專利名稱：短路過載保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電器保護裝置，適用于各類電器因短路或過載等意外進行保護。
短路或過載保護電路很多，各種產(chǎn)品或附屬于各種電器內(nèi)的保護裝置也五花八門。但它們的工作原理或設(shè)計的出發(fā)點是基于當(dāng)通過負(fù)載的電流大于某一設(shè)定值時，保護電路動作，切斷電源或使被保護電器停止工作。這些保護電路有時并起不了保護作用。究其原因，是當(dāng)電流已經(jīng)很大但又未到達臨界值時，它并不動作，而經(jīng)歷一段時間后該電器由于發(fā)熱而燒毀。這種情況在音響功率放大器中尤為常見。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電器負(fù)載過重或短路時能在極短時間內(nèi)切斷電源或使該電器停止工作，成本不高，動作可靠的新型保護裝置。
本發(fā)明一改傳統(tǒng)的設(shè)計原理。將設(shè)定臨界電流保護的原理改為設(shè)定臨界負(fù)載阻抗保護。即當(dāng)負(fù)載阻抗低于某一設(shè)定值時保護電路動作，這樣便可以避免短路或過載而電流又未達到設(shè)定電流值而引發(fā)的電器被燒毀事故。
為了檢測負(fù)載過載或短路，具體方案是在負(fù)載中串聯(lián)一電阻，稱取樣電阻，負(fù)載與取樣電阻的連接點(檢測點)的對地電位與負(fù)載阻抗大小及輸出電壓有關(guān)。另外，在電器輸出端對地串聯(lián)兩個分壓電阻，兩電阻間的連接點(基準(zhǔn)點)的對地電位只隨輸出電壓而變。這樣，檢測點與基準(zhǔn)點間的電位差僅與負(fù)載阻抗大小有關(guān)。通過將檢測點與基準(zhǔn)點的電位比較，輸出信號控制執(zhí)行機構(gòu)動作。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。


圖1為本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的一種實施電路圖。
參照圖1和圖2，本發(fā)明由與負(fù)載串聯(lián)的取樣電阻(1)，與負(fù)載及取樣電阻并聯(lián)的分壓器(2和/或3)，比較器(4和/或5)和執(zhí)行機構(gòu)(6)組成；負(fù)載與取樣電阻(1)的連接點(檢測點)(1A)和分壓器(2和/或3)的基準(zhǔn)點(2A和/或3A)分別與比較器(4,5)的輸入端連接，比較器(4,5)的輸出端直接或經(jīng)門電路(7)和/或可控硅(8)接往執(zhí)行機構(gòu)(6)。
上述比較器(4,5)可以使用一個(4或5)，也可以使用兩個(4和5)，分別作為為正波比較器和負(fù)波比較器，它們對應(yīng)的分壓器(2,3)分別串接有限向二極管。分別檢測正半周和負(fù)半周的電位。兩者同時使用時響應(yīng)速度更快。
比較器(4,5)可以使用運算放大器，也可以使用“555”時基電路，還可以用晶體管構(gòu)成。
使用一個比較器(4或5)時，比較器的輸出可直接接往執(zhí)行機構(gòu)(6)。使用兩個比較器(4和5)時則要通過門電路(7)接往執(zhí)行機構(gòu)(6)。
門電路(7)可以用電壓識別器、阻容耦合器、變壓器或光電耦合器代替。
可控硅(8)可以用晶體管放大器代替，也可以省去。
取樣電阻(1)也可以用電容或電感代替。
執(zhí)行機構(gòu)(6)可使用光電開關(guān)或繼電器。光電開關(guān)或繼電器接往被保護電器。當(dāng)被保護的是音響功率放大器時，光電開關(guān)或繼電器接往功放推動級的B、E極(即將B、E極短路，使之停止工作)。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點和積極效果
(1)在工作電流較小時也能動作；(2)響應(yīng)時間極短，可達微秒級；(3)可靠性比現(xiàn)有產(chǎn)品高得多；(4)成本低，成本相當(dāng)時可靠性大大提高；(5)對被保護電器無不良影響。
