有故障時主動告之的監測器的制造方法
【專利摘要】有故障時主動告之的監測器，屬于機電【技術領域】，由整流單元，電壓調整單元，開路故障指示單元，過流保護單元，過流顯示單元，備份限壓保護支路，穩壓值調整支路，及防雷管共同組成，過流過壓保護能力強，線路簡潔，最重要的是所配設備發生開路故障，或在雷雨天受雷擊產生過流過壓時，具有顯示與語言提示的重要功能。本實用新型實施后，既是防雷穩壓電源又是一種設備監測器，使電源的功能得到了更進一步的完善。
【專利說明】有故障時主動告之的監測器
【技術領域】
[0001]屬于機電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]電源是電子設備必需同配備的基本部件，它性能的好壞直接關系到所配設備的性倉泛。
[0003]另一方面，電源也是一種以設備故障的監測點，因為所配套的設備，如果發生故障，會發生電流的變化，特別是會發生電流會增大的變化。
[0004]現在的穩壓集成電路都具有優異的性能，但是存在著以下不足，一是過流保護力度不大，有短路故障時，該件發熱太大。二是過流產生后沒有指示，如果不報知管理人員，機器將一直處于失靈狀態，如果所配的機器是保安種類，則“保安” 一直處于空白。而管理人員又不可能隨時檢查機器是否處于正常狀態，就是能做到，也是十分落后的，因為這種檢查是一種被動的檢查，而是有問題后機器“主動”告之管理人員的狀況。三是沒有開路故障的監測，因為在發生故障時，開路故障顯示是重要的一方面，四是雖然一些設備雖有顯示但成本高，或是專用儀體積太大，或是主動保護性不強，僅是一種被動的監測。由于上述原因，影響了電子產品的開發。
【發明內容】
[0005]本發明的任務與目的提出一種新的技術方案，設計一種新電源，實施后新電源有如下特點，一是過壓保護能力強壓；二是適應市電范圍寬；三是線路簡潔易生產；重要的是所配設備發生“開路”與“過流”故障時，具有保護與顯示重要功能，因而成為一種既是穩壓源又是一種監測器的多用部件。
[0006]本發明采用的措施是:
[0007]1、有故障時主動告之的監測器由電壓調整單元，開路故障指示單元，過流保護單元，過流顯示單元，備份限壓保護支路，穩壓值調整支路，及防雷管共同組成。
[0008]其中電壓調整單元是:開路故障指示單元的取樣電阻的一端連接了電壓調整單元三極管的集電極，另一端連接了整流單元的輸出，電壓調整單元三極管的上偏電阻一邊端頭連接在電壓調整單元三極管的基極，另一邊端頭連接電壓調整單元三極管的集電極；電壓調整單元三極管的基極還連接了穩壓值調整支路到地；電壓調整單元三極管的發射極串聯過流保護及顯示單元配用電阻后，成為輸出電壓端。
[0009]開路故障指示是由開路故障指示單元的監測三極管與開路故障指示單元的取樣電阻、指示電路共同組成:整流輸出串聯了開路故障指示單元的取樣電阻后，連接電壓調整單元三極管的集電極，開路故障指示單元的監測三極管的發射極連接了整流輸出，開路故障指示單元的監測三極管的基極連接了電壓調整單元三極管的集電極，開路故障指示單元的監測三極管的集電極連接了指示電路。
[0010]過流保護單元是由過流保護單元三極管與過流保護及顯示單元配用電阻、指示電路共同組成:過流保護單元三極管的發射極連接了電壓調整單元三極管的基極，過流保護單元三極管的基極接在了輸出電壓端。
[0011]過流顯示單元用過流保護單元三極管的集電極連接了過流保護監測指示。
[0012]備份限壓保護支路，是由穩壓管組成，穩壓管的正極接在電壓調整單元三極管的基極，負極接地。
[0013]穩壓值調整支路是由輸出電壓值粗調穩壓管與輸出電壓值精調電阻串聯而成，輸出電壓值粗調穩壓管的正極連在電壓調整單元三極管的基極，負極串聯輸出電壓值精調電阻后接地。
[0014]用防雷管的一端接在整流輸出，另一端接地。
