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一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用_罗志聪

一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用_罗志聪
一个高可靠性的短路保护电路设计及其应用_罗志聪

防反接保护电路

防反接保护电路 防反接保护电路 1,通常情况下直流电源输入防反接保护电路是利用二极管的单向导电性来实现防反接保护。如下图1示: 这种接法简单可靠,但当输入大电流的情况下功耗影响是非常大的。以输入电流额定值达到2A,如选用Onsemi的快速恢复二极管MUR3020PT,额定管压降为0.7V,那么功耗至少也要达到:Pd=2A×0.7V=1.4W,这样效率低,发热量大,要加散热器。 2,另外还可以用二极管桥对输入做整流,这样电路就永远有正确的极性(图2)。这些方案的缺点是,二极管上的压降会消耗能量。输入电流为2A时,图1中的电路功耗为1.4W,图2中电路的功耗为2.8W。 图1,一只串联二极管保护系统不受反向极性影响,二极管有0.7V的压降 图2 是一个桥式整流器,不论什么极性都可以正常工作,但是有两个二极管导通,功耗是图1的两倍MOS管型防反接保护电路 图3利用了MOS管的开关特性,控制电路的导通和断开来设计防反接保护电路,由于功率MOS管的内阻很小,现在MOSFET Rds(on)已经能够做到毫欧级,解决了现有采用二极管电源防反接方案存在的压降和功耗过大的问题。 极性反接保护将保护用场效应管与被保护电路串联连接。保护用场效应管为PMOS场效应管或NMOS场效应管。若为PMOS,其栅极和源极分别连接被保护电路的接地端和电源端,其漏极连接被保护电路中PMOS元件的衬底。若是NMOS,其栅极和源极分别连接被保护电路的电源端和接地端,其漏极连接被保护电路中NMOS元件的衬底。一旦被保护电路的电源极性反接,保护用场效应管会形成断路,防止电流烧毁电路中的场效应管元件,保护整体电路。 具体N沟道MOS管防反接保护电路电路如图3示

可靠性设计准则

可靠性设计准则 1、新技术采用准则: 实施合理的继承性设计,在原有成熟产品的基础上开发、研制新产品; 尽量不使用不成熟的新技术、新工艺及新材料; 新技术的采用必须有良好的预研基础,并按规定进行评审和鉴定。 2、简化设计准则: 分析权衡产品功能,合并相同或相似功能,消除不必要功能; 在满足技术指标前提下尽量简化设计方案,减少零部件的数量; 尽量减少执行同一或相近功能的零部件、元器件数量; 优选标准化程度高的零部件、紧固件、元器件、连接件等; 最大限度采用通用组件、零部件、元器件,并尽量减少其品种; 必须使故障率高、易损坏、关键件的单元具有良好互换性和通用性; 产品修改时,不应改变其安装和连接方式以及有关部位的尺寸,使新旧可互换;设计须尽量使电路、结构简单的同时不给其他电路、结构增加不合理应力。 3、热设计准则: 元器件布局时应考虑周围零部件热辐射影响,将发热较大器件尽可能分散; 将热敏感器件远离热源或采取隔离(如电容器); 尽量采用温度漂移小的器件; 尽量降低接触面的热阻——加大热传导的面积、增加传导器件之间的接触压力、接触面应平整光滑且必要时可在发热体表面涂上散热图层以增加黑度系数、在传导路径中不应有绝热或隔热件; 应选用导热系数大的材料制造传导材料; 尽量缩短热传导的路径(加大横截面); 接近高温区的所有器件均应采取防护措施(间隙及使用耐高温绝缘材料); 发热器件应尽可能置于上方,条件允许应处于气流通道上; 发热量较大或电流较大元器件应安装散热器并远离其他器件; 尽可能利用金属机箱或底盘散热。

4、容差设计准则: 设计应考虑零部件元器件的制造容差、温漂、时漂的影响; 对系统参数影响较大的器件应选用低允差和高稳定性器件; 电路的阻抗匹配参数应保证在极限温度情况下电路工作稳定; 对稳定性要求高的电路,应通过容差分析进行参数设计; 正确选择元器件的工作点,使温度和使用环境的变化对电路影响最小。 5、机械环境设计准则: 应使电路结构对机械环境的影响最小; 元器件、材料的特性应满足产品的机械环境要求; 细长或较重的元器件应予以固定,以防振动疲劳断裂; 对振动和冲击强烈的部位应进行减震设计; 接插件等可移动的点接触部位,应加固和锁紧,以免振动时接触不良; 零部件应避免悬挂式安装,以防振动疲劳断裂; 供导线通过的金属隔板孔必须设置绝缘套,导线不得沿锐边、棱角铺设,以防磨损; 对于印制电路板应加固和锁紧,以免在振动时产生接触不良和脱开; 继电器安装应使触电的动作方向与衔铁的吸合方向相同,尽量不要与振动方向一致; 接插头处尽可能有支撑物; 在绕曲与振动环境下,应尽量使用软导线。 6、电磁兼容设计准则: 应采用良导体(如铜、铝)作为高频电场的屏蔽材料; 应采用导磁材料(如铁)作为低频磁场的屏蔽材料; 多重屏蔽能提高屏蔽效果和扩大屏蔽的频率范围; 有屏蔽要求的设备,应注意开口和间断处并做屏蔽处理; 金属表面之间必须紧密接触是获得良好搭接的关键; 搭接最好选用相同材料,选用不同材料时要注意搭接腐蚀问题; 在需要的场合,必须保护搭接免受潮气和其它腐蚀作用; 应把搭接片直接搭接在基体构件上,搭接片应能承受流过的电流;

