JGD24-5固體式限時保護(hù)繼電器的設(shè)計方案
3.3 限時保護(hù)電路的設(shè)計
為了避免起動機單次過長時間起動, 起動機因過熱損壞絕緣層而燒毀定轉(zhuǎn)子, 進(jìn)而損壞起動機,在限時保護(hù)繼電器的輸入端設(shè)計出限時保護(hù)電路(如圖6 所示)。輸入端加電, 由于電容器C1 兩端的電壓不能夠突變, 因此, 反相器的“1” 引腳為高電平, 通過兩級反向門, 反相器的“4” 腳為高電平, 三極管V7 接通, 限時保護(hù)繼電器開始工作。此時, 通過C1、R5 回路給電容C1 充電, 當(dāng)反相器“1” 腳電壓低于3.8V 時(即電容C1 兩端的電壓為1.2V), 反相器的“4” 腳輸出低電平信號, 此時三極管V7 關(guān)斷, 限時保護(hù)器停止工作。
其中, 充電時間的計算公式如下:
3.4 隔離電路的設(shè)計
限時保護(hù)繼電器的輸入端控制電流很低, 而輸出電流很大, 所以, 它們之間必須進(jìn)行電隔離, 其隔離電路的原理圖如圖7 所示。本電路中采用振蕩電路的變壓器耦合隔離。變壓器耦合隔離主要由高頻振蕩電路、變壓器耦合電路和整流電路組成。高頻振蕩電路采用雙端推挽自激振蕩輸出, 它比單端輸出更能提高輸入能量的轉(zhuǎn)換效率。提高振蕩頻率, 使其達(dá)到50kHz ~200kHz, 實現(xiàn)快速響應(yīng)。
隔離變壓器磁芯是本電路的關(guān)鍵器件, 直接關(guān)系到電路的特性和轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)材料特性與本電路的特點, 并通過反復(fù)試驗, 采用Mn-Zn 高磁導(dǎo)率鐵氧體材料作為隔離變壓器磁芯。在選擇鐵氧體材料時要考慮如下幾個方面:
?、?磁導(dǎo)率和飽和磁通密度要高, 可減少線圈匝數(shù), 減小內(nèi)阻, 減小磁環(huán)體積;
?、?矯頑力要小, 減小磁滯損失;
?、?電阻率要高, 減小渦流損耗;
?、?合理選擇居里溫度, 提高磁環(huán)的綜合性能。
隔離電路設(shè)計的另一個關(guān)鍵是振蕩電路的設(shè)計, 在本電路中振蕩電路如圖6 所示。在隔離的輸入與輸出確定后, 通過下列方式對振蕩電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
?、?調(diào)整RC 值, 改變振蕩頻率, 測試輸出參數(shù), 并計算耦合效率η, 直至η最大;
?、?調(diào)整變壓器線圈匝數(shù), 測試輸出參數(shù), 并計算耦合效率直至最大。
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