直流电源过载及短路保护电路

直流电源过载及短路保护电路 保护电路的元器件只有1O个，具有电源短路保护、停电自锁、过负荷电流保护功能(过负荷电流大小可调节设定);电路原理图见附图。接通直流电源VCC。双色发光管发绿光。 指示直流电源正常。电源短路保护功能:按下轻触开关K1。三极管BGI基极经限流电阻 R2得到高电平，BG1饱和导通，继电器J吸合，其常开触点J闭合，OUT端正常输出直流 电源，发光管发橙色光。在继电器J吸合的同时，三极管BG2基极也被下拉成低电平，BG2 导通，此时BGl保持导通，整个电路正常工作。当OUT端发生短路时。Vcc电压被下拉成近似为零伏(其实。只要Vet电压下降造成三极管BG1基极的电压低于O.7V时)，三极管 BG1退出饱和导通状态，继电器J释放。停电自锁:当Vcc电源停电再来电时。由于BG2 基极通过继电器J的线圈处于高电平。所以BG2截止。BG1也截止。继电器J不吸合，OUT 端无直流电压输出。 过负荷电流保护:由于变压器存在内阻以及线路存在线电阻，所以。 在电源带上负荷的时侯，会出现电压下降的现象。负荷越大电压下降也越大。 根据这种原理。本电路由。R2和w组成了分压器，分压点电压=W?(R2+W)xVcc。所以， 当Vcc一定时，如W越小则分压点电压越低;反之。R2和w是定值。Vcc越低。同样压点电压也越低。当分压点电压低于017V时，三极管BGI截止。继电器J释放，起到了限制负荷电流的作用。本人采用市售1000mA/15V、800mA/12V、500mA/10V直流电源做实验。 用300W电阻丝作负载(把电阻丝的一端与电源地可靠接牢，并放在一块耐热板上。然后把电流表的红表笔接在OUT输出端，再用黑表笔从电阻丝的一端贴紧。慢慢滑向中段)。调节W阻值。在100mA一800mA都可以取得满意的保护作用。电容C1的作用:在实验制作过程中，未接C1时。在多次关断并再接通电源Vcc的瞬间。BG1有时会出现误导通现象，这主要是干扰和BG2可能存在的微小漏电流造成的。利用电容两端电压不能突变的原理。在BG1的基极并接上C1后，连续几十次关断并再接通电源Vcc.未再出现误导通现象。另外，电位器w还起着在停电瞬间对Cl快速放电的作用。避免电源Vcc在关、开时间极短的情况下。由于c1的作用出现BG2延迟误导通的现象。 制作带短路保护功能的稳压电源 一、 训练目的 1(掌握用LM317三端稳压模块组装可调稳压电源的、电路构成和电路原理。 2(训练电路排版、工艺安装、焊接调试的技能。 3(学会识别LM317的脚位，学会用万用表检测常用元件的方法。 4(学会继电器的检测的运用。 5(练习电子产品的外形。 二、工具、材料、实习图 (一)、工具 万用表(每人一块) 一块 电烙铁 (220V,30W,每人一把) 一把 手钻(班级买一把,共用) 一把 胶枪(班级买一把,共用) 一把 (二)元件选择: IC1 LM317 三端稳压块 T1 14V×2/35W或28V/35W 电源变压器 A 3A 直流电流表 V 20V或30V 直流电压表 K HG4123 24V 电磁继电器 VD1—VD7 IN4001 整流二极管 VD8—VD9 φ5 LED (红) 发光二极管 VT S9013 晶体三极管 R1 3KΩ 1/2W电阻 *R2 620Ω 1/4W电阻 R3 200Ω 2 W 电阻 R4 100Ω 1/4W电阻 RP 5.1KΩ 2W电位器 C1 C1 C1 1000μF/50V、10μF/50、1μF/50V 电 容 器 S 电源开关 FU 3A 保 险 丝 箱体材料 (班级级集体购买有机塑料板) 三、准备知识 1(LM317,337三端可调式集成稳压器 (1)简介 LM317,337系列属于第二代三端集成稳压器，其静态电流约50μA，比78,79系列低很多，故适合组成可调式稳压器。317系列是正电压可调输出;337系列是负电压可调输出。对应的国产型号分别是CWl37和CW337。其外形及管脚排列如下图1—2所示，仅需外接两个电阻，就可使输出电压连续可调。此外还具有过流、过热和安全区保护，工作可靠，安装调试方便，价格便宜等特点，故获得广泛应用。 (2)LM317的主要技术参数 输入电压范围: ?40V 可调输出电压: 1(25—37V 最大输出电流: 1(5A 最大功耗: 15W 电压调整率: 0(01,V 负载调整率: 0(1, 纹波抑制比: 65dB (3)典型应用电路 2(直流稳压电源的参数 稳压电源的输出电压Uo(或电压可调范围Uomin—Uomax)和最大输出电流IOmax是它的特性指标，此指标决定了该电源的适用范围，同时也决定了如何选择变压器、整流管和滤波电容。而稳压器的稳压系数、内阻、纹波电压、温度系数是稳压电源的质量指标。 (1)内阻Ro的测量 内阻Ro是在温度、输入电压等条件不变的情况下，由于负载电流Io变化所引起的直流电压Uo的变化，即RO越小，Uo的稳定性越好。Ro的测量和放大器输出阻抗的测量方法基本相同，只是在测量时要注意 RL不能取得太小(一定要满足:(Uo,RL)< IOmax)，否则输出电流过大会损坏稳压器。 (2)纹波电压的测量 纹波电压是指叠加在输出直流电压上的交流分量，幅值很小(毫伏级)，它不是正弦波，一般用示波器AC档较高灵敏度测量其峰峰值。当它很小时，也可用毫伏表近似测其交流值。 (3)稳压系数SU的测量 SU是衡量稳压器质量的最主要指标，它是指在负载电流和环境温度保持不变时，输入电压的相对变化引起输出电压的相对变化，即 SU=(?UO/UO)/(?UI/UI) 3(短路保护原理 当输出端有短路故障时，由于三极管VT的基极电压立即为0V而迅速截止，继电器K释放，其触点开关K从而切断供电达到保护作用，同时故障指示黄灯VD6亮。当输出端无短路故障而正常供电时，由于输出电压通过R4加到三极管VT的基极使之导通，继电器K吸合，常开触点开关K接通，此时稳压电源可以通过“+”、“-”端子输出。 四、工艺要点 1、焊接可靠，焊点光滑，布局合理。走线尽可能短，跨线尽可能少。 2、三端稳压集成块LW317要装散热器(最好要涂硅脂)，电解电容应远离发热元件。 3、指示灯、电流表、电压表、调压电位器、电源开关、输出端子等器件面板上应布置合理，符合科学和人体工程学。 4、电源变压器、电路板、电压表电流表应固定可靠。 五、注意事项 1、LM317一定接足够大的散热器，否则可能会烧坏; 2、注意三极管管脚、二极管极性、电解电容极性、电流电压表极性、变压器初次级不要接反。 3、继电器的常开触点/常闭触点不要接错; 六、思考题 1、简述R1、R2阻值大小的确定方法。 2、若用此稳压电源调到+5V对CD机供电而RP接触不良或开路时，将可能出现什么后果, 3、VD8 VD9分别起什么作用, 七、成绩评定