过欠电压保护电路设计

电子技术课程设计 课程名称:过欠电压保护提示电路院系:电气与信息工程学院 专业班级:自动化09101 班 学生姓名:曾凡林 学生学号: 200916010111 指导教师:潘湘高 完成时间:2011.6.4 报告成绩:

摘要 当异动的电网电压高于或低于用电设备的正常工作电压范围时,过、欠压报警装置能自动切断用电设备的电源,从而起到保护用电设备的作用。当电网电压恢复到正常范围内后,经过过、欠压报警装置电路的延迟,将自动恢复电网电压对用电设备的供电,保证了用电设备正常安全地运行。当电网交流电压≥250V或≤180V时,经3~4秒后本装置将切断用电设备的交流供电。在电网交流电压恢复正常后,经本装置延迟3~5分钟后恢复用电设备的交流供电。 ABSTRACT When the voltage changes of the electrical equipment above or below the normal operating voltage range, too, under-voltage alarm device to automatically cut the power consumption of equipment in order to play a role in the protection of electrical equipment. When the grid voltage back to the normal range after, and under-voltage alarm circuit of the delay in the resumption of the automatic voltage power supply to electrical equipment to ensure the safety of electrical equipment to run normal. When the power grid or ≥ 250V AC voltage ≤ 180V when, after 3 to 4 seconds after the device to cut off the exchange of electricity supply equipment, while using light-emitting LED warning. AC voltage in the grid back to normal after delays in the device 3 to 5 minutes after the resumption of exchange of electricity supply equipment.

过载保护概念及扭力限制器

过载保护的概念 过载保护顾名思义即载荷(负载)超出某一限定值,为了维护机器及设备的安全而进行的保护。我们所指的过载保护装置主要是针对于机器和设备的扭矩进行保护的扭矩限制器、扭矩保持器、对机器及设备轴向载荷(包括拉力和推力)过载进行保护的直线限力器,对电机过载进行保护的电气式过载保护器 扭矩限制器又称安全离合器、安全联轴器,常用于安装在动力传动的主、被动侧之间,当发生过载故障时(扭矩超过设定值),扭矩限制器便会产生分离,从而有效保护了驱动机械(如电机、减速机、伺服马达)以及负载,常见形式为:磨擦式扭矩限制器以及滚珠式扭矩限制器。扭矩限制器的安装结构形式有:轴-轴、轴-法兰、轴-同步带轮、轴-链轮、轴-齿轮、轴-带轮等。 扭矩保持器也称扭力控制器、滑动联轴器。常用于安装在动力传动的驱动侧和负载侧之间,一旦传递扭矩达到设定值,扭矩保持器便会产生打滑,从而使动力传动的主、被动侧以固定扭矩值传递动力。主要用于需要提供定扭矩值的间歇性滑移工况以及收放卷时的张力控制。 直线限力器是对机器及设备直线方向载荷(包括拉力和推力)过载进行保护的过载保护装置。联接在同一直线上的主、被动机构之间,一旦主、被动侧间拉力或推力超出限定值,主、被动侧间动力瞬间完全卸载,防止了轴向载荷过载故障导致的停机和损伤。 电式的过载保护器是通过监视电流而迅速检测出电机过载。它不同于电机的过载保护器如热继电器、熔断器等,而是用于设备保护的过载保护器。与热继电器相比其反应时间更为迅速,不到其反应时间的1/5,电机过载保护器的电流在稍微超过预设电流时不会动作,即使工作其动作也会很缓慢。 过载保护的类别及特点

工作原理分: 一机械式过载保护器 1 扭矩限制器 A 滚珠型扭矩限制器 特点:滚珠式(钢球式)过载保护器,其制造简单,工作可靠,过载时滑动摩擦力矩小(有的几乎没有),动作灵敏度高,自动恢复精度高,其结构形式也是最丰富的,是自动化工业生产的理想产品。 B 摩擦型扭矩限制器 特点:摩擦式过载保护器,过载时因摩擦消耗能量缓和冲击,故工作平稳、调整和使用方便、维修简单、灵敏度较高,过载消除后即自动恢复,用于转速高,转动惯量大的传动装置,是目前使用比较广泛的产品。 2 扭矩保持器 特点:是一种摩擦型的扭矩限制器,当传递扭矩达到设定值时,扭矩保持器打滑,与普通的摩擦离合器不同的是主要用于低速时的滑移使用场合,能够达到很高的控制精度,如收放卷的张力控制、滚子输送的间歇打滑、旋转工作台的缓冲制动、拧螺丝机构、拧螺母机构、拧阀门机构等设备上的扭矩控制。 3 直线限力器 特点:是用于轴向负载过载保护的装置,一旦轴向的推力或者拉力出现过载,直线限力器立即跳闸,完全切断传递动力,当轴向过负载卸荷或下降到设定值以下时,直线限力器自动回复到过负载保护状态,可正常传递轴向力,从而保护了机器及设备不因过载而损坏,常用于凸轮推杆机构、曲柄机构的过载保护场合。 二电气式过载保护器 特点;电流冲击继电式的过载保护器,能通过监视电流而迅速检测出电机过载,从而能使昂贵的设备避免损坏。它不同于电机的过载保护器如热继电器、熔断器等,而是用于设备保护的过载保护器。与热继电器相比其反应时间更为迅速,不到其反应时间的1/5,电机过载保

