直流稳压电源短路保护报警电路设计
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２ ０ １ ３年 ８月 下 Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｍａ ｇ ａ ｚ ｉ ｎ ｅ 电 子科 技
直流稳压电源短路保护报警电路设计
张廷 辉
磐
Hale Waihona Puke Baidu
（ 长城钻探 工程有 限公司测井公 司，北京 １ ０ ０ １ ０ １ ） 摘 要：直流稳 压电源可 以作为各种电子仪 器、仪表、电子计算机 、自动控制 系统与设备的直流电源。精密稳 压、 稳流 电源还 可作为检定某些 电工仪表用的稳压、稳流 电源。 因此 ，直流稳压 电源是科研 、生产 、教 学和维修等单位 常 用的 必备仪 器。在使用 中难免有时发生短路 ，笔者在原电路 基础上设 计 了一种短路保护报警装置 ，使其在短路 时
能 及 时受 到 保 护 。 关键词 ：直流稳压 电源 ；短路报警 电路
中图分类号：Ｔ Ｍ４ ６
文献标识码：Ａ
文章编号：１ ６ ７ ４ － ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ ６ — ０ ０ ５ ３ — ０ １
性为 “ 有 ０为 １ ，全 １ 为０ ”。将 与非门和 ＋ ５ Ｖ稳压 电源输出 端 的电源端连在一起 ， 稳压 电源正常工作时 ， 非 门输入高 电平 ， 输 出低电平 。发光二极管和蜂鸣器都不工作 ，如果 ＋ ５ Ｖ电源输 出端短路，与非门就输出高 电平，此时红色发光二极管亮 ，蜂 鸣器 发音报警。迅速关 闭电源 ，排 除故 障后，电源 能够恢复 ＋ ５ Ｖ 输 出。其中蜂鸣器可选 电压为 ３ Ｖ的 Ｈ Ｙ Ｄ Ｚ小型蜂鸣器 。用
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图３ ＋ ６ Ｖ直流稳压 电源短路保护报警器 设计制作一个电源电路 保护系统很有必要。 由Ｗ ３ １ ７ 三端可调稳 图 ３是在 ＋ ５ Ｖ直流稳压 电源 短路保护报警器 的设计思路 压集成块制成 的直流稳压电源， 具有体积小， 重量轻， 性能指标高， 基础上 设计 出的 ＋ ６ Ｖ直流稳压 电源短路保护报警器 电路 。稳 可靠性强等特点。 常作为 ＋ ５ ｖ 、 ＋ ６ ｖ 、 ＋ ｌ ２ ｖ电源在电子类实验、 实习 压 电源输 出 ＋ ６ Ｖ 。Ｕ Ｉ Ａ的输 入为 ＋ ５ Ｖ 。其 中 Ｒ ３ 、Ｒ ４的选取 原 中使用。 以下就以此类 电源为例， 设计其保护报警电路。 则首先是保证反相器输入 电压为 ５ Ｖ ， 其次应尽可能减少功耗 。 依 照上 述设计思路， 适 当选取 Ｒ ３ 、 Ｒ ４的阻值， 就可以设计 出＋ １ ２ Ｖ直流稳压电源短路保护报警器。 直流稳压电源在人们的 生活和生产中的地位也越来越重要， 许多的电子设备对所需的电 源也提 出了更高的要求 。 而这其中相当多的电子设备不能直接使 用公用电网提供 的交流 电源 ， 而是需要稳定的直流电源， 因此对 直流电源的性能、 体积、 重量等的要求也不断提高， 再加上 当今 世界能源贫乏， 于是对稳压电源 的功率损耗也提出了更严格的要 求； 同时， 电子设备种类的不断增加， 使得其对直流电源输出电 图 １ 直流稳压电源 压值、 电流值的需求也越来越多。 所以可调式的稳压电源应用更 图１ 即为由 Ｗ ３ １ ７三端 稳压块制成的直流稳压电源。 将Ｒ Ｐ １ 加广泛 ， 加装短路报警电路， 可以有效保护电源， 延长使用寿命。 从最小值调至最大值 ， 输出电压能从 １ ． ２ ５ Ｖ 上升至 ２ ０ Ｖ左右。 实 参考文献 ： 际应用 中常将输 出电压调成 ＋ ５ Ｖ 、 ＋ ６ ｖ 、 ＋ １ ２ 若稳压电源输 出端 【 １ 】 杨元挺 ． 低 频 电子 电路 嗍 ． 北京 ： 电子工 业 出版社 ， ２ ０ ０ Ｏ ， ８ ． 不慎与地短路， 图１ 电路即烧保险丝。 需排 除短路故障再重新换 【 ２ ］ 王敏 梳 ． 脉 冲与 数 字 电路 【 Ｍ］ ． 上海 ： 高等教 育 出版
３ 个反相墨羞 输出是 工 增 输出电
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增 蜂鸣墨声响。