[0015]2、過流顯示電路形式之一是:過流保護單元三極管的集電極接了過流保護監測指示的正極，過流保護監測指示的負極接地；之二是過流保護三極管的集電極接了過流保護監測指示的正極，過流保護監測指示的負極接地，用一只發聲片的正極接在過流保護監測指示的正極。
[0016]對以上措施解釋如下:
[0017]一、穩壓的主要原理:
[0018]電壓調整單元三極管管采用射隨輸出，有很強的負反饋，一旦線路參數確定后，調整管就可以穩定在一個具體的數值上，而這個數值已能滿足所配套電子設備的要求。
[0019]二、具有良好的“開路”故障監測性能的說明:
[0020](I)、該部分的組成:主要由開路故障指示單元的取樣電阻103，開路故障指示單元中的監測三極管104與開路故障指示單元中的指示105共同組成。
[0021](2)、產生“開路”監測性能的說明:在正常供電情況下，開路故障指示單元的取樣電阻103有電流通過，而且在取樣電壓可以開路故障指示單元中的監測三極管104的開通，所以開路故障指示單元中的指示105發光。如果有故障，電流減小，或開路時，開路故障指示單元中的監測三極管104閉鎖，開路故障指示單元中的指示105不亮。
[0022]應說明的是，該部分的監測是自動跟蹤，自動顯示，自動恢復。既是故障產生時指示燈自動熄，正常后，燈自動恢復亮。
[0023]三、具有良好的過流保護及監測性能的說明:
[0024](I)、該部分的組成:主要由過流保護及顯示單元配用電阻111，過流保護單元三極管112，過流保護監測指示113共同組成。
[0025](2)、產生過流保護原理:當所配套的設備發生短路故障后，(電子設備元件壞后，常發生的故障是整機電流增大)，經過過流保護及顯示單元配用電阻111的電流增大，當超過過流保護單元三極管112的發射極與基極間電壓后，過流保護單元三極管112開通，這時對電壓調整單元三極管110的基極分流，從而封閉電壓調整單元三極管110的輸出，基流的分流路線是從過流保護單元三極管的發射極到集電極，并經過過流保護監測指示后到地線。
[0026](3)、發生短路故障后產生光指示的原理:過流保護單元三極管開通，電流經過了過流保護監測指示，形成光指示。
[0027](4)、發生短路故障后產生光與聲同時指示的原理:過流保護監測指示的正極有約1.5V左右的電壓，所以能觸動發音片發聲，這里過流保護監測指示除了有光指示，而且還起到穩壓保護發音片的雙重作用。
[0028](5)、具有自動保護與自動恢復性能:當過流時，輸出電壓值粗調電阻108的電壓增加，備份限壓保護支路107自動開通，故障消除后自動恢復。
[0029]四、具有良好的過壓保護能力的說明:
[0030]防雷與過壓也是本明研究的一個重點，因為此功能效果好，可以在雷雨天正常工作，而不必斷電。
[0031]第一、配有備份限壓保護支路，該支路即是圖中的107，主要作用時當有雷擊涌壓時，對輸出端進行限壓保護。成的保護原理是，備份限壓保護支路中穩壓管的穩壓值高于輸出電壓值粗調穩壓管109與輸出電壓值粗調電阻108組成的穩壓值調整支路，所以被鉗位，是開路。如果整流輸出端有雷擊涌壓，穩壓值調整支路中輸出電壓值粗調電阻兩端電壓過高，備份限壓保護支路中穩壓管開通再次對基極限壓。這樣設計的好處是，配有備份限壓保護支路在未過壓時，不開通，不產生“電磨損”，不損壞，是一種“備份”狀態，從而在整流過壓時，能充分發揮作用，不會意外。
[0032]第二、電壓調整單元三極管是高反壓大功率三極管，防雷效果好。
[0033]其原因是，該管反向擊穿電壓通常在數百伏，而78系列反壓一般為30伏。比常用的78系列要高出10倍以上，所以對過壓有很強的承受能力。
[0034]第三、安有防雷管102，該管擊穿保護電壓為數十伏，與高反壓的電壓調整單元三極管配合后，因而具有很大余量。
[0035]五、在市電較高的地方與時段不會損壞電路的原因:因電壓調整單元三極管是高反壓管，盡管此時整流輸出的電壓高，但是還會遠低于高反壓管耐壓值。
