自动控制限流开关的设计与应用

发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:438

电路的设计和原理

自动控制限流开关的设计，关键是在用户电路过载时自动切断控制，而当负载降低时自动限流开关开始作用，恢复供电。基于该种功能，此电路必须对用户电路信号进行取样，用取样信号来控制电路的通断，取样功能可由一个互感器电路来实现，电路开关则由继电器来实现。控制电路部分用两个三极管和555型时基集成电路来实现，如图1所示，因为555型时基集成电路在结构上由模拟电路和数字电路组合而成，将逻辑功能和模拟功能兼容为一体。同时，其输入电平不一定是逻辑电平，也可以是模拟电路电平，而且，555型时基集成电路的最大输出电流高达200ma，负载能力强，可以直接驱动小电机和继电器等负载。

继电器和555型时基集成电路需要工作电压，因此，开关电路中必须有整流稳压电路，由此可见，这种开关电路大致分为整流稳压电路和控制电路两个部分。

整流稳压电路

220v电压通过l1变压器得到15v交流电压，再通过电桥整流，在c4上得到15v直流电压，再通过7812的第一个引脚输入，第二个引脚得到12v直流电压，此电压用于驱动继电器的线圈，同时提供三极管的偏置电压。

控制电路

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555型时基电路

555型时基集成电路的引脚功能如下：

1是地线，2是触发，3是输出电平，4是复位，5是控制电压，6是阀值电压，7是放电，8是电源(vdd)。

555型时基电路的等效电路如图2所示。

控制电路的工作原理

用户正常用电时，互感器l2上有电流通过，这时，取样电路d5、c1、r1、r2对电路进行取样，因为用户正常用电，取样电压就是r2上的电压，不足以击穿稳压管d7，t1(9014集成块)的基极为低电平，t2(9013集成块)截止，555型时基集成电路的引脚2和引脚6的电压均为12v，并且v2=v6≥2/3vdd=8v。由555型时基集成电路的工作原理可知，v3=0为低电平，t2(9013集成块)截止，线包k中无电流，开关k1保持闭合，线路继续供电。当用户超额用电时，取样电路使d7导通，从而使9014的基极电压升高，使9014饱和，电容器c2通过9014放电，555型时基集成电路的引脚2、6电压降低，当v2=v6≤1/3vdd=4v时，v3为高电平，9013导通，而继电器j中有电流流过，继电器j动作，触点打开，线路中断供电，这时，取样电平变为0v，9014截止，c2充电，当v2=v6≥8v时，v3为0v，9013截止，继电器j中无电流，k1闭合。如果这时用户仍未移去超额负载，取样电压又使9014导通，c2放电，9013导通，k1断开，电路断开，控制电路对用户电路进行检测，直到用户移去超额负载，电路才会开始正常供电，这样，电路就实现了自动控制功能。