专利名称：简洁防雷电源的制作方法
技术领域：
本发明属于保安器配套领域。
背景技术：
发明者已有了多项电子技术成果，属于保安器材类，均需要一种较好的稳压电源与之配套，但现在的三端稳压集成电路不能达到较好的效果。其主要原因一是防雷等级不高，这样保安器材将在雷雨季可能损害，或不能正常工作，将造成保安器失控的严重时段。二是不能在市电很宽的范围内工作，直接影响了保安器材的应用范围。三是稳压数值不能灵活地调到有小数的稳压值，如3。7伏，12.7伏，所以不能适应之配套的电器的要求。造成以上三点不足的一个重要原因在于电子产品中的三端集成稳压电路(如三端稳压集成电路78系列)的固有性造成，78系列稳压集成电路输入端的电压不能太高，通常为30伏。而有雷击时三端集成电路的输入端可能超过此值。所以造成了第一方面的不足。造成第二方面的不足的原因是，将220伏市电变为电子线路所需的低压后的桥式整流电压输出值，只能满足大多数情况的市电标准，在市电高的地方与时段时，其桥式整流输出就可能超过三端集成电路的输入额定值。为解决这一问题，通常的传统方法是，在桥式整流之后三端集成电路之前，新增加一级射随器，其目的是，当桥式整流电压过高后，让射随器将输出限压，使这不要超过三端集成电路输入的额定电压。这样的方案虽然扩展了桥式整流输出的上限值，但又产生了新的矛盾，因为新增的射随器会产生附加损失电压降。在市电较低时，三端集成电路有可能可以工作，但因新增的射随器存在附加电压降，三端集成电路输入端就会变低，低于所需值，就不能稳压。之二是线路复杂。造成第三方面的原因是，由于三端稳压集成电路的输出值是固定的某一整数值，如5伏，8伏，12伏，还不能满足需要有小数值的的浮充电压，如12.6伏等。此外，所配的稳压电源还涉及造价成本与可靠性等多方面的约束，所以所需的稳压电源，初看起来简单，但仔细分析，确充满着多处难点，还必须进一步创新。
发明内容本发明的目的是设计一种新的稳压电源电路，使该电子电路一是具有很强的抗雷能力，二是可以在市电变化较大的地放与时段能正常工作，三是可以调整成稳压所需的任意值，四是具有过压过流保护性能，主要目的一是能与发明者已有的专利成果能很好地配合，产生更好的技术效果，二是为开发其它电子产品提供更大的空间。本发明的具体措施是:1、简洁防雷电源是，由变压器、桥式整流输出、防雷管、输出电压调整管，基准电压支路，备份保护支路、过流保护支路共同组成。其具体线路是:用变压器低压的二次侧连接了一个整流单元，整流的输出与地线间连接了一只防雷管；其输出还连接了一只输出电压调整管的集电极；其输出还连接了一只电阻的一端；该电阻的另一端连接连接了输出电压调整管的基极。[0008]输出电压调整管的基极连接了两条支路接地，第一条支路是基极连接了一只稳压管的正极，该稳压管的负极串联了一只电阻接地；第二条支路即是备份保护支路是由输出电压调整管的基极连接了一支由稳压管组成的稳压电路接地。用一只电阻一端接在了输出电压调整管的发射极，另一端作为稳压电路的输出；用数只二极管串联，接二极管正极的一端接在了调整管的基极，另一端接在调整流器管的发射极；用输出电压调整管的发射极与地线的引出线共同组成了两端向外输出线。2、备份保护支路之一是由一只稳压管的正极接在输出电压调整管的基极上，负极接地；之二是用一只稳压管的正极接在输出电压调整管的基极上，负极串联了数只二极管后接地。3、备份保护支路稳压管所串联的二极管个数是2个。4、输出电压调整管，稳压放大管是高反压大功率管。5、输出电压调整管上偏电阻是在3K至5K之间，第一支路与稳压管串联的电阻阻值是上偏电阻的10至15分之一。6、输出电压调整管基极地两支路所用的稳压管是6伏至12伏。7、整流电路中所用的二极管是5408。对以下措施进一步解释如下:一、稳压的主要原理:输出电压调整管接成了射随器放大形式，具有很强的负反馈，一旦基极基准电路线路参数确定后，调整管就可以稳定在一个具体的数值上。二、调整管基极对地支路设计有两条支路线路特点与意义:1、第一支路由一只稳压管与电阻串联而成，在调整时其中的稳压管的压降点主导意义，而所串的电阻压降占很少的部分，这就产生了两重意义:之一是本发明输出的稳压值的主导部份由该支睡的稳压管而定，而是小部分是由电阻而定，因此在调整蓄电池浮充时所需要精准电压时，可以通过选两部分的参数而调整获得，而且也一定会经过两部分的调整而获得。之二是当输入电压过高时，所串联的电阻两端电压会陡然上升，会引起第二支路的导通，从而形成本发明提出的一种“特殊的替代”保护方式。其原理是:在没有产生过压时，该第二支路电流会因被稳压低的第一支路钳位，无电流通过。该支路有电流时只有两种情况，一是整流输出电压过高，第一支路电压过大超过第二支路稳压值时；二是第一支路中稳压管损坏开路时。