基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路，包括熱敏電阻、變壓器與報警電路，所述熱敏電阻串聯(lián)于變壓器的初級線圈，所述報警電路并聯(lián)于熱敏電阻的兩端。當(dāng)變壓器有故障時，流過變壓器線圈的電流會增大，發(fā)熱，此時熱敏電阻溫度變化，并聯(lián)于熱敏電阻的報警電路中的比較器會做出反應(yīng)，輸出高電平，電路中的蜂鳴器發(fā)出聲音報警。本發(fā)明所述電路反應(yīng)性好，易于成批制造，電路可靠性高。
【專利說明】基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子元件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]變壓器被廣泛的用于多種電子產(chǎn)品中，其功能主要有:電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)定電壓(磁飽和變壓器)等。變壓器損壞有兩種常見的原因:初級過壓和次級短路。這兩種故障都會使變壓器的“銅損”(電流流過線圈時的熱消耗)和“鐵損”(由“渦流”所產(chǎn)生的損耗)在短時間內(nèi)劇增，并導(dǎo)致線圈溫度升高；如不及時處理，將會使線圈絕緣性降低，甚至使變壓器燒毀。如果變壓器出現(xiàn)了以上故障而沒有及時得到處理，則電路中關(guān)聯(lián)的部分元器件也會相應(yīng)出現(xiàn)過載或超負(fù)荷工作的情況。嚴(yán)重時會因為過熱而導(dǎo)致失效，使局部電路損毀。
[0003]人們通常在初級線路中串聯(lián)熱熔絲(溫度保險絲)或在次級線路中串聯(lián)電熔絲(電流保險絲)來保護(hù)變壓器。這一方案的最大缺點(diǎn)在于它使用了一次性的保護(hù)元件。如果熔絲熔斷，變壓器將隨之報廢，因而大大提高增加了設(shè)備的維護(hù)成本。具有可恢復(fù)性的電路斷路器是電路中另外一種過流保護(hù)方式，但它的成本太高，因此并不是所有的電路中都適合使用。
[0004]熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決交流電路中變壓器的過流保護(hù)與過溫保護(hù)的問題，本發(fā)明提供了一種基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路，包括熱敏電阻、變壓器與報警電路，所述熱敏電阻串聯(lián)于變壓器的初級線圈，所述報警電路并聯(lián)于熱敏電阻的兩端；
[0008]所述報警電路中，集成運(yùn)算放大器有8個端口，第一電阻兩端分別連接集成運(yùn)算放大器的第4端口與第8端口，第二電阻兩端別分連接集成運(yùn)算放大器的第3端口與第4端口，第三電阻一端連接集成運(yùn)算放大器的第8端口，另一端與熱敏電阻的一端連接，熱敏電阻的另一端連接集成運(yùn)算放大器的第3端口，第四電阻一端連接集成運(yùn)算放大器的第I端口，另一端連接三極管的基極；三極管的發(fā)射極連接集成運(yùn)算放大器的的第4端口，蜂鳴器的兩端分別連接集成運(yùn)算放大器的第8端口與三極管的集電極，報警器的電源正極連接集成運(yùn)算放大器的第8端口，負(fù)極連接三極管的發(fā)射極。
[0009]其進(jìn)一步的技術(shù)方案為:熱敏電阻為常溫阻值在IOkQ?30kQ的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0010]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:[0011]本發(fā)明將熱敏電阻串聯(lián)到變壓器電路中，并且增加報警單元，當(dāng)電路的電流過大時，可以及時報警，蜂鳴器會發(fā)出響聲，提醒管理人員處理電路問題。
[0012]熱敏電阻的靈敏高較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10?100倍以上，能檢測出10?6°C的溫度變化，可以在最短時間內(nèi)對變壓器故障做出相應(yīng)。熱敏電阻體積很小，能夠串聯(lián)于很小的電路空隙內(nèi)，是其他的保護(hù)設(shè)施或者溫度計無法達(dá)到的。而且熱敏電阻易加工成復(fù)雜的形狀，適合實(shí)際的應(yīng)用，可大批量生產(chǎn)，電路的穩(wěn)定性也很好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的電路圖。
[0014]圖2為熱敏電阻與溫度關(guān)系示意圖。