质量和可靠性报告

×密 产品名称(产品代号) 质量和可靠性报告 编制:日期: 校对:日期: 审核:日期: 标审:日期: 会签:日期: 批准:日期: 第 1 页共 15 页

目次 1 概述 (3) 1.1 产品概况 (3) 1.2 工作概述 (3) 2 质量要求 (3) 2.1 质量目标 (3) 2.2 质量保证原则 (3) 2.3 产品质量保证相关文件 (3) 3 质量保证控制 (3) 3.1 质量管理体系控制 (4) 3.2 研制过程质量控制 (4) 4 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性情况 (9) 4.1 可靠性 (9) 4.2 维修性 (10) 4.3 测试性 (10) 4.4 保障性 (11) 4.5 安全性 (11) 5 质量问题分析与处理 (12) 5.1 重大和严重质量问题分析与处理 (12) 5.2 质量数据分析 (12) 5.3 遗留质量问题及解决情况 (13) 5.4 售后服务保证质量风险分析 (13) 6 质量改进措施及建议 (13) 7 结论意见 (13) 第 2 页共 15 页

产品名称(产品代号) 质量和可靠性报告 1 概述 1.1 产品概况 主要包括: a)产品用途; b)产品组成。 1.2 工作概述 主要包括: a) 研制过程(研制节点); b) 研制技术特点; c) 产品质量保证特点; d) 产品质量保证概况; e) 试验验证情况; f) 配套情况; g) 可靠性维修性测试性保障性安全性工作组织机构及运行管理情况; h) 可靠性维修性测试性保障性安全性文件的制定与执行情况。 i) 其它情况。 2 质量要求 2.1 质量目标 说明通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求,承制方需要满足期望的质量并能持续保持该质量的能力。 2.2 质量保证原则 简要通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求的原则。如:用户至上,持续改进,过程控制,激励创新,一次成功等。 2.3 产品质量保证相关文件 简要说明产品质量保证大纲的要求及质量保证相关文件。 3 质量保证控制 第 3 页共 15 页

过电压保护电路汇总

新疆大学 课程设计报告 所属院系:科学技术学院 专业:电气工程及其自动化 课程名称:电子技术基础上 设计题目:过电压保护电路设计 班级:电气14-1 学生姓名:庞浩 学生学号:20142450007 指导老师: 常翠宁 完成日期:2016. 6. 30

1.双向二极管限幅电路

图2 经典过电压保护电路 经典过电压保护电路虽然有许多优点,但是由于Multisim 12.0中无法找到元件 MAX6495,无法进行仿真,所以不选用该方案。 3.智能家电过电压保护电路 电路原理:该装置工作原理见图,电容器C1将220V 交流市电降压限流后,由二极管1D V 、 2D V 整流,电容器2C 担任滤波,得到12V 左右的直流电压。当电网电压正常时, 稳压二极管VDW 不能被击穿导通,此时三极管VT 处于截止状态,双向可控硅VS 受到电压触发面导通,插在插座XS 中的家电通电工作。(图3) 图3 智能家电过压保护电路 如果电网电压突然升高,超过250V ,此时在RP 中点的电压就导致VDW 击穿导通,VDW 导通后,又使得三极管VT 导通,VT 导通后,其集电极—发射极的压降很小,不足以触发VS ,又导致VS 截止,因此插座XS 中的家电断电停止工作,因而起到了保护的目的。一旦电网电压下降,VT 又截止,VT 的集电极电位升高,又触发VS 导通,家电得电继续工作。 R 电阻5.1K1,RP 电位器15K 选用多圈精密电位器1,C1金属化纸介电容0.47uF 耐压≥400V1,C2电解电容100uF/25V1,1D V 、 2D V 整流二极管IN40072,VDW 稳压二极管 12V 的2CW121,VT 晶体三极管3DA87C 、3DG12等1,VS 双向可控硅6—10A 耐压≥600V1,CZ 电源插座10A 250V1 该装置的调试十分简单,当电网电压为220V 时,调整RP ,使VDW 不击穿,当电压升高至250V ,VT 饱和导通即可,调试时用一调压变压器来模拟市电的变化更方便。 优点:能够保护家用电器避免高电压的冲击带来的伤害,、 缺点:需要购买二极管,NPN 型BJT 以及双向可控硅VS ,不太经济。

