電纜線短路體驗控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及安全體驗儀器技術領域，特別是指一種電纜線短路體驗控制器。
【背景技術】
[0002]在現實生活、生產中，由于各種情況會出現私自亂拉、亂接用電設備現象時，造成各類用電事故。多數的火災就是由于電線短路、過流而引發大火的！給人們帶來很大的損失甚至出現人員傷亡！電纜線短路或過電流體驗控制器可以讓體驗者直觀的看到電纜線過載、短路出現的冒煙、著火的真實情形，感受電纜線短路的可怕之處，使人們對電纜線短路、過流引發的火災更加重視！
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種電纜線短路體驗控制器，產品外觀小巧，功能強大，模擬電纜線短路、過流時發生的冒煙、著火、燃燒現象，提高人們的安全用電知識。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用了以下的技術方案:電纜線短路體驗控制器，包括控制面板和與控制面板連接的主機，其特征在于:所述控制面板上設有電源指示燈、控制開關、電流調節按鈕、顯示電流參數的顯示屏、連接體驗電纜線的兩個插頭;所述主機內設有控制板，所述控制板連接有電流表、電壓表、設置板，所述控制板包括調節電路和PI模擬調節電路。
[0005]其中，所述調節電路包括控制電源通斷的電源開關S1、把交流220V轉變成直流31OV脈動電壓的整流橋、與整流橋連接的濾波電容、與濾波電容連接的絕緣柵雙極型晶體管IGBT、與絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接的主動變壓器Tl;
[0006]所述整流橋包括四個單向二極管；
[0007]所述濾波電容包括(:1丄2、〇3;
[0008]所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT包括Ql、Q2、Q3和Q4，通過調節電路對它的控制把直流310V逆變成脈寬可調的20kHz的交流電；
[0009]所述主動變壓器Tl將20kHz交流電轉變成低壓大電流交流輸出，再經過二極管組整流轉變成直流輸出。
[0010]其中，所述調節電路采樣電流和電壓，然后通過PI模擬調節電路計算輸出值，再輸出電壓控制SG3525，SG3525通過放大驅動電路驅動驅動變壓器T2，驅動變壓器T2改變控制輸出1、2、3和4。
[0011]本實用新型的有益效果在于:采用上述控制器后，產品外觀小巧，功能強大，使體驗者直觀的看到電纜線短路、過流時發生的冒煙、著火的真實情形，通過親身視覺感受電纜線短路的可怕之處，使人們對電纜線短路過流引發的火災更加重視，進一步重視對電性能的了解，嚴格安全用電操作規程，加強安全教育，普及和提高人們安全用電知識。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本實用新型實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對-實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0014]圖2為本實用新型的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]如圖1所示的電纜線短路體驗控制器，包括控制面板2和與控制面板2連接的主機I，其特征在于:所述控制面板2上設有電源指示燈6、控制開關3、電流調節按鈕4、顯示電流參數的顯示屏5、連接體驗電纜線8的兩個插頭7。
[0017]如圖2所示的電路，所述主機I內設有控制板，所述控制板連接有電流表、電壓表、設置板，所述控制板包括調節電路和PI模擬調節電路。
[0018]SI為電源開關，控制電源通斷，整流橋把交流220V轉變成直流310V脈動電壓，經過濾波電容，直流310V更穩定，Q1、Q2、Q3和Q4為IGBT，通過調節電路對它的控制把直流310V逆變成脈寬可調的20kHz的交流電，20kHz交流電經主動變壓器Tl轉變成約20V低壓大電流交流輸出，再經過二極管組整流轉變成直流輸出。
[0019]調節電路采樣電流和電壓，然后通過PI模擬調節電路計算輸出值，再輸出電壓控制SG3525，SG3525通過放大驅動電路驅動驅動變壓器T2，驅動變壓器T2改變控制輸出1、2、3和4，從而改變逆變脈寬實現小負載時恒壓輸出，當輸出電流過大，電壓維持不住，調節電路會按設定的電流改變脈寬，從而實現恒流輸出，熔斷負載(即導線)。
[0020]電路原理:把輸入220V交流整流，然后逆變再整流，逆變時通過控制場效應管導通時間占空比控制輸出電流。
[0021]控制板原理:核心控制為PI模擬調節電路，根據給定值和反饋值控制逆變器導通占空比，從而控制輸出功率。
[0022]每個工作周期分四個時段，分別為tl、t2、t3、t4，其工作原理如下:
