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运用霍耳元件的可控硅过流维护电路

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这里介绍一种采用霍耳元件作为传感器的可控硅过流过载保护电路,此外它还具有过热保护功能和声光报警功能。电路原

运用霍耳元件的可控硅过流维护电路



这儿介绍一种选用霍耳元件作为传感器的可控硅过流过载维护电路,此外它还具有过热维护功用和声光报警功用。电路原理图见图1。




它的根本作业原理是这样的,由两个U形磁体与两个三端型集成霍耳元件组成一个带有必定空隙的闭合磁路,作为电流的检测体系,经过负载及可控硅电流的导线从磁路平面的中心穿过,在磁路中发作一个交变磁场,见图2。当经过可控硅的电流值在额外规模之内时,它在磁路中所发作的磁场强度较小,低于霍耳元件的动作磁场强度,维护电路不动作。而一旦发作过电流状况时,因为磁场强度大增,将超越霍耳元件的动作强度,霍耳元件将被触发翻转,一起也触发维护电路,使其封闭主电路可控硅的触发电路,并使可控硅在过零之后关断。


电路中IC1和IC2为霍耳集成电路ULN3020,在平常正常作业时它们的输出端役脚一向都为低电平,D2、D3截止,可控硅T1也处于关断状况,发光管L4不发光,正电源经过R6、L1、IC4、R5、VT到地构成一个回路,假如操控开关三极管VT的基极为高电平,它将处于导通状况,然后使过零触发器IC4注册,触发双向硅T3导通,负载RL得电作业,它们的电流将在磁路中发作一个交变磁场,当磁场强度的峰值没有到达两个霍耳元件的注册磁场强度时,IC1和IC2都坚持原态不变。而一旦因为负载不正常,或其他原因导致电流反常增大时,IC1和IC2中有一只将处于短时高电平输出状况,然后经过D2或D3触发可控硅T1导通,D5导通, 使过零触发器IC4关断,而可控硅T3将在电源过零后关断。与此一起,发光管L4点亮,D4也导通,蜂鸣器BU宣布报警声,可控硅T1能够一向坚持导通状况,直到封闭操控电路的电源停止。



在这个电路中还有一套可控硅过热维护电路,其间IC3为一只TO-220方法封装的型号为67L070二脚温度传感开关元件,它的动作温度为70℃,在平常常温状况下为常闭状况。它被装置在可控硅T3的散热器上。当可控硅因为过负荷或其他原因而使功耗大大添加,一旦散热器的温度到达70℃时,IC3将从常闭转为常开,这时T2将经过R10触发导通,D6也导通,使IC4断电截止,一起也使可控硅T3截止。与此一起,D7也导通,发光管L3被点亮,D6导通,蜂鸣器BU作业,宣布报警声响。可控硅T2也能够一向坚持导通状况。最终直到封闭操控电源停止。
使霍耳元件动作的电流巨细能够经过调整两个U形磁心之间的距离来决议,关于本电路所运用的40A可控硅来说,应将经过它的最大电流约束在小于40A,这儿所运用的磁心截面为5mm×4mm,两磁心之间的距离约为2.0mm左右,但因为不同磁性材料导磁率存在的差异以及霍耳元件的参数差异,详细距离或许略有不同,实践维护电流的巨细最好经过实测决议,并用胶封固在印刷板上。对两只霍耳元件装置的要求是,对正磁心截面,印字悉数朝向一个方向。只要这样才干使两只霍耳元件别离检测沟通电流的正负半周。



为了作进一步的维护,在主电路 还设有一个32A的空气开关,它的效果也是维护可控硅,一起也作为主电路的操控开关运用。



该维护电路的缺乏之处是当负载及电路发作严峻短路问题时,对可控硅的维护效果略显缺乏,因为也从前呈现过可控硅被烧短路的状况,这主要是因为在维护电路动作之后,可控硅只能在电源过零之后才干天然关断,而空气开关的分断速度也是有限的。所以在必要时应选用“快熔”等其他办法来进行最终的短路维护。



该维护电路被很多应用在自行设计的4000W箱式电炉的温度操控器上,现已正常作业了四年时刻,曾多次成功地避免了因负载反常而导致的过电流毛病。



2003.04.05

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