電源頻率檢測器/過流檢測器電路設(shè)計(jì)

電源頻率檢測器

對于某些電子儀器和電氣設(shè)備，對見六電源的頻率有著一定的要求，電源頻率高于或低于 50Hz，都會影響設(shè)備的正常工作，甚至造成儀器和設(shè)備的損壞。因此，對于此類設(shè)備需要裝設(shè)電源頻率檢測裝置，當(dāng)電源頻率超出要求的偏差范圍時，該裝置能夠打出警示或自動切斷電源，以確保設(shè)備的安全。

一、電路工作原理

電源頻率檢測器電路圖如圖 41 所示。

電路中，CD4013 中的第一觸發(fā)器 IC-1 組成一個雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，用來對輸入的電源信號整形和二分頻。由它的 Q1 端輸出的分頻信號作為開光管 VT1 的開關(guān)控制信號。第二觸發(fā)器 IC-2 的 R3、R4、R5 及 C3 組成頻率檢測電路，當(dāng)電源頻率超出規(guī)定范圍時，頻率檢測電路輸出檢測信號使 VT2 導(dǎo)通，切斷電源。當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的下降沿使 VT1 截止時 ，電容 C3 通過 R3、R4、R5 進(jìn)行充電，如果電源頻率較低，電容充電時間將延長，C3 上端的電壓將會升高，通過 R5 與 R7 分壓后會使 VT2 導(dǎo)通，繼電器吸和，它的常閉觸點(diǎn)將電源斷開。在電源頻率正常時，由于開關(guān)管 VT1 關(guān)斷的時間小于電容 C3 的充電時間常數(shù)，C3上端的充電電壓達(dá)不到 VT2 的導(dǎo)通電壓，被控設(shè)備將正常工作。

二、元器件的選擇

元器件無特殊要求，可按圖上標(biāo)示選擇。

三、制作和調(diào)試方法

該電路的元件型號及數(shù)值已在圖中標(biāo)出，組裝后無須調(diào)試即可使用。

采用555時基電路的過流檢測器

本電路構(gòu)思巧妙、工作可靠、元件價廉易購，值得推薦。

一、電路工作原理

電路原理如圖 42 所示。

當(dāng)負(fù)載電流過大時，555(IC1)的③腳變低，要使它再次變高就需要按壓復(fù)位開關(guān) S1(當(dāng)然，只是在負(fù)載電流恢復(fù)到限定值以下，③腳才有再次變高的可能)。③腳輸出電平的跳變可以用來控制報(bào)警器、指示燈、限流電路或其它需要控制的電路。電阻 R2 起電流傳感器的作用，由于其兩端壓降不是用來驅(qū)動晶體管，故可以取得小些 。這樣，負(fù)載得到的電源電壓與本電路的電源電壓接近相等，R2 本身的功率損耗很小。在 555 內(nèi)部，③腳與地之間是一個分壓器，它為兩個比較器的一個輸入端提供基準(zhǔn)電壓 。

這兩個比較器的另一個輸入端則分別通過②腳和⑥腳接到復(fù)位按鈕 S1 和電位器 P1。比較器的輸出端則分別控制內(nèi)部雙穩(wěn)觸發(fā)器的置位和復(fù)位輸入端。雙穩(wěn)觸發(fā)器的輸出端通過③腳向外部電路提供輸出信號。

使用前，在不接負(fù)載 RL 的情況下調(diào)節(jié) P1，使 ⑥腳電壓正好低于 2/3 電源電壓。使用中 ，如果因負(fù)載電流過大而使⑧腳電壓下降過多，則⑥腳電壓變得高于⑤腳。于是，接到⑥腳的比較器改變狀態(tài)，使雙穩(wěn)觸發(fā)器復(fù)位，③腳即變成低電平。此狀態(tài)一直保持到按壓復(fù)位開關(guān)S1 為止，此時 S1 將另一個比較器的反相輸入端拉到地電位，該比較器即改變狀態(tài)并使雙穩(wěn)觸發(fā)器置位，③腳再次輸出高電平。

二、元器件的選擇

IC 選用選擇 555 型時基集成電路；R1、R2 和 R3 選用 1/4W 和 1/8W 的金屬膜電阻器或碳膜電阻器。RP 選用一般電位器。按鍵 S1 選用微型單極開關(guān)。

三、制作與調(diào)試方法

本電路在 5—14.5V 電源電下均能正常工作，在10V 時的消耗電流約 7mA。注意，采用這種接法會使⑧腳電壓低于其它腳，但根據(jù)廠家的數(shù)據(jù)，只要這種電壓差不大于 300mV 就不會出問題。