12v直流电源短路过载保护装置制造方法

12v直流电源短路过载保护装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种12V直流电源短路过载保护装置，其特征包括：12V直流电源、短路过载保护及停电自锁电路、状态指示电路；所述的短路过载保护及停电自锁电路由NPN型三极管VT1、电解电容C1、直流继电器J、PNP型三极管VT2、电阻R2、线性电位器RP及按钮开关AN组成；所述的12V直流电源的正极接电路正极VCC和直流继电器J常开触点J-1的动触点，直流继电器J常开触点J-1的静触点接12V直流电源正极输出端子VCC1，12V直流电源的负极与电路地GND相连。本发明所述的12V直流电源短路过载保护装置具有直流电源短路保护、停电自锁、负荷过载保护功能，从而确保12V直流电源的运行安全。
【专利说明】12V直流电源短路过载保护装置
【技术领域】
[0001]本发明属于电子与电源【技术领域】，涉及一种12V直流电源短路过载保护装置。
【背景技术】
[0002]因用于过流保护的普通保险丝使用简单、价格低廉、适用范围宽而一直被广泛应用。但是，普通保险丝其过流反应比较迟钝，不能作为灵敏保护装置，而且普通保险丝一旦发生熔断，不一定能及时被发现。如果能用一个电子电路来代替并监测保险丝工作状态，一旦直流电源发生过载、过流时，它能通过状态指示帮助使用者或维修人员快速、直观地找到故障。因此，研究制作一种直流电源短路过载保护装置尤为必要。
[0003]本发明所述的12V直流电源短路过载保护装置具有直流电源短路保护、停电自锁、负荷过载保护功能(可设定过载电流大小)，从而确保12V直流电源的运行安全。
[0004]以下详细说明本发明所述的12V直流电源短路过载保护装置在制作过程中所涉及的核心技术内容。

【发明内容】

[0005]发明目的及有益效果:本发明所述的12V直流电源短路过载保护装置具有直流电源短路保护、停电自锁、负荷过载保护功能(可设定过载电流大小)，从而确保12V直流电源的运行安全。
[0006]电路的工作原理:12V直流电源短路过载保护装置接通12V直流电源，双色发光二极管发绿光，指示12V直流电源性能正常。
[0007]正常启动:按下按钮开关AN，NPN型三极管VTl基极经过限流电阻R2得到高电平，NPN型三极管VTl瞬间饱和导通，直流继电器J吸合，其常开触点J-1闭合，输出端(OUT)正常输出12V直流电压，三端双色发光二极管LEDl?LED2发出橙色光。在直流继电器J吸合的同时，PNP型三极管VT2基极也被下拉为低电平，PNP型三极管VT2导通，此时NPN型三极管VTl保持导通，整个电路正常输出12V直流电压。
[0008]短路保护:12V直流电压被短路近似为零伏(实际上，只要造成NPN型三极管VTl基极电压低于0.7V时)，NPN型三极管VTl就退出饱和导通状态，直流继电器J线圈失电释放。
[0009]过载保护:由于用电器存在内阻，所以，在直流电源带上负荷时，会出现电压下降现象，负荷越大直流电压下降也越大。根据这种原理，电路由电阻R2和电位器RP组成了分压器，分压点电压=W+ (R2+W) XVCC0所以，当直流电压一定时，如果电位器RP阻值越小则分压点的电压越低；电阻R2和电位器RP是定值，直流电压越低，同样分压点电压也越低。当分压点电压低于0.7V时，NPN型三极管VTl截止，直流继电器J释放，起到了限制负荷电流作用。
[0010]停电自锁:当直流电源停电再来电时，由于PNP型三极管VT2基极通过直流继电器J线圈处于高电平，所以PNP型三极管VT2截止，NPN型三极管VTI也截止，直流继电器J不吸合，使输出端(OUT)无直流电压输出。
[0011]电解电容Cl的作用:电路未接电解电容Cl时，在多次关断并再接通直流电源的瞬间，NPN型三极管VTl有时会出现误导通现象。这主要是干扰和PNP型三极管VT2可能存在微小漏电流造成的。利用电解电容两端电压不能突变的原理。在NPN型三极管VTl基极并接电解电容Cl后，连续几十次关断或再接通直流电源，再未出现误导通现象。另外，电位器RP还起着在停电瞬间使电解电容Cl快速放电的作用。避免直流电源在关、开时间极短的情况下，由于电解电容Cl的作用而出现PNP型三极管VT2延迟误导通的现象。
[0012]技术方案:12V直流电源短路过载保护装置，它包括12V直流电源、短路过载保护及停电自锁电路、状态指示电路，其特征在于:
[0013]短路过载保护及停电自锁电路:它由NPN型三极管VT1、电解电容Cl、直流继电器J、PNP型三极管VT2、电阻R2、线性电位器RP及按钮开关AN组成，NPN型三极管VTl基极接电解电容Cl正极和PNP型三极管VT2集电极及按钮开关AN —端，NPN型三极管VTl发射极、电解电容Cl负极和线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，NPN型三极管VTl集电极接PNP型三极管VT2基极和直流继电器J线圈一端，直流继电器J线圈另一端接电路正极VCC，PNP型三极管VT2发射极接按钮开关AN另一端和电阻R2 —端，电阻R2另一端接电路正极VCC;
[0014]12V直流电源的正极接电路正极VCC和直流继电器J常开触点J-1的动触点，直流继电器J常开触点J-1的静触点接12V直流电源正极输出端子VCC1，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
[0015]状态指示电路:它由双色发光二极管LEDl~LED2和降压电阻Rl组成，双色发光二极管LEDl负极和双色发光二极管LED2负极通过降压电阻Rl接电路地GND，双色发光二极管LEDl正极接电路正极VCC，双色发光二极管LED2正极接12V直流电源正极输出端子VCC I。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]附图1是实施例提供的一种12V直流电源短路过载保护装置的电路工作原理图；VCCl为12V直流电源正极输出端子。
【具体实施方式】
[0017]按照附图1所示的12V直流电源短路过载保护装置电路工作原理图和【专利附图】

