JGD24-5固體式限時(shí)保護(hù)繼電器的設(shè)計(jì)方案

　　3.3 限時(shí)保護(hù)電路的設(shè)計(jì)

　　為了避免起動(dòng)機(jī)單次過(guò)長(zhǎng)時(shí)間起動(dòng)， 起動(dòng)機(jī)因過(guò)熱損壞絕緣層而燒毀定轉(zhuǎn)子， 進(jìn)而損壞起動(dòng)機(jī)，在限時(shí)保護(hù)繼電器的輸入端設(shè)計(jì)出限時(shí)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(guò)兩級(jí)反向門， 反相器的“4” 腳為高電平， 三極管V7 接通， 限時(shí)保護(hù)繼電器開(kāi)始工作。此時(shí)， 通過(guò)C1、R5 回路給電容C1 充電， 當(dāng)反相器“1” 腳電壓低于3.8V 時(shí)（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(hào)， 此時(shí)三極管V7 關(guān)斷， 限時(shí)保護(hù)器停止工作。

　　其中， 充電時(shí)間的計(jì)算公式如下：

　　3.4 隔離電路的設(shè)計(jì)

　　限時(shí)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(shí)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(diǎn)， 并通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)， 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(shí)要考慮如下幾個(gè)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；

　　⑶ 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(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵是振蕩電路的設(shè)計(jì)， 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(guò)下列方式對(duì)振蕩電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

　　⑴ 調(diào)整RC 值， 改變振蕩頻率， 測(cè)試輸出參數(shù)， 并計(jì)算耦合效率η， 直至η最大；

　?、?調(diào)整變壓器線圈匝數(shù)， 測(cè)試輸出參數(shù)， 并計(jì)算耦合效率直至最大。