短路全保护声光报警的直流稳压电源

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：如主电路输出端短路，则立即切断变压器二次侧30V交流电路，进行全保护，同时伴有声光报警，提醒用户。辅助稳压电源辅助电源仅用于保护和声光报警电路，主电路无短路时，辅助电源处于“待机”状态电路原理从略。复位按钮S2，电路排除故障期间，为了解除声光报警，使之置“复位”。用一根导线两端短接直流输出插孔，则绿灯立即熄灭，电压表指示为零，则电路实现了全保护。红色指示灯亮，同时奏音乐进行声光报警。

本电路具有两路直流稳压电源，其中主电源输出1.5～30V连续可调，另一路辅助电源输出5V固定电压的直流电源供短路保护、声光报警用。如主电路输出端短路，则立即切断变压器二次侧30V交流电路，进行全保护，同时伴有声光报警，提醒用户。待故障排除后，又恢复正常。本电路具有稳定、可靠、反应迅速的特点。可以解决一些直流电源无保护、频繁烧坏元件的问题。

1.电路工作原理

（1）主电源电路原理

如图6-13交流220V经变压器T₁变压，VD₁～VD₄桥式整流，电容C₁滤波，LM317三端稳压器，调节电位器RP使直流输出电压为1.5～30V，观看电压表读数。其中HL为交流指示灯，K₁为继电器常闭触头，电容C₂改善纹波和抑制过电压，C₃改善负载的瞬态响应。

（2）短路保护与声光报警电路

短路保护电路采用光耦合器4N25，利用输出端对输入端无反馈作用、信号只能单向传递的原理，实现光传递控制。光耦合器由发光二极管和光敏晶体管组成。R₁、R₂、4N25构成信号控制电路，控制VT₁、VT₂、K、B组成音频振荡电路。电路正常时，直流输出经R₁、R₂加至4N25的1、2脚，发光二极管发光，使5、4脚导通，VT₁基极零偏而截止，音频振荡器不工作。当直流输出短路时，电压为零，发光二极管不工作，光敏晶体管截止，与R₃分压，给VT₁基极提供正向偏流使其导通。放大管VT₂工作，集电极上继电器K线圈有电，串在T₁二次侧上常闭触头断开，切断交流电源，绿色指示灯熄灭，对电路实现全保护。K₂常开触头闭合，发光二极管闪闪发光，音乐片电路工作，奏出一首美妙动听的音乐，完成声光同时报警。提示用户，检查排除故障后，电路又恢复正常。

（3）辅助稳压电源

辅助电源仅用于保护和声光报警电路，主电路无短路时，辅助电源处于“待机”状态电路原理从略。复位按钮S₂，电路排除故障期间，为了解除声光报警，使之置“复位”。故障排除后，将S₂置“保护”状态。

图6-13 电路原理图

2.元器件选择

T₁选择220/30V，T₂为220/9V，三端稳压集成块为输出电压可调的LM317，光耦合器选4N25，音乐片选用国际名曲KD—9300，+6V输出三端稳压选用7806，VD₁～VD₄选用1N4007，VD₅～VD₈为1N4001，RP选用6.8kΩ电位器，K选用JRX—13F小型功率继电器，VT₁为3DG12，VT₂为3CG21，其他元器件参数见图6-13。

3.安装与调试

由图6-13电路原理图设计元器件布局图，如图6-14所示，根据图6-14元器件尺寸设计印制电路板图，如图6-15所示。把元器件焊接在印制电路板上，电源变压器T₁、T₂安装固定在机箱底板上。扬声器安装在机箱侧板内壁上。电源开关、指示灯、电压表、直流输出测试插孔安装在前面板上。电源进线、保险管等均从后面板引入和固定。然后按原理图对应连线即可。整机外形如图6-16所示，最小参考尺寸（12×8）cm²。可用绝缘材料如木板、塑料板加工或外购。

图6-14 元器件布局图

图6-15 印制电路板图

图6-16 整机外形图

调试分两步进行，先分调，把主电路和辅助电路分别调好后，再进行连调。先接通S₂将置“保护”，再接通S₁，交流电源绿色指示灯亮，调整RP观察电压表数值在1.5～30V内变化。用一根导线两端短接直流输出插孔，则绿灯立即熄灭，电压表指示为零，则电路实现了全保护。红色指示灯亮，同时奏音乐进行声光报警。经多次试验正常，则调试结束。

本机经济实用，应用效果良好。

短路全保护声光报警的直流稳压电源

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