上述两种情况之一，第二支路立即自动投入，这种保护带来的好处是线路是从两方面增进了线路的可靠性。众所周之，在整流电路中，稳压管是一种易坏件，因为它处于长期通电过程中，同时当有过压时加重了负荷，更易损坏。是一个薄弱环节，而本发明这样设计后，就能很好地杜绝这个环节。其原因之一是，第二支路在正常工作时被钳位无电流通过，不产生“电磨损”，不易损坏，处于一种“永远守候的备份状态”，如果第一支路稳压管损坏，第二支路立即投入，所以线路不可能不工作。之二如果输入有雷击等意外原因，雷击产生的涌流由原本一条支路的负荷变为了两条支路，减轻了第一支路的压力，从而也减少了第一支路损坏的可能性。2、第2条支路线路特点与意义:由于第二条支路的稳压管与第一条支路的稳压管参数一样，只是多串联了 2只二极管，所以第二条参数的稳压值很好调整，易于精确化与工程化。因为一个PN节基本上可为0.7伏。三、与78系列稳压集成电路相比，多项指标优异及原因:1、大大提高了防雷等级。其原因是防雷实行了三级保护，措施之一是调整管采用了高反压大功率管，其反压可以达数百伏，几乎是78系列的三端稳压集成电路输入电压的10倍左右，相当于承受能力提高了 10倍。之二是增加了防雷管作二级保护，能将雷击时的电压限制在击穿电压的数十伏的范围内，之三是在输出电压调整管的基极增加了两条之路后，避免了易坏件稳压管的损坏，两条支路能较好地释放雷击产生的涌流。2、在市电较高的地方与时段不会损坏电路。其原因是调整管是高反压管，仅管此时桥式输出的电压高，但是还会远低于高反压管耐压值。3、能在市电较低的地方与时段工作。其要原因一是因调整管是高反压管，所以在设计时可以把桥式输出电压可以设计得高一些，在市电低时这时桥式电压不可能很低，就可以作一定补偿。二是输出电压调整管，不会产生附加电压降，它直接将桥式整流输出电压调整为输出稳压电路输出电压，即是只要桥式电压高于输出电压，且这个电压能使三极管工作，就能稳压。(说明:如果采用传统的三极管与三端集成电路串联的传统设计方案，因为三端要稳定的工作，必须要输入端的电压高于输出端一个定值，而三端集成电路的输入前级如果串有三极管发射器，则输入端就增加了射随器引起的附加电压损失，也即是在市电低时，桥式输出必须要减去附加损失电压后，才是三端集成电路的输入有效电压。而在市电低时，这是宝贵的电压。)4、能扩展市电变化范围。其原因是由于上两条原因，市电高时不损坏电路，而在较低时仍可以正常工作。所以可大大地扩展了市电变化的工作范围。5、可以调整不同的输出稳压值的原因。可以选其稳压参数对输出电压进行粗调，可以调整电阻的阻值实现对基极电压的精调，阻值越高，电压越高，反之电压越低。从而可以实现对电源的精准值的校正。四、过流保护原理:当输出电流过大时，调整管发射极所串联的电阻压降增大，超过一定值时，过流保护支路中的二极管导通，流入输出电压调整管的基极电流减少，负载过流超多，则减少的基极电流越多，自动形成对调整管保护。五、过压保护原理:当输入电压过高时，第一条支路上的电阻压降增大时，第二条支路立即导通，输出电压调整管基极电压被钳位到第二支路稳压的额定数，输出电压被钳位到额定值。六、提高可靠性的几点措施:之一，在防雷电路中，形成了三级保护，(见第二条)。之二，在防雷保护第三级保护中设计了调压管基极对地的两条支路的双重保护避免了易坏件损坏的薄弱环节。之三、利用复合功能，减少元件数，但性能不减，如基极对地两支路，即是基准电压，又是过压保护，又对雷击时形成涌流通道。本发明实施后有以下显著的优点:1、性能好，体现在以下方面:一是抗雷效果好，在雷雨季节，不易损坏，所配套的电器不因雷雨天而停止工作。二是适应面广，比传统的稳压电源有更宽的适应能力，即是可以使所配的保安器在电压高的地方与时段或意外原因时工作而不致于损坏，而在电压较低的地方与时段也能正常工作。三是，可用于输出代有小数的稳压值。而发明者已有的成果是保安类，需要对蓄电池的浮充电路，该线路不可能是整数值。所以本发明有很强的配套能力，四是、性能优异，具有过压与过流保护，而用三端集成电路或传统的三极管与三端集成电路的联合设计其功能在以上多种性能上不如该线路，甚至是难以实现。2、可靠，优于目前广泛应用的传统设计。原因一是，在电子线路，有源件如三极管集成电路是是易坏件，而在该线路中只有只有一只三极管且为高反压大功率管，可靠性一般都大大高于普通三极管。原因二是，在电子线路，稳压二极管也是易坏件之一，而在本发明中，对稳压管作了特殊处理，所以可靠性高于传统的联合设计。3、成本低。核心件只有一只三极管，而比很多专业稳压电源要廉价很多。4、线路不复杂，具有可操作性与批量生产性。