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图２ ＋ ５ Ｖ直流 电源保护报警器 电路
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直流稳压电源 的发展 已有几十年的历史， 已从分立器件发展 到集成电路。 集成稳压电路具有体积小、 重量轻、 耗 电少、 寿 命 长等优点， 随着功率集成电路的发展， 集成稳压电路已有多个品 种、 多种型号问世 ， 按输 出电压、 输出电流形成系列产品， 已成为 直流稳压电源的主流产品， 特别适用于小型电子设备使用。 几乎所有 的电子 电路都需要稳定 的直流 电源 ，在 检定检 修 电子设备 时，除了要有合适 的标准仪器外 ，还 必须 要有合 适 的直流 电源及 调节装置。在进行 电子设备维修 以及 在电子 类 的模拟及 数字等相关课程 的实验 、实 习中，经 常用 到直流 稳压 电源 。在操 作过程中难免有短路情况发 生。一般 的直流 稳压 电源 自身都有保护措施，使用 当中瞬 时发生输出端对地 短路 ，是不会立 即烧 毁集成稳压器 的，但长 时间短路是绝对 不允许 的。如果一旦发生短路就有报警 ，提 示使 用者立即切 断 电源 ，排除故障后重开 电源就能恢复正常输 出。 综合电路实验箱在电子技术实验室使用非常广泛， 有＋ Ｉ ２ Ｖ ， ＋ ５ Ｖ ， 一 １ ２ Ｖ等几路输出， 数字实验电路还有一个 ＋ ５ Ｖ电源插口。 许 多学生实验过程中不遵守操作规程， 因操作失误造成直流稳压电 源损坏 的现象经常发生， 具体 出现 以下三类错误： 一是电源直接 短路造成的严重过载而损坏电源电路， 此类错误的后果是损坏稳 压器、 整流二极管或变压器； 二是负载过重， 这往往是实习生由 于接线错误 ， 如芯片的线接错， 虽没有直接短路， 但可能引起 电 流超过额定值， 若再加上没有及时排除故障， 通电时间过长， 而 损坏电路， 如损坏芯片， 进一步损坏 电源电路器件； 还有一种可能 是将 ＋ １ ２ Ｖ或者 一 ｌ ２ ｖ电源插入到数字实验电路的 ＋ ５ Ｖ电源插 口， 这样造成数字电路 （ 如高低电平信号形成电路， 数码信号显示电 路等等） 中的集成块损坏， 特别是 Ｔ Ｔ Ｌ集成 电路块的损坏。 因此 ，
２ ０ １ ３年 ８月 下 Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｍａ ｇ ａ ｚ ｉ ｎ ｅ 电 子科 技
直流稳压电源短路保护报警电路设计
张廷 辉
磐
Hale Waihona Puke Baidu
（ 长城钻探 工程有 限公司测井公 司，北京 １ ０ ０ １ ０ １ ） 摘 要：直流稳 压电源可 以作为各种电子仪 器、仪表、电子计算机 、自动控制 系统与设备的直流电源。精密稳 压、 稳流 电源还 可作为检定某些 电工仪表用的稳压、稳流 电源。 因此 ，直流稳压 电源是科研 、生产 、教 学和维修等单位 常 用的 必备仪 器。在使用 中难免有时发生短路 ，笔者在原电路 基础上设 计 了一种短路保护报警装置 ，使其在短路 时
能 及 时受 到 保 护 。 关键词 ：直流稳压 电源 ；短路报警 电路
中图分类号：Ｔ Ｍ４ ６
文献标识码：Ａ
文章编号：１ ６ ７ ４ － ７ ７ １ ２ （ ２ ０ １ ３ ） １ ６ — ０ ０ ５ ３ — ０ １
性为 “ 有 ０为 １ ，全 １ 为０ ”。将 与非门和 ＋ ５ Ｖ稳压 电源输出 端 的电源端连在一起 ， 稳压 电源正常工作时 ， 非 门输入高 电平 ， 输 出低电平 。发光二极管和蜂鸣器都不工作 ，如果 ＋ ５ Ｖ电源输 出端短路，与非门就输出高 电平，此时红色发光二极管亮 ，蜂 鸣器 发音报警。迅速关 闭电源 ，排 除故 障后，电源 能够恢复 ＋ ５ Ｖ 输 出。其中蜂鸣器可选 电压为 ３ Ｖ的 Ｈ Ｙ Ｄ Ｚ小型蜂鸣器 。用