可靠性设计技术工作规范

可靠性设计技术工作规范 1. 范围 本规范规定了可靠性设计大纲、工作计划编制的相关要求。 本规范规定了可靠性设计准则、原则与方法的相关要求。 2. 规范性引用文件 GJB450A-2004 装备可靠性工作通用要求 GJB841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB899A-2009 可靠性鉴定和验收试验 GB/T7826-20012 系统可靠性分析技术――失效模式和影响分析(FMEA)程序 3. 术语和定义 3.1 可靠性 可靠性(Reliability)指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 可靠性指标主要反映产品或设备的可靠性(Reliability),可靠性是部件(Part)、元件(Component)、产品(Product)或系统(System)的完整性的最佳数量的度量。 平均故障间隔时间又称平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标。 3.2 可靠性设计 可靠性设计(Reliability Design),即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。设计水平是保证产品可靠性的基础。 可靠性设计,在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。 4. 可靠性设计大纲 为了保证产品满足规定的可靠性要求而制定的一套文件,包括可靠性设计组织机构及其职责,要求按进度实施的工作项目、工作程序和需要的资源等。

电流过载问题

为什么断路器有过载功能还要加热继电器保护电机 根据GB14048.1断路器标准,工业用断路器要求1.30In的2小时必须脱扣 民用的,如63A一下的微断,标准要求1.45In的一小时必须脱扣 而根据电机的线圈要求电机线圈1.2In的2小时就会烧 同时如果选择开关的电流与电机的电流一样的话,会导致电机启动过程跳闸而无法起动 很显然断路器QF选用了带长延时过载保护无法保护电机线圈的过载 热继电器是要求1.2In的2小时必须跳闸,并且能够保护电机线圈 一般主开关选用单磁的QF就足够了 但是单磁的QF价格会贵一些,并且货期也会长 所以选用的时候就直接用热磁的QF 这也是有时候在启动过程中QF跳闸的原因所在 所以在此处选择QF一定要慎重 举个例子,如果电机额定电流是40A 如果选择单磁的开关,要选择13In磁脱扣的 如果选择热磁的,选择方法13×40/10=52A 需要选择热磁的10In的额定电流大于52A的 过载保护是长延时的,因此断路器检测到过载(其实也是双金属片发热弯曲)后要有一定的延时才能跳闸,这对于线路过载发热是没有问题的,对于电机的一般过载发热也是没有问题的。 关键是当电机发生断相时这时定子电流增加并不很多,但是转子温度很快上升,电机很快就烧毁了。这种情况经常会发生的。如果有热继电器的话,热继电器迅速检测到温度的上升迅速跳闸,可以有效保护电机(当然,也有不少时候是没法有效保护的)

电动机回路需要实现起动、过载保护、短路保护等功能。 动电动机回路配置方案:第一种为框架断路器(能实现起动、过载、短路保护)+电动机;第二种为塑壳断路器(短路保护)+接触器(起动)+热继电器或带过载保护功能的控制保护装置(过载保护);第三种为塑壳断路器(短路保护和过载保护)+接触器(起动)。 正常情况下:大电机用框架断路器来实现过载保护;小电机断路器只配单磁保护+热继或控保来实现过载,小电动机还可以用电动机启动器来实现过载。

IC产品的质量与可靠性测试

IC 产品的质量与可靠性测试 (IC Quality & Reliability Test ) 质量( Quality )和可靠性( Reliability )在一定程度上可以说是IC 产品的生命,好的品质,长久的耐力往往就是一颗优秀 IC 产品的竞争力所在。在做产品验证时我们往往会遇到三个问题,验证什么,如何去验证,哪里去验证,这就是 what, how , where 的问题了。解决了这三个问题,质量和可靠性就有了保证,制造商才可以大量地将产品推向市场,客户才可以放心地使用产品。现将目前较为流行的测试方法加以简单归类和阐述,力求达到抛砖引玉的作用。质量( Quality ) 就是产品性能的测量,它回答了一个产品是否合乎规格(SPEC的要求,是否符合各项性能指标的问题;可靠性 ( Reliability )则是对产品耐久力的测量,它回答了一个产品生命周期有多长,简单说,它能用多久的问题。所以说质量( Quality ) 解决的是现阶段的问题,可靠性( Reliability )解决的是一段时间以后的问题。知道了两者的区别,我们发现, Quality 的问题解决方法往往比较直接,设计和制造单位在产品生产出来后,通过简单的测试,就可以知道产品的性能是否达到 SPEC的要求,这种测试在IC 的设计和制造单位就可以进行。相对而言, Reliability 的问题似乎就变的十分棘手,这个产品能用多久, who knows? 谁会能保证今天产品能用,明天就一定能用?为了解决这个问题,人们制定了各种各样的标准,如JESD22-A108-A EIAJED- 4701-D101 注: JEDEC( Joint Electron Device Engineering Council )电子设备工程联合

直流电源过电压过流保护电路

直流电源过电压、欠电压及过流保护电路 该保护电路在直流电源输入电压大于30V或小于18V或负载电 流超过35A时,晶闸管都将被触发导 通,致使断路器QF跳闸。图中,YR 为断路器QF的脱扣线圈;KI为过电 流继电器。 带过流保护的电动自行车无级调速电路