[0036]六、能在市電較低的地方與時段工作的主要原因:一是電壓調整單元不會產生附加電壓降，只要整流輸出電壓高于輸出電壓，該單元就能工作，就能穩壓。(說明:如果采用傳統的三極管與三端集成電路串聯的輸入電壓擴展方案，必須要提供三端集成電路正常工作所需的電壓，同時也需要三極管工作電壓，而在市電低時，這是寶貴的“附加”電壓。)其二是因電壓調整單元三極管是高反壓管，所以在設計時可以把橋式輸出電壓可以設計得高一些，在市電低時，這時橋式電壓不可能輸出很低，就可以作一定補償。
[0037]七、能擴展市電變化范圍的說明:由于市電高時不損壞電路，而在較低時仍可以正常工作。所以可擴展了市電變化的工作范圍。
[0038]八、可以調整不同的輸出穩壓值的原因。由于在穩壓值調整支路中輸出電壓值粗調穩壓管的壓降是主導作用，所以可以形成粗調，而所串聯的輸出電壓值粗調電阻所占的比例很小，所以也可以作精調之用，精調的好處是可以調成對代有小數的蓄電池浮充所需的標準電壓，如6.6伏；12.8伏，等。
[0039]本發明實施后有以下顯著的優點:
[0040]1、是一種良好的監測設備，特對是很多應用產品有很重要意義。例如防盜報警器類產品，在有作案行為時，才發生報警，而未有作案行為不發生報警。如果設備有故障，也不發生報警。對于后者，必須排除。但要排除是否有故障的檢查，不用本發明類似功能，只能靠模擬有作案時的情況來檢查，這樣則不科學。因為檢查只能表示該次試驗的結果，不能排除工作中的多種外，因為沒有實現對全天工作情況的隨時跟蹤檢查。其次還存在費事等問題。
[0041]2、監測功能到位。一是即可以進行短路故障監測，又可以進行“開路”，故障監測，而所配的設備出現故障，均可以從這兩個指標上反映出來。二是監測點準確，因為電源是總的“通道”，三是監測是跟蹤性強，只要在工作就處于監測之中。
[0042]3、過流保護效果好，因為采用了有源件的保護，一是起動靈敏，二是保護力度大，三是在保護時，電壓調整單元三極管發熱小。
[0043]4、有好的過壓保護效果，比傳統的三端集成電路有明顯的優勢，一是有較好的抗雷能力。二是有更寬的適應能力，在發生意外市電壓高，不會損壞。而在電壓較低的地方與時段也能正常工作。如果只有監測功能是一種“被動”的，但本明能主動化解不利影響，所以本發明是一種主動性的保護與監測，如果用該電源為保安類產品配套，保證了 “保安”不產生空白，而用傳統的三端集成電路或傳統的三極管與三端集成電路的聯合設計，難以實現。
[0044]5、可用調整輸出代有小數的穩壓值，便于對蓄電池科學浮充。同時具有過流保護。與已有成果或其他電子類產品配套后有優異的性能。
[0045]6、線路簡潔，易生產與調試。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0046]圖1是過流保護只有光指示形式的電路圖。
[0047]圖中:101、整流輸出；102、防雷管；103、開路故障指示單元的取樣電阻；104、開路故障指示單元中的監測三極管；105、開路故障指示單元中的指示；106、電壓調整單元中的三極管上偏電阻；107、備份限壓保護支路；108、輸出電壓值精調電阻；109、輸出電壓值粗調穩壓管；110、電壓調整單元三極管；111、過流保護及顯示單元配用電阻；112、過流保護單元三極管；113、過流保護監測指示；115、電源輸出。
[0048]圖2是過流保護為光與聲共有的線路圖。
[0049]圖中:101、整流輸出；102、防雷管；103、開路故障指示單元的取樣電阻；104、開路故障指示單元中的監測三極管；105、開路故障指示單元中的指示；106、電壓調整單元中的三極管上偏電阻；107、備份限壓保護支路；108、輸出電壓值精調電阻；109、輸出電壓值粗調穩壓管；110、電壓調整單元三極管；111、過流保護及顯示單元配用電阻；112、過流保護單元三極管；113、過流保護監測指示；115、電源輸出；116、發音片。