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图３ ＋ ６ Ｖ直流稳压 电源短路保护报警器 设计制作一个电源电路 保护系统很有必要。 由Ｗ ３ １ ７ 三端可调稳 图 ３是在 ＋ ５ Ｖ直流稳压 电源 短路保护报警器 的设计思路 压集成块制成 的直流稳压电源， 具有体积小， 重量轻， 性能指标高， 基础上 设计 出的 ＋ ６ Ｖ直流稳压 电源短路保护报警器 电路 。稳 可靠性强等特点。 常作为 ＋ ５ ｖ 、 ＋ ６ ｖ 、 ＋ ｌ ２ ｖ电源在电子类实验、 实习 压 电源输 出 ＋ ６ Ｖ 。Ｕ Ｉ Ａ的输 入为 ＋ ５ Ｖ 。其 中 Ｒ ３ 、Ｒ ４的选取 原 中使用。 以下就以此类 电源为例， 设计其保护报警电路。 则首先是保证反相器输入 电压为 ５ Ｖ ， 其次应尽可能减少功耗 。 依 照上 述设计思路， 适 当选取 Ｒ ３ 、 Ｒ ４的阻值， 就可以设计 出＋ １ ２ Ｖ直流稳压电源短路保护报警器。 直流稳压电源在人们的 生活和生产中的地位也越来越重要， 许多的电子设备对所需的电 源也提 出了更高的要求 。 而这其中相当多的电子设备不能直接使 用公用电网提供 的交流 电源 ， 而是需要稳定的直流电源， 因此对 直流电源的性能、 体积、 重量等的要求也不断提高， 再加上 当今 世界能源贫乏， 于是对稳压电源 的功率损耗也提出了更严格的要 求； 同时， 电子设备种类的不断增加， 使得其对直流电源输出电 图 １ 直流稳压电源 压值、 电流值的需求也越来越多。 所以可调式的稳压电源应用更 图１ 即为由 Ｗ ３ １ ７三端 稳压块制成的直流稳压电源。 将Ｒ Ｐ １ 加广泛 ， 加装短路报警电路， 可以有效保护电源， 延长使用寿命。 从最小值调至最大值 ， 输出电压能从 １ ． ２ ５ Ｖ 上升至 ２ ０ Ｖ左右。 实 参考文献 ： 际应用 中常将输 出电压调成 ＋ ５ Ｖ 、 ＋ ６ ｖ 、 ＋ １ ２ 若稳压电源输 出端 【 １ 】 杨元挺 ． 低 频 电子 电路 嗍 ． 北京 ： 电子工 业 出版社 ， ２ ０ ０ Ｏ ， ８ ． 不慎与地短路， 图１ 电路即烧保险丝。 需排 除短路故障再重新换 【 ２ ］ 王敏 梳 ． 脉 冲与 数 字 电路 【 Ｍ］ ． 上海 ： 高等教 育 出版
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图２ ＋ ５ Ｖ直流 电源保护报警器 电路
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直流稳压电源 的发展 已有几十年的历史， 已从分立器件发展 到集成电路。 集成稳压电路具有体积小、 重量轻、 耗 电少、 寿 命 长等优点， 随着功率集成电路的发展， 集成稳压电路已有多个品 种、 多种型号问世 ， 按输 出电压、 输出电流形成系列产品， 已成为 直流稳压电源的主流产品， 特别适用于小型电子设备使用。 几乎所有 的电子 电路都需要稳定 的直流 电源 ，在 检定检 修 电子设备 时，除了要有合适 的标准仪器外 ，还 必须 要有合 适 的直流 电源及 调节装置。在进行 电子设备维修 以及 在电子 类 的模拟及 数字等相关课程 的实验 、实 习中，经 常用 到直流 稳压 电源 。在操 作过程中难免有短路情况发 生。一般 的直流 稳压 电源 自身都有保护措施，使用 当中瞬 时发生输出端对地 短路 ，是不会立 即烧 毁集成稳压器 的，但长 时间短路是绝对 不允许 的。如果一旦发生短路就有报警 ，提 示使 用者立即切 断 电源 ，排除故障后重开 电源就能恢复正常输 出。 综合电路实验箱在电子技术实验室使用非常广泛， 有＋ Ｉ ２ Ｖ ， ＋ ５ Ｖ ， 一 １ ２ Ｖ等几路输出， 数字实验电路还有一个 ＋ ５ Ｖ电源插口。 许 多学生实验过程中不遵守操作规程， 因操作失误造成直流稳压电 源损坏 的现象经常发生， 具体 出现 以下三类错误： 一是电源直接 短路造成的严重过载而损坏电源电路， 此类错误的后果是损坏稳 压器、 整流二极管或变压器； 二是负载过重， 这往往是实习生由 于接线错误 ， 如芯片的线接错， 虽没有直接短路， 但可能引起 电 流超过额定值， 若再加上没有及时排除故障， 通电时间过长， 而 损坏电路， 如损坏芯片， 进一步损坏 电源电路器件； 还有一种可能 是将 ＋ １ ２ Ｖ或者 一 ｌ ２ ｖ电源插入到数字实验电路的 ＋ ５ Ｖ电源插 口， 这样造成数字电路 （ 如高低电平信号形成电路， 数码信号显示电 路等等） 中的集成块损坏， 特别是 Ｔ Ｔ Ｌ集成 电路块的损坏。 因此 ，