图中,RC为补偿网络,以改善电动机的力矩特性。具体数值由实验决定。 电路如图16-91所示。它适用于电动自行车或电动三轮车。调节电位器RP,可改变由555 时基集成电路A组成的方波发生器的方波占空比,达到调速的目的。Rs是过电流取样电 阻,当电动机过载时,Rs上的压降增大,使三极管VTz导通,触发双向晶闸管V导通,分 流了部分负载,从而保护了功率管VTi。 过流保护用电子保险的制作电路图 本电路适用于直流供电过流保护,如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值,该电子保险将断开直流负载。重置电路时,只需把电源关掉,然后再接通。该电路有两个联接点(A、B标记),可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比,大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时,全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通,其集电极的电流值由下式确定:VD4=VR7+0.6。因为D4上的电压(VD4)和R7上的电压(VR7)是恒定的,所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3,因而使其导通,接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电,负载有电流流过。当电源刚接通时,电容器C1提供一段延时,从而避免T1导电和保持T2断开。

保险上的电压(VAB)通常小于2V,具体值取决于负载电流。当负载电流增大时,该电压升高,并且在二极管D4导通时,达到分流部分T2的基极电流,T2的集电极电流因而受到限制。由此,保险上的电压进一步增大,直到大约4.5V,齐纳二极管D1击穿,使T1导通,T2便截止,这使得T3和T4也截止,此时保险上的电压增大,并且产生正反馈,使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟,以便保险可以控制短时过载,如象白炽灯的开关电流,或直流电机的启动电流。因此,改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10~36V的直流电,延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值,负载电流限制为1A。通过改变元件值,负载电流可以达到10mA~40A。选择合适额定值的元件,电路的工作电压可以达到6~500V。通过利用一个整流电桥(如下面的电源电路),该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时,C1经过负载放电。 过压过流保护器电路图 当电源供给电压或负载吸取的电流太大时,下图电路可断开负载给出故障指示。 正常工作时,Tr1和Tr2均截止,555复位,555中的放电晶体管导通,它从Tr3基极吸取电流,使Tr3处开饱和,电源5~12V便直接送主负载。当负载吸取电流超过规定值时,Rsc上压降增加,使Tr1导通,555被触发,于是内部放电晶体管截止,跟着Tr3也截止,将电源与负载隔离,这时555处于单稳状态,单稳时间一到,只要负载过流现象不排除,555又重新触发,Tr3继续将负载隔离。

过流保护电路设计

过流保护电路如上图所示。此电路是过流保护电路,其中100kΩ电阻用来限流,通过比较器LM311 对电流互感器采样转化的电压进行比较,LM311的3脚接一10kΩ电位器来调比较基准电压,输出后接一100Ω的电阻限流它与后面的220μF的电容形成保护时间控制。当电流过流时比较器输出是高电平产生保护,使SPWM不输出,控制场效应管关闭,等故障消除,比较器输出低电平,逆变器又自动恢复工作。 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电 路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平... 4.第四部分是一个驱动继电器的电路...这个电路和一般所不同的是...这个是一个自锁电路... 一段保护 信号过来后...这个电路就会一直工作...直到断掉电源再开机...这个自锁电路结构和单向可控硅差不多. 1 采用电流传感器进行电流检测过流检测传感器的工作原理如图1所示。通过变流器所获得的变流器次级电流经I/V转换成电压,该电压直流化后,由电压比较器与设定值相比较,若直流电压大于设定值,则发出辨别信号。但是这种检测传感器一般多用于监视感应电源的负载电流,为此需采取如下措施。由于感应电源启动时,启动电流为额定值的数倍,与启动结束时的电流相比大得多,所以在单纯监视电流电瓶的情况下,感应电源启动时应得到必要的输出信号,必须用定时器设定禁止时间,使感应电源启动结束前不输出不必要的信号,定时结束后,转入预定的监视状态。 2 启动浪涌电流限制电路开关电源在加电时,会产生较高的浪涌电流,因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置,才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起,在开关管开始导通的瞬间,电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施,浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示,滤波电容C可选用低频或高频电容器,若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流,经过一段时间,C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时,Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时,由于可控硅截止,通过Rsc对电容C进行充电,经一段时间后,触发可控硅导通,从而短接了限流电阻Rsc。 3 采用基极驱动电路的限流电路在一般情况下,利用基极驱动电路将电源的控制电路和开关晶体管隔离开。控制电路与输出电路共地,限流电路可以直接与输出电路连接,工作原理如图3所示,当输出过载或者短路时,V1导通,R3两端电压增大,并与比较器反相端的基准电压比较。控制PWM信号通断。 4 通过检测IGBT的Vce 当电源输出过载或者短路时,IGBT的Vce值则变大,根据此原理可以对电路采取保护措施。对此通常使用专用的驱动器EXB841,其内部电路能够很好地完成降栅以及软关断,并具有内部延迟功能,可以消除干扰产生的误动作。其工作原理如图4所示,含有IGBT过流信息的Vce不直接发送到EXB841 的集电极电压监视脚6,而是经快速恢复二极管VD1,通过比较器IC1输出接到EXB841的脚6,从而消除正向压降随电流不同而异的情况,采用阈值比较器,提高电流检测的准确性。假如发生了过流,驱动器:EXB841的低速切断电路会缓慢关断IGBT,从而避免集电极电流尖峰脉冲损坏IGBT器件。 为避免在使用中因非正常原因造成输出短路或过载,致使调整管流过很大的电流,使之损坏。故需有快速保护措施。过流保护电路有限流型和截流型两种。 限流型:当调整管的电流超过额定值时,对调整管的基极电流进行分流,使发射极电流不至于过大。图4-2为其简要电路图。图中R为一小电阻,用于检测负载电流。当IL不超过额定值时,T1、截止;当IL 超过额定值时,T'1导通,其集电极从T1的基极分流。从而实现对T1管的保护

