应用霍耳元器件的晶闸管过电流保护电源电路

这儿详细介绍一种选用霍耳元器件做为感应器的晶闸管过电流过压保护电源电路，除此之外它还具备超温维护作用和声光报警器作用。电路设计图见图１。

它的主要原理是如此的，由2个Ｕ形磁场与2个三端型集成化霍耳元器件构成一个含有一定空隙的合闭等效电路，做为电流量的监测系统，根据负荷及晶闸管电流量的电线从等效电路平面图的核心越过，在等效电路中造成一个交替变化电磁场，见图２。当根据晶闸管的电流在稳定范畴以内时，它在等效电路中所造成的磁化强度较小，小于霍耳元器件的姿势磁化强度，维护电源电路不姿势。而一旦产生过电流量状况时，因为磁化强度暴增，将超出霍耳元器件的姿势抗压强度，霍耳元器件将被开启旋转，与此同时也开启维护电源电路，使其关掉主电源电路晶闸管的开启电源电路，并使晶闸管在过零以后关闭。

电源电路中ＩＣ１和ＩＣ２为霍耳集成电路芯片ＵＬＮ３０２０，在平常正常的运行时他们的輸出端役脚自始至终都为低电频，Ｄ２、Ｄ３截至，晶闸管Ｔ１也处在关闭情况，发光二极管Ｌ４不发亮，正开关电源根据Ｒ６、Ｌ１、ＩＣ４、Ｒ５、ＶＴ到地产生一个控制回路，假如操纵开关三极管ＶＴ的基极其上拉电阻，它将处在通断情况，进而使过零触发器原理ＩＣ４启用，开启双重硅Ｔ３通断，负荷ＲＬ得电工作中，他们的交流电将在等效电路中造成一个交替变化电磁场，当磁化强度的最高值沒有做到2个霍耳元器件的启用磁化强度时，ＩＣ１和ＩＣ２都维持原态不会改变。而一旦因为负荷异常，或其它因素造成 电流量出现异常扩大时，ＩＣ１和ＩＣ２中有一只将处在短时间上拉电阻輸出情况，进而根据Ｄ２或Ｄ３开启晶闸管Ｔ１通断，Ｄ５通断， 使过零触发器原理ＩＣ４关闭，而晶闸管Ｔ３将在开关电源过零后关闭。此外，发光二极管Ｌ４照亮，Ｄ４也通断，无源蜂鸣器ＢＵ发出声响声，晶闸管Ｔ１可以一直维持通断情况，直至关掉控制回路的开关电源才行。

在这个电源电路中也有一套晶闸管超温维护电源电路，在其中ＩＣ３为一只ＴＯ－２２０方法封裝的型号规格为６７Ｌ０７０二脚溫度感测器电子开关，它的操作溫度为７０℃，在平常常温下下以常开常闭情况。它被组装在晶闸管Ｔ３的散热片上。当晶闸管因为过负载或其它因素而使功能损耗大大增加，一旦热管散热器的气温做到７０℃时，ＩＣ３将从常闭变为开与关，这时候Ｔ２将根据Ｒ１０开启通断，Ｄ６也通断，使ＩＣ４关闭电源截至，与此同时也使晶闸管Ｔ３截至。此外，Ｄ７也通断，发光二极管Ｌ３被照亮，Ｄ６通断，无源蜂鸣器ＢＵ工作中，发出声响响声。晶闸管Ｔ２也可以一直维持通断情况。最终直至关掉操纵开关电源才行。
使霍耳元器件姿势的工作电流尺寸还可以经过调节2个Ｕ形磁芯中间的间距来决策，针对本电源电路所运用的４０Ａ晶闸管而言，应将根据它的最大的电流量局限在低于４０Ａ，这儿所运用的磁芯横截面为５ｍｍ×４ｍｍ，两磁芯中间的间距约为２．０ｍｍ上下，但因为不一样永磁材料磁化强度存有的差距及其霍耳元器件的主要参数差别，实际间距很有可能略有不同，具体维护电流量的尺寸最好是根据评测决策，并且用胶封固在包装印刷板上。对二只霍耳元器件安裝的需要是，对正磁芯横截面，烫印所有房屋朝向一个方位。仅有如此能够使二只霍耳元器件各自检验交流电路的正负极自感电动势。

为了更好地作进一步的维护，在主电源电路 还配有一个３２Ａ的空气漏电开关，它的效果也是维护晶闸管，与此同时也做为主线路的自动开关应用。

该维护控制电路的缺点是当负荷及电源电路产生比较严重短路故障难题时，对晶闸管的保障功效稍显不够，由于也当初产生过晶闸管被烧短路故障的状况，这主要是因为在维护电源电路姿势以后，晶闸管只有在开关电源过零以后才可以当然关闭，而空气漏电开关的过流速率也是有局限的。因此在需要时要选用“快熔”等其它举措来开展最终的过流保护。

该维护电源电路被大量的使用在设计制作的４０００Ｗ箱式电炉的温控器上，早已正常的工作中了四年時间，曾一度取得成功地防止了因负荷出现异常而致使的过电流量常见故障。

2003.04.05

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