[0023]tl時段:Q1、Q4導通，Q2、Q3關斷，此時段的電流方向:正極QlTl Q4地；
[0024]七2時段山1、04、02、03關斷，此時段無電流；
[0025]t3時段:Q1、Q4關斷，Q2、Q3導通，此時段電流方向:正極Q2T1Q3地；
[0026]丨4時段山1、04、02、03關斷，此時段無電流。
[0027]從上述分析看，在tl與t3時段里，流過主動變壓器Tl的電流方向正好相反，也就是將直流電變成了交流電。
[0028]Tl和T2為變壓器，T2為驅動變壓器，Tl為主動變壓器，輸入匝數多，輸出匝數少，輸出電壓低，電流大(可控)。輸出有導線短路時，通過控制輸出瞬間大電流燒毀導線，從而演示短路燒毀現象。
[0029]因電路中降壓變壓器Tl為高頻20kHz，因此變壓器可以體積很小，從而使產品外觀小巧，功能強大。
[0030]整流橋就是將整流管封在一個殼內了，在整流橋的每個工作周期內，同一時間只有兩個二極管進行工作，通過二極管的單向導通功能，把交流電轉換成單向的直流脈動電壓。
[0031]濾波電容是并聯在整流電源電路輸出端，用以降低交流脈動波紋系數、平滑直流輸出的一種儲能器件。在使用將交流轉換為直流供電的電子電路中，濾波電容不僅使電源直流輸出平穩，降低了交變脈動波紋對電子電路的影響，同時還可吸收電子電路工作過程中產生的電流波動和經由交流電源串入的干擾，使得電子電路的工作性能更加穩定。
[0032]IGBT，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點ATR飽和壓降低，載流密度大，但驅動電流較大;MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。
[0033]開始體驗本設備前，首先固定控制板，將主機I線束和控制板線束正確對插連接，接通主機I電源前，確保主機I電源開關和控制板開關處于關閉狀態!安全體驗電纜線8正確安裝在控制板透明有機玻璃罩內。
[0034]正確體驗流程:接通主機I電源線—打開主機I電源開關—打開控制板開關—打開并調節電流調節開關—觀看電纜線過流現象—電纜線燒毀—調小并關閉電流調節開關—關閉控制板開關4關閉主機I電源開關4斷開主機I電源線4體驗結束！
[0035]更換或者安裝電纜線時，必須保證控制板開關和主機I電源開關處于關閉狀態！
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.電纜線短路體驗控制器，包括控制面板(2)和與控制面板(2)連接的主機(I)，其特征在于:所述控制面板(2)上設有電源指示燈(6)、控制開關(3)、電流調節按鈕(4)、顯示電流參數的顯示屏(5)、連接體驗電纜線(8)的兩個插頭(7);所述主機(I)內設有控制板，所述控制板連接有電流表、電壓表、設置板，所述控制板包括調節電路和PI模擬調節電路。2.根據權利要求1所述電纜線短路體驗控制器，其特征在于:所述調節電路包括控制電源通斷的電源開關S1、把交流220V轉變成直流31OV脈動電壓的整流橋、與整流橋連接的濾波電容、與濾波電容連接的絕緣柵雙極型晶體管IGBT、與絕緣柵雙極型晶體管IGBT連接的主動變壓器Tl ； 所述整流橋包括四個單向二極管； 所述濾波電容包括C1、C2、C3; 所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT包括Q1、Q2、Q3和Q4，通過調節電路對它的控制把直流310V逆變成脈寬可調的20kHz的交流電； 所述主動變壓器Tl將20kHz交流電轉變成低壓大電流交流輸出，再經過二極管組整流轉變成直流輸出。3.根據權利要求1所述電纜線短路體驗控制器，其特征在于:所述調節電路采樣電流和電壓，然后通過PI模擬調節電路，再輸出電壓控制SG3525，SG3525通過放大驅動電路驅動驅動變壓器T2，驅動變壓器T2改變控制輸出1、2、3和4。
【專利摘要】本實用新型涉及安全體驗儀器技術領域，具體公開了一種電纜線短路體驗控制器，包括控制面板和與控制面板連接的主機，其特征在于：所述控制面板上設有電源指示燈、控制開關、電流調節按鈕、顯示電流參數的顯示屏、連接體驗電纜線的兩個插頭；所述主機內設有控制板，所述控制板連接有電流表、電壓表、設置板，所述控制板包括調節電路和PI模擬調節電路。把輸入220V交流整流，然后逆變再整流，逆變時通過控制場效應管導通時間占空比控制輸出電流。本實用新型的優點是，模擬電纜線短路、過流時發生的冒煙、著火、燃燒現象，提高人們的安全用電知識，且產品外觀小巧，功能強大。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN205264191
【申請號】CN201520964829
【發明人】訾亞峰
【申請人】西安潤興電子科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月27日