可靠性设计要求

可靠性设计要求 1适用范围 本标准规定了可靠性设计的一般要求和详细要求。 本标准适用于公司所有产品的可靠性设计工作。 2引用标准 IEC60300-2-1992 可靠性管理第2部分可靠性程序元素和任务 GB6993-86 系统和设备研制生产中的可靠性程序 GJB 450-88 装备研制与生产的可靠性通用大纲 GJB 451-90 可靠性维修性术语 GJB 437-- 88 军用软件开发规范 GB 4943-1995 信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 3名词术语 3.1可靠性reliability 产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 3.2可信性dependability 产品在任一时刻完成规定功能的能力。它是一个集合性术语,用来表示可用性及其影响因素:可靠性、维修性、保障性。在不引起混淆和不需要区别的条件下,与可靠性等同使用。 3.3测试性testability 产品能及时并准确地确定其状态(可工作、不可工作或性能下降),并隔离其内部的一种设计特性。 3.4维修性maintainability 产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到规定状态的能力。 3.5可靠性要求(目标) 产品可靠性的高低是由一系列指标来描述的,包括MTBF值、环境应力范围、EMC应力范围等等。这一系列指标就是对产品的可靠性要求或产品的可靠性目标。 3.6可靠性(设计)方案 为实现产品可靠性目标而制定的技术路径和方法。 3.7可靠性(设计)报告 为实现产品可靠性目标而实施的技术路径和方法。 3.8可靠性设计 从制定可靠性目标到提供可靠性(设计)报告的全过程。 3.9工作项目

开关电源保护电路实例详细分析

开关电源保护电路实例详细分析 输入欠压保护电路 1、输入欠压保护电路一 概述(电路类别、实现主要功能描述): 该电路属于输入欠压电路,当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc,从而关闭输出。 电路组成(原理图): 工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 当电源输入电压高于欠压保护设定点时,A点电压高于U4的Vref,U4导通,B点电压为低电平,Q4导通,Vcc供电正常;当输入电压低于保护电压时,A点电压低于U4的Vref,U4截止,B点电压为高电平,Q4截止,从而Vcc没有电压,此时Vref也为低电平,当输入电压逐渐升高时,A点电压也逐渐升高,当高于U4的Vref,模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。 电路的优缺点 该电路的优点:电路简单,保护点精确 缺点:成本较高。 应用的注意事项: 使用时注意R1,R2的取值,有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1,R2的温度系数,否则高低温时,欠压保护点相差较大。 2、输入欠压保护电路二 概述(电路类别、实现主要功能描述): 输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时,关闭输出;当输入电压升高到设定恢复值时,输出自动恢复正常。

电路组成(原理图): 工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 输入电压在正常工作范围内时, Va大于VD4的稳压值,VT4导通,Vb为0电位,VT5截止,此时保护电路不起作用;当输入电压低于设定欠压值时,Va小于VD4的稳压值,VT4截止,Vb为高电位,VT5导通,将COMP(芯片的1脚)拉到0电位,芯片关闭输出,从而实现了欠压保护功能。 R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6导通,将R21与R2并联, ;恢复时,VT6截止,, 回差电压即为(Vin’-Vin)。 电路的优缺点 优点:电路形式简单,成本较低。 缺点:因稳压管VD4批次间稳压值的差异,导致欠压保护点上下浮动,大批量生产时需经常调试相关参数。 应用的注意事项: VD4应该选温度系数较好的稳压管,需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试 输出过压保护电路 1、输出过压保护电路一 概述(电路类别、实现主要功能描述): 输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障(开环或其他)导致输出电压高于稳压值时,此电路会将输出电压钳位在设定值。 电路组成(原理图):

开关电源过载保护的几种类型

深圳市森树强电子科技有限公司告诉你开关电源过载保护的几种类型 开关电源过载保护的几种类型 1. 超功率延时关断保护 在延时跳闸型系统中,短时瞬变电流的要求是被容许的,只有在电流应力长时间 超过安全值时才将电源关断。短瞬变电流的提供将不会危害电源的可靠性,也不会给 电源的成本带来很大的影响。只有长期持续电流的要求才会影响电路的成本和体积。 电源输出大的瞬变电流时,其性能将会有一定的降低,可能超过规定的电压误差和纹 波值。这种易受大而短的瞬变电流影响的负载的典型实例是软盘驱动器和螺线管驱动器。 2. 逐个脉冲的超功率或过电流限制 这是个非常有用的保护技术,在附加副边限流保护中经常采用此技术。 在以前的开关设备中,输入电流是要实时监视的。如果这个电流超过了规定的限制电流值,导通脉冲就会终止。在不续反激变换器中,其最大的电流决定着电路的功率,这种类型的保护电路就变成了实实在在的功率限制保护电路。对于正激变换器的开关 电路,它的输入功率是输入功率是输入电流与输入电压的函数。这种电路采用的保护 类型提供了一个原边限流的保护技术,在输入电压恒定的情况下,这种技术也提供了 一种有效的功率限制保护的检测方法。 逐个快速脉冲限流的主要优点是为在不正常的瞬变应力如变压器的阶梯饱和效应作用下的原边开关器件提供了保护。 电流型控制规定了此原边逐个脉冲限流作为控制技术的标准功能,这也是它的一个主要优点。 3. 恒功率限制