【具體實施方式】
[0050]圖1、圖2是具體實施的一種方式。
[0051]1、電壓調整單元三極管選定高反壓大功率管，如3DD15 ;防雷管擊穿電壓參數應選低于三極管反壓值的型號；備份限壓保護支路中穩壓管的穩壓值應高于高于輸出電壓值粗調穩壓管109與輸出電壓值粗調電阻108組成的穩壓值調整支路。
[0052]2、按圖1或圖2的線路圖焊接。
[0053]3、調整電源輸出值。選擇輸出電壓值粗調穩壓管，進行大范圍的調整，用輸出電壓值精調電阻作0.7V以內的電壓調整，其規律是輸出電壓值粗調穩壓管穩壓值越高輸出電壓越高，或所串聯輸出電壓值精調電阻阻值越大，輸出電壓越高，反之越低。
[0054]4、調整過壓保護參數。斷掉變壓器一次側，斷掉防雷管，用示波器的接在穩壓源輸出，用100伏的直流電壓點擊整流端，示波器顯示輸出端，示波器顯示電壓增高，但幅度有限，否則，應調整備份限壓支路中穩壓管的穩壓值。
[0055]5、調整過流保護參數:用表計串聯在輸出回路中，在穩壓輸出端帶上假負載，調整假負載阻值模擬短路故障到要求，即是出現要求的電流峰值，之后，這時電表所示電流數值會大幅下降。同時過流保護監測指示燈亮，否則應調整過流保護及顯示單元配用電阻的阻值。
[0056]6、調整“開路”故障指示參數:
[0057](I)、在正常工作時，開路故障指示單元中的指示亮。
[0058](2)、將負載開路，這時燈熄。
[0059]以上不正確，應調整開路故障指示單元的取樣電阻。
【權利要求】
1.有故障時主動告之的監測器，其特征是:由電壓調整單元，開路故障指示單元，過流保護單元，過流顯示單元，備份限壓保護支路，穩壓值調整支路，及防雷管共同組成； 其中電壓調整單元是:開路故障指示單元的取樣電阻的一端連接了電壓調整單元三極管的集電極，另一端連接了整流單元的輸出，電壓調整單元三極管的上偏電阻一邊端頭連接在電壓調整單元三極管的基極，另一邊端頭連接電壓調整單元三極管的集電極；電壓調整單元三極管的基極還連接了穩壓值調整支路到地；電壓調整單元三極管的發射極串聯過流保護及顯示單元配用電阻后，成為輸出電壓端； 開路故障指示是由開路故障指示單元的監測三極管與開路故障指示單元的取樣電阻、指示電路共同組成:整流輸出串聯了開路故障指示單元的取樣電阻后，連接電壓調整單元三極管的集電極，開路故障指示單元的監測三極管的發射極連接了整流輸出，開路故障指示單元的監測三極管的基極連接了電壓調整單元三極管的集電極，開路故障指示單元的監測三極管的集電極連接了指示電路； 過流保護單元是由過流保護單元三極管與過流保護及顯示單元配用電阻、指示電路共同組成:過流保護單元三極管的發射極連接了電壓調整單元三極管的基極，過流保護單元三極管的基極接在了輸出電壓端； 過流顯示單元用過流保護單元三極管的集電極連接了過流保護監測指示； 備份限壓保護支路，是由穩壓管組成，穩壓管的正極接在電壓調整單元三極管的基極，負極接地； 穩壓值調整支路是由輸出電壓值粗調穩壓管與輸出電壓值精調電阻串聯而成，輸出電壓值粗調穩壓管的正極連在電壓調整單元三極管的基極，負極串聯輸出電壓值精調電阻后接地； 用防雷管的一端接在整流輸出，另一端接地。
2.根據權利要求1所述的有故障時主動告之的監測器，其特征是:過流顯示電路形式之一是:過流保護單元三極管的集電極接了過流保護監測指示的正極，過流保護監測指示的負極接地；之二是過流保護三極管的集電極接了過流保護監測指示的正極，過流保護監測指示的負極接地，用一只發聲片的正極接在過流保護監測指示的正極。
【文檔編號】H02H3/04GK203932961SQ201420265201
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】周從戎 申請人:重慶寧來科貿有限公司