【附图说明】，并按照
【发明内容】
所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
[0018]元器件的技术参数及选择要求
[0019]VTl为NPN型晶体管，选用的型号为3SC9013，放大倍数β ≥ 160 ；
[0020]VT2为PNP型晶体管，选用的型号为3SC9012，放大倍数β≥160 ;
[0021]降压电阻Rl的阻值为IK Ω ;电阻R2的阻值为10ΚΩ ;电位器RP的阻值为4.7Κ Ω ；
[0022]电解电容Cl的容量为I μ F/50V ；
[0023]LEDl~LED2为三端双色发光二极管，其中:发光二极管LEDl为绿色，发光二极管LED2为红色；
[0024]AN为按钮开关，选用常开式按钮开关；
[0025]J为直流继电器，选用JRX-13F型、工作电压12V，它共有5个脚，其中直流继电器J线圈有2个脚，输出有3个控制引脚分别组成常开触点J-1和常闭触点J-2 ；
[0026]12V直流电源可用非稳压直流电源，最大输出电流≥2A。
[0027]电路制作要点与电路调试
[0028]因12V直流电源短路过载保护装置的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单调试即可正常工作；
[0029]分别使用1000mA/15V、800mA/12V、500mA/10V直流电源做试验，用300W电阻丝作负载(把电阻丝的两端与保护装置输出端可靠连接，并将其放在一块耐热绝缘板上；然后把直流电流表的红表笔接在保护装置输出端，再用黑表笔从电阻丝一端贴紧，缓慢滑向中段。调节电位器RP的阻值，使负载电流100~1000mA都能获得满意的保护效果。
【权利要求】
1.一种12V直流电源短路过载保护装置，它包括12V直流电源、短路过载保护及停电自锁电路、状态指示电路，其特征在于: 所述的短路过载保护及停电自锁电路由NPN型三极管VTl、电解电容Cl、直流继电器J、PNP型三极管VT2、电阻R2、线性电位器RP及按钮开关AN组成，NPN型三极管VTl基极接电解电容Cl正极和PNP型三极管VT2集电极及按钮开关AN —端，NPN型三极管VTl发射极、电解电容Cl负极和线性电位器RP另一端及其活动端接电路地GND，NPN型三极管VTl集电极接PNP型三极管VT2基极和直流继电器J线圈一端，直流继电器J线圈另一端接电路正极VCC，PNP型三极管VT2发射极接按钮开关AN另一端和电阻R2 —端，电阻R2另一端接电路正极VCC ； 所述的12V直流电源的正极接电路正极VCC和直流继电器J常开触点J-1的动触点，直流继电器J常开触点J-1的静触点接12V直流电源正极输出端子VCC1，12V直流电源的负极与电路地GND相连。
2.根据权利要求1所述的12V直流电源短路过载保护装置，其特征是:状态指示电路由双色发光二极管LEDl~LED2和降压电阻Rl组成，双色发光二极管LEDl负极和双色发光二极管LED2负极通过降压电阻Rl接电路地GND，双色发光二极管LEDl正极接电路正极VCC，双色发光二极管LED2正 极接12V直流电源正极输出端子VCCl。
【文档编号】H02H3/08GK103904613SQ201410168594
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】吴建堂 申请人:吴建堂