恒定输入功率限制通过限制最大传输功率来保护原边电路。但是在反激变换器中,这种技术几乎不能保护副边输出元件。例如在不连续反激变换器中,原边峰值电流已经受到限制,也就是给出了限制的传递功率。当负载电阻减少、负载超过它的限定值时,输出电压开始下降。正是因为规定输入和相应输出的电压电流乘积,当输出电压开始下降时,输出电流将会上升。在短路时,副边电流将会变得很大,在开关电源中消耗全部的功率。这种形式的功率限制一般只作为某些限制补充形式,如副边限流这种补充限制的电路中。 4. 反激超功率限制 这种形式是上速形式的一种扩展,在这种形式中有一个电路来监视原边电流和副边电压,在输出电压降低时减少功率。通过这种方法,当负载电阻下降时使输出电流减小,防止副边元器件受到过强的应力损害,其缺点是用于非线性负载时会发生锁定现象。

防护电路设计(SMBJ、肖特基二极管)

防护电路设计 1.防护电路中的元器件 1.1过压防护器件 1.1.1钳位型过压防护器件 ①压敏电阻 MOV电路符号 压敏电阻英文varistor或MOV,它以氧化锌为基料,加入多种添加剂,经过混料造粒, 压制成坯体,高温烧结,两面印烧银电极,焊接引出端,最后包封等工序而制成。 优点是价格便宜,通流量大,响应速度快,缺点是寄生电容大,不适合用在高频电路中。 压敏电阻器广泛应用于家用电器及其它电子产品中,起过电压保护、防雷、抑制浪涌电 流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。 压敏电压的选择:交流电路其最小值一般选择被保护设备电压2-3倍,直流电路选取为 工作电压的1.8-2倍。 由于压敏制作时可能存在微小缺陷,或者当承受不同电流冲击,造成管芯的压敏电阻体 分布不均,一些部位电阻会降低,导致漏电流增加,最终导致薄弱点微融化,最终导致 老化。所以一般串接热熔点来避免。 压敏可串并联使用。 ②TVS TVS电路符号 TVS是一种限压型的过压保护器,它将过高的电压钳制至一个安全范围,藉以保护后 面的电路,有着比其它保护元件更快的反应时间,这使TVS可用在防护lighting、 switching、ESD等快速破坏性瞬态电压。 特点:可分为单双向,响应时间快、漏电流低、击穿电压误差小、箝位电压较易控制、 并且经过多次瞬变电压后,性能不下降,可靠性高,体积小、易于安装。缺点是能承受 的浪涌电流较小,且功率大的寄生电容也大,低电容的功率较小。适用于细保护或者二 级保护。

选型注意,单双向,电压,功率,电容都要考虑到。 单向TVS伏安特性双向TVS伏安特性 1.1.2开关型过压防护器具 ①气体放电管 GDT电路符号 气体放电管是一种陶瓷或玻璃封装的、内充低压惰性气体的短路型保护器件,一般分两电极和三电极两种结构。其基本的工作原理是气体放电。当极间的电场强度超过气体的击穿强度时,就引起间隙放电,从而限制了极间的电压,使与气体放电管并联的其它器件得到保护。可分为二极和三极两种。 陶瓷气体放电管具有通流量大(KA级),漏电流小,寄生电容小等优点,缺点是其响应速度慢(μs级),动作电压精度低,有续流现象。适用于粗保护或者初级保护。 选型方法:min(UDC)≥1.25*1.15Up 1.25是安全余量,1.15是电源波动系数。 特性曲线

软件设计基本原则

软件基本设计原则 ●友好、简洁的界面设计 ●结构、导向清晰,符合国际标准 ●强大的综合查询 ●信息数据共享 ●方便及时的信息交流板块 ●准确、可逆的科技工作流模块支持 ●良好的开放性和可扩展性 ●方案生命周期长 设计原则: 设计时考虑的总体原则是:它必须满足设计目标中的要求,并充分考虑本网站的基本约定,建立完善的系统设计方案。 信息系统的实施作为信息化规划的实践和实现,必须遵循信息化规划方案的思想,对规划进行项目实施层面上的细化和实现。 首先必须遵循信息化规划“投资适度,快速见效,成熟稳定,总体最优”的总原则。具体细化到信息系统分析设计和软件系统工程上来。 ●先进性 系统构成必须采用成熟、具有国内先进水平,并符合国际发展趋势的技术、软件产品和设备。在设计过程中充分依照国际上的规范、标准,借鉴国内外目前

