保护电子电路设计图集锦TOP4
在电路设计中总会存在着一些不稳定因素,而用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。
TOP1 继电器保护电路设计盘点
光耦亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了"电—光—电"转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,该电路采用的是全桥拓扑经过高频变压器转换再整流,实验项目是三相进线15V/6KA输出。其中,主回路的保护设计及报警设计是必不可少的。我首先想到的是,通过单片机输出控制继电器动作,而且由于抗干扰的要求,我必须通过光耦隔离。。于是乎,光耦隔离继电器保护电路设计应需而生。
主要电路设计如下图:
该继电保护主要隔离应用的是TI公司生产的TIL117光耦芯片。该芯片无需供电,通过光耦二极管上拉15V电源输出15mA即可正常工作,有效隔离了输出侧对主回路的电磁影响。另外该电路还有一个+24V供电电源,大部分继电器设计的时候都需要24V,该电源设计图如下:
该电路主要的稳压芯片采用的是生产设计的UA7824芯片,该芯片输入电压可调范围宽,稳压性能好,功耗低价格低廉。在继电器电路设计的图纸中,稳压电源我大部分是用的这个芯片。
电热水器缺水保护报警电路
目前,各式各样的电热水器,正逐渐涌入人们的家庭。各种非高档的电热水器多是加热元件在水中使用,目的是借助水的散热作用使其加热温度不超过 100℃,否则将使加热元件烧坏,故在这类电热水器的外壳上,均标注醒目"先注水后通电"的字样。但有时人们洗完澡后忘关了电源,或者使用中过早关闭水源,把箱体内的水用完烧干,便造成了加热元件损坏的现象。电热水器保安装置,正是为防止热水器因缺水而烧损加热元件而设计的。当电源接通箱体内供水正常时,电热水器安全工作;若箱体内水位低于电加热元件,而又不能继续注水时,立即停止热水器的供电,并发出告警声响与灯光,提醒使用者应该向热水器中注水,否则电热水器的电源不通。
电路工作原理
电热水器保安装置的电路原理,如图1所示,它是由水位检测开关电路和报警发声显示电路所组成的。
图中,由三极管BG1、BG2、继电器J及水位检测针组成;电容器C2、氖泡和压电陶瓷片HTD组成报警发声与灯光显示电路。
220V交流电源电容C1降压,二极管D半波整流后,供给BG1、BG2管组成的开关电路。当检测水位高于检测针的位置时,水位检测针因淹没在水中,使BG1、BG2管的基极与发射极短接,导致BG1、BG2管截止,继电器J不动作,其常闭触点J1接通热水器的电源插座电源,常开触点断开报警声光电路;当箱体内的水位低于水位检测针时,由于BG1、BG2管的基极同发射极断开,则BG1、BG2管立即导通,继电器J动作,常闭触点断开热水器插座电源,停止供电,常开触点闭合,接通报警声光电路的电源,发出声光告警。
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TOP2 MSP430电力系统微机保护电路
微机保护的硬件由数据采集系统、CPU主系统、开关量输入输出系统等组成。整体原理图如图1所示。通常整套硬件是用单独的专用机箱组装的。
数据采集系统硬件组成
数据采集系统又称模拟量输入系统,它的作用是将互感器次侧输出的电压、电流等模拟量经过隔离、采样、A/D转换等步骤转化为计算机能接受与识别的数字量,然后经过CPU主系统进行数据处理与运算,开关量输出输入系统的作用主要是输出跳闸、信号等信息。本文的装置共有8路数据采集输入,其中的一路见图2。该系统中,共有3个部分组成:互感器与变换器、低通有源滤波器、限压电路。互感器与变换器分别包括电流和电压。互感器的作用是采集母线上的电流和电压,并将其转换成单片机可接受的电流和电压值。这里选择CS- TA1型互感器,一般将二次侧的电流值变为5 A。另外,由于要求实现零序保护,将B相的电流互感器设定为零序互感器。电流变换器是将互感器的二次侧电流再一次变换。MSP430F1611所接收的电压最大值为3.3 V,但作为保护电路,要考虑到瞬时脉冲电流的最大值可能远大于平均值
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