下面進一步給出實施例實施例1本短路過載保護裝置由取樣電阻(1)、分壓器(2)、比較器(4)和執(zhí)行機構(gòu)(6)組成。分壓器(2)串接有限向二極管，并與負(fù)載和取樣電阻(1)并聯(lián)。檢測點(1A)接往比較器(4)的(+)輸入端，基準(zhǔn)點(2A)接往比較器(4)的(-)輸入端。比較器(4)的輸出端可直接或經(jīng)可控硅(8)接往執(zhí)行機構(gòu)(6)。本保護裝置檢測正半周電位而動作。
實施例2本短路過載保護裝置由取樣電阻(1)、分壓器(3)、比較器(5)和執(zhí)行機構(gòu)(6)組成。分壓器(3)串聯(lián)有限向二極管，與負(fù)載和取樣電阻(1)并聯(lián)。檢測點(1A)接往比較器(5)的(-)輸入端，分壓器(3)基準(zhǔn)點(3A)接往比較器(5)的(+)輸入端。比較器(5)的輸出端直接或通過可控硅(8)接往控制機構(gòu)(6)。本保護裝置檢測負(fù)半周電位而動作。
實施例3本短路過載保護裝置由取樣電阻(1)、分壓器(2)、分壓器(3)、比較器(4)、比較器(5)、門電路(7)、可控硅(8)和執(zhí)行機構(gòu)(6)組成。分壓器(2)和(3)各串有限向二極管，與負(fù)載和取樣電阻(1)并聯(lián)。檢測點(1A)接往比較器(4)的(+)輸入端和比較器(5)的(-)輸入端。分壓器(2)的基準(zhǔn)點(2A)接往比較器(4)的(-)輸入端，分壓器(3)的基準(zhǔn)點(3A)接往比較器(5)的(+)輸入端。比較器(4)和(5)的輸出經(jīng)二極管組成的門電路(7)接往執(zhí)行機構(gòu)(6)或再經(jīng)可控硅(8)接往執(zhí)行機構(gòu)(6)。本保護裝置同時檢測正半周和負(fù)半周的電位，動作更快。
權(quán)利要求
1．一種短路過載保護裝置，其特征在于由與負(fù)載串聯(lián)的取樣電阻(1)，與負(fù)載及取樣電阻并聯(lián)的分壓器(2和/或3)，比較器(4和/或5)和執(zhí)行機構(gòu)(6)組成；負(fù)載與取樣電阻(1)的連接點(檢測點)(1A)和分壓器(2和/或3)的基準(zhǔn)點(2A和/或3A)分別與比較器(4,5)的輸入端連接，比較器(4,5)的輸出端直接或經(jīng)門電路(7)和/或可控硅(8)接往執(zhí)行機構(gòu)(6)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路過載保護裝置，其特征在于比較器(4,5)可以使用一個(4或5)，也可以使用兩個(4和5)，它們對應(yīng)的分壓器(2,3)分別串接有限向二極管。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路過載保護裝置，其特征在于比較器(4,5)可以使用運算放大器，也可以使用“555”時基電路，還可以用晶體管構(gòu)成。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路過載保護裝置，其特征在于門電路(7)可以用電壓識別器、阻容耦合器、變壓器或光電耦合器代替。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路過載保護裝置，其特征在于可控硅(8)可以用晶體管放大器代替，也可以省去。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路過載保護裝置，其特征在于控制執(zhí)行機構(gòu)(6)可使用光電開關(guān)或繼電器，光電開關(guān)或繼電器接往被保護電器。
全文摘要
本發(fā)明為一種短路過載保護裝置。采用臨界負(fù)載阻抗保護的原理,在負(fù)載中串接一取樣電阻,其連接點作為檢測點,另在負(fù)載與取樣電阻并聯(lián)有分壓電阻,分壓電阻的中點作為基準(zhǔn)點,用比較器比較檢測點與基準(zhǔn)點的電位差,控制執(zhí)行機構(gòu)動作。當(dāng)被保護的電器負(fù)載過重或短路時能在極短的時間切斷電源或停止工作,可靠性高,而且成本低。
文檔編號H02H3/08GK1210385SQ9711423
公開日1999年3月10日 申請日期1997年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者盧啟熾 申請人:盧啟熾