成熟的主流网络和综合信息系统的体系结构,以保证系统具有较长的生命力和扩展能力。 ●实用性 实用性是指所设计的软件应符合需求方自身特点,满足需求方实际需要。在合法性的基础上,应根据需求方自身特点,设置符合需求方的设计需求。对于需求方的需求,在不违背使用原则的基础上,确定适合需求的设计,满足需求方内部管理的要求。 1)设计上充分考虑当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利和可行, 把满足管理需求作为第一要素进行考虑。 2)采取总体设计、分步实施的技术方案,在总体设计的前提下,系统实施 时先进行业务处理层及低层管理,稳步向中高层管理及全面自动化过渡。 这样做可以使系统始终与业务实际需求紧密连在一起,不但增加了系统 的实用性,而且可使系统建设保持很好的连贯性; 3)全部人机操作设计均充分考虑不同使用者的实际需要; 4)用户接口及界面设计充分考虑人体结构特征及视觉特征进行优化设计, 界面尽可能美观大方,操作简便实用。 ●可靠性 在可靠性设计过程中应遵循以下原则: (1)可靠性设计应有明确的可靠性指标和可靠性评估方案; (2)可靠性设计必须贯穿于功能设计的各个环节,在满足基本功能的同

过欠电压保护提示电路

@@@大学课程设计报告 课程名称:过/欠电压保护提示电路 系部:电力工程系 专业班级:电气工程及其自动化 学生姓名: 指导教师:张志恒 完成时间: 报告成绩: 目录

1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3 设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路 (4) 2.2 电源模块的设计 (4) 2.3 比较模块的设计 (5) 2.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图 (7) 3.1 图像 (7) 3.2 元件清单 (7) 3.3 部分重要原件介绍 (8) 4.仿真与调试 (12) 4.1 仿真过程中数据记录 (12) 4.2 结论 (19) 5.心得体会 (20) 1.概述

1.1 过欠压电路课程设计背景 日常生活中,我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动,在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏,而在低压时电气设备不能正常工作。在这种情况下就需要有一个电压报警指示设备,使其可以及时准确地对电网电压进行分段指示并对过、欠压进行指示报警,从而实现保护电器设备的目的。 1.2 过欠压电路课程设计目的 通过设计,使同学们对模拟电子技术理论知识在生产实际中的应用有一个初步的认识。加深同学们对所学的理论知识与实际的应用的结合。通过设计,全面提高同学们、分析、判断、解决问题的能力。 1.3 设计任务与要求 (1) 设计一个过欠电压保护电路,当电网交流电压大于250V 或小于180V时,经3~4s本装置将切断用电设备的交流供电,并用LED发光警示。 (2) 在电网交流电压恢复正常后,经本装置延时3~5分钟后恢复用电设备的交流供电。 2.设计内容 2.1 分模块电路设计思路

电热式过载电流测量方法及过载保护算法研究

电热式过载电流测量方法及过载保护算法研究过载保护技术是低压电器智能技术的重要组成部分,广泛应用于低压断路器、过载继电器等产品,能够确保用电设备和配电线路的安全运行。近年来,电子式保护器等智能保护技术已经成为了过载保护技术的发展趋势,但电子式保护器往往需要一个测量电流的装置,即电流互感器,电流互感器由于体积大,不适于在小型断路器中使用。目前,小型断路器智能化由于受到技术、体积等因素制约,一直没有取得大的进展。因此,如何采用新技术、新思路,研究体积小、可实现电隔离的电流检测方法,对于小型断路器智能化具有重要意义。 本文提出了一种电热式电流检测方法,旨在解决小型断路器智能化过程中电流测量问题。并研究出过载保护算法,为用电设备、配电线路的过载保护提供更快速更精确的保护技术。本课题来源于国家自然科学基金:新型热电磁混合式脱扣器关键问题与断路器网络化选择性保护研究(项目编号:51777129)。首先,本文初步建立小型断路器的电流检测模型。 提出一种电热式电流检测方法,在导线上设计了一个相对封闭的测量腔,将 测量腔看成一个系统。根据热平衡原理,通过分析测量腔内电流温度特性,建立载流导体温升与电流之间的关系式,达到对载流导体电流检测的目的。进行Solidworks建模,通过材料的选取与设置,建立多物理场环境,加载电流负载,划 分网格最后通过Comsol有限元软件进行计算,得到测量腔内的温度环境,改变加载电流的大小读取相应节点数据,根据仿真数据对数学模型中的未知参数进行确定,以便于验证数学模型的正确性。实际上,仿真很难模拟实际的温度环境,所以仿真可能存在一定的误差,本文搭建了基于LabVIEW的电流、温度测量系统。 系统主要由载流变压器、热电阻、温度变送器、数据采集卡和LabVIEW构成。通过对导线加载不同的电流进行实验,读取Pt100测量点的温度实验数据,修正 数学模型验证的准确性。最后,本文在热平衡方程的基础上,建立以温升为变量的动态过载保护数学模型,提出一种过载保护离散化算法。引入小波分析理论,通过Morlet复小波算法计算电流幅值,减小计算误差。 搭建Simulink模型进行算法仿真计算,并将此过载保护离散化算法与常用 的反时限过载保护进行了比较,验证模型的过载保护方法的可行性。

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