１）联接，限流控制电路（１）的输出端和调整管Ｔ１的控制端ａ联接，关断控制电路（２）和调整管Ｔ１的一端ｃ联接，关断控制电路（２）的输出端和ａ联接，方波振荡复位电路（３）输入端ｆ和输出端ｅ均和关断控制电路（２）联接，且方波振荡复位电路（３）是可控式振荡电路。

【技术特征摘要】
1.一种限流保险装置，具有调整管T1，取样电阻R8，两者串联后接在直流回路的负载RL和电源负极之间，其特征在于该装置还具有限流控制电路(1)，关断控制电路(2)，方波振荡复位电路(3)，取样电阻R8的取样输出端b和限流控制电路(1)联接，限流控制电路(1)的输出端和调整管T1的控制端a联接，关断控制电路(2)和调整管T1的一端c联接，关断控制电路(2)的输出端和a联接，方波振荡复位电路(3)输入端f和输出端e均和关断控制电路(2)联接，且方波振荡复位电路(3)是可控式振荡电路。2.根据权利要求1所述的限流保险装置，其特征在于限流控制电路(1)是由运放A1及外围电阻R1-R5，电位器W1、W2构成，电阻R1和电位器W1串联后接在电源正极与A1的同相输入端之间，电阻R2和电位器W2串联后接在电源正极与A1的反相输入端之间，A1的反相输入端和A1的输出端之间联接电阻R3，A1的反相输入端串接电阻R5后接b，A1输出端串接电阻R4后接调整管T1的控制端a。3.根据权利要求1所述的限流保险装置，其特征在于关断控制电路(2)是由运放A2及外围电阻R6、R7、电位器W3，二极管D3构成，调整管T1的一端c串接电阻R7后接在A2的反相输入端，A2的输出一路接方波振荡复位电路(3)的输入端f，另一路串接二极管D3后接a，电阻R6串联电位器W3后接在电源正极与A2的同相输入端之间。4.根据权利要求1所述的限流保险装置，其特征在于方波振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员：王自强，
申请(专利权)人：常州东方铁路器材有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]