图1是实施本发明措施的I的电路图。图中:01、整流器输出；02、防雷管；03、输出电压调整管上偏电阻；04、输出电压调整管；05、过流保护电阻；06、输出电压调整管基极第一支路中的稳压管；07、输出电压调整管基极第一支路中的串联电阻；08、输出电压调整管基极第二支路；09、过流保护二极管电路；10、电源输出端。图2是实施本发明措施的2所提出的之一的说明图。图中:01、整流器输出；02、防雷管；03、输出电压调整管上偏电阻；04、输出电压调整管；05、过流保护电阻；06、输出电压调整管基极第一支路中的稳压管；07、输出电压调整管基极第一支路中的串联电阻；09、过流保护二极管电路；10、电源输出端；201、措施2中之一所提出的基极对地第二支路。图3是实施本发明措施的3的说明图。图中:01、整流器输出；02、防雷管；03、输出电压调整管上偏电阻；04、输出电压调整管；05、过流保护电阻，06、输出电压调整管基极第一支路中的稳压管；07、输出电压调整管基极第一支路中的串联电阻；09、过流保护二极管电路；10、电源输出端，201、措施2中之一所提出的基极对地第二支路的稳压管；301、措施3中所提出的串联二极管。
具体实施方式
1、图1、图2、图3描述了本发明的一种实例。2、按图选定各元件，其中三极管选定高反压大功率管，如3DD15，防雷管击穿电压参数应选低于三极管反压值。3、按图焊接。4、调整输出电压稳压值。调整对象主要是第一支路稳压值的数值。首先确定了第一支路中的稳压管参数，让其稳压参数为输出电压的主导部分，再调整第一支路所串联的电阻07，其规律是当该电阻的阻值越大，则输出的电压越高，反之越低。调整后使R2电阻值符合要求，但R2的降压不能在第一支路占有较大的比例。5、调整第二支路的稳压参数:原则上第二支路的稳压管参数与第一支路参数相同。然后在串上二只面结合型的二极管。6、调试:将电流串在第二支路，当输入正常输出电压时，电表指示为零，升高输入电压，到一定的时候，电表指不会有电流产生。
权利要求1.简洁防雷电源，其特征是:由变压器、桥式整流输出，防雷管、输出电压调整管，基准电压支路，备份保护支路、过流保护支路共同组成； 其具体线路是:用变压器低压的二次侧连接了一个整流单元，整流的输出与地线间连接了一只防雷管；其输出还连接了一只输出电压调整管的集电极；其输出还连接了一只电阻的一端；该电阻的另一端连接了输出电压调整管的基极； 输出电压调整管的基极连接了两条支路接地，第一条支路是基极连接了一只稳压管的正极，该稳压管的负极串联了一只电阻接地；第二条支路即是备份保护支路是由输出电压调整管的基极连接了一支由稳压管组成的稳压电路接地； 用一只电阻一端接在了输出电压调整管的发射极，另一端作为稳压电路的输出；用数只二极管串联，接二极管正极的一端接在了调整管的基极，另一端接在调整流器管的发射极； 用输出电压调整管的发射极与地线的引出线共同组成了两端向外输出线。
2.根据权利要求1所述的简洁防雷电源，其特征是，备份保护支路之一是由一只稳压管的正极接在输出电压调整管的基极上，负极接地；之二是用一只稳压管的正极接在输出电压调整管的基极上，负极串联了数只二极管后接地。
3.根据权利要求1所述的简洁防雷电源，其特征是:备份保护支路稳压管所串联的二极管个数是2个。
4.根据权利要求1所述的简洁防雷电源，其特征是:输出电压调整管，稳压放大管是高反压大功率管。
5.根据权利要求1所述的简洁防雷电源，其特征是:输出电压调整管上偏电阻是在3K至5K之间，第一支路与稳压管串联的电阻阻值是上偏电阻的10至15分之一。
6.根据权利要求1所述的简洁防雷电源，其特征是:输出电压调整管基极地两支路所用的稳压管是6伏至12伏。
7.根据权利要求1所述的简洁防雷电源，其特征是:整流电路中所用的二极管是5408。
专利摘要简洁防雷电源，属于保安器配套技术领域。由变压器、桥式整流输出、防雷管、输出电压调整管，基准电压支路，备份保护支路、过流保护支路共同组成，共同组成。他主要与发明者已有的成果进行配套，将对发明者已申请的专利作进一步提升与完善。本实用新型的设计方案中，不采用传统的三端集成电路，也不采用以及三端集成电路与三极管的组合的联合设计。产生出的特点一是防雷效果好，实现了三极保护。二是可适应的市电变化宽。三是可以调出灵活的稳压电源数值。四是过压保护与过流保护强。五是相对廉价。六是线路简洁，只有一个三极管，由于本实用新型采用了六条措施，性能优异，它也有较泛的用途。
文档编号H02M7/06GK202997954SQ20122057389
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月4日 优先权日2012年11月4日
发明者王望, 宁永重 申请人:王望