[0015]圖3為焊接好的變壓器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]當(dāng)電路正常工作時，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián)在變壓器的初級電路中，不會阻礙電流通過，而當(dāng)電路因故障而出現(xiàn)過電流時，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，報警電路會發(fā)出蜂鳴聲，提醒工作人員處理。
[0017]如圖1所示，熱敏電阻RT串聯(lián)于變壓器T的初級線圈，報警電路并聯(lián)于熱敏電阻RT的兩端；
[0018]在報警電路中，集成運(yùn)算放大器為LM358有8個端口，第3端為同相輸入端，第2端為反相輸入端，第I端為輸出端。
[0019]Rl兩端分別連接LM358的第4端口與第8端口，R2兩端別分連接集成運(yùn)算放大器LM358的第3端口與第4端口，R3 —端連接集成運(yùn)算放大器LM358的第8端口，另一端與熱敏電阻RT的一端連接，熱敏電阻RT的另一端連接集成運(yùn)算放大器LM358的第3端口，R4 —端連接集成運(yùn)算放大器LM358的第I端口，另一端連接三極管Ql的基極；三極管Ql的發(fā)射極連接集成運(yùn)算放大器LM358的第4端口，蜂鳴器H的兩端分別連接集成運(yùn)算放大器LM358的第8端口與三極管Ql的集電極，報警器的電源正極連接集成運(yùn)算放大器LM358的第8端口，負(fù)極連接三極管Ql的發(fā)射極。
[0020]在本實(shí)施例中，Rl為IOkQ，R2為IOkQ，R3為5kQ，R4為2kQ，三極管Ql為9041。熱敏電阻RT為常溫阻值在IOkQ?30kQ的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
[0021]其中的固定電阻Rl、R2為運(yùn)放的反相端提供一個固定不變的參考電位，同相輸入端的電位則由RT、R3共同決定，當(dāng)溫度升高的時候，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT的阻值會明顯降低，導(dǎo)致運(yùn)放同相輸入的電位在原來的基礎(chǔ)上升高。若運(yùn)算放大器的同相輸入端電位正好高于反相輸入端的電位，這時輸出端為高電平，這個高電平能夠使得小功率的NPN三極管9014飽和導(dǎo)通，蜂鳴器H的電路導(dǎo)通，發(fā)出蜂鳴，對溫度過高現(xiàn)象報警。此時工作人員可以得到警報，處理電路中的問題。
[0022]圖2為熱敏電阻與溫度關(guān)系示意圖，熱敏電阻的電阻一溫度特性可近似地用下式表不:
[0023]R = ROexp {B (l/T-l/TO)}
[0024]其中R為溫度T(K)時的電阻值、RO為溫度TO(K)時的電阻值、B為與熱敏電阻本身有關(guān)的參數(shù)。實(shí)際上，熱敏電阻的B值并非是恒定的，其變化大小因材料構(gòu)成而異，最大甚至可達(dá)5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式I時，將與實(shí)測值之間存在一定誤差。變壓器溫度過高，會超過內(nèi)線承受溫度，一般內(nèi)線的最大承受溫度是在80 V，通?？紤]在最大承受溫度的上限加15?20°C作為保護(hù)。
[0025]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例?？梢岳斫猓绢I(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路，包括熱敏電阻、變壓器與報警電路，其特征在于:所述熱敏電阻串聯(lián)于變壓器的初級線圈，所述報警電路并聯(lián)于熱敏電阻的兩端； 所述報警電路中，集成運(yùn)算放大器有8個端口 ；第一電阻兩端分別連接集成運(yùn)算放大器的第4端口與第8端口，第二電阻兩端別分連接集成運(yùn)算放大器的第3端口與第4端口，第三電阻一端連接集成運(yùn)算放大器的第8端口，另一端與熱敏電阻的一端連接，熱敏電阻的另一端連接集成運(yùn)算放大器的第3端口，第四電阻一端連接集成運(yùn)算放大器的第I端口，另一端連接三極管的基極；三極管的發(fā)射極連接集成運(yùn)算放大器的的第4端口 ；蜂鳴器的兩端分別連接集成運(yùn)算放大器的第8端口與三極管的集電極；報警器的電源正極連接集成運(yùn)算放大器的第8端口，負(fù)極連接三極管的發(fā)射極。
2.如權(quán)利要求1所述的基于熱敏電阻的變壓器保護(hù)電路，其特征在于:熱敏電阻為常溫阻值在IOkQ?30kQ的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
【文檔編號】G01K1/02GK103994838SQ201410243716
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】舒永春 申請人:無錫晶磊電子有限公司
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