談談電源中的綜合保護設計

　　對電源進行有效地綜合保護，是保證電源供電安全和設備用電安全的重要措施。電源的應用是極其廣泛的，電源的安全保護也是經常會遇到的問題，并且是人們一直關心和不斷探索研究的課題，其保護措施層出不窮，保護電路形式和方案更是多種多樣。隨著半導體技術、微電子技術的發展，電源安全保護技術也在不斷發展，保護電路趨向智能化、自動化、小型化方向發展。根據工作的實際需要，設計一種新型三相電源過流、過壓、缺相故障快速綜合保護電路，經過實踐驗證，獲得了較理想的應用效果。

保護電路的基本工作原理

（1） 信號檢測電路

　　由電壓互感器和電流互感器，從低壓電網取得的電壓信號和電流信號，經整流濾波處理后，轉變為直流低壓信號，供識別電路進行故障識別。

（2） 信號識別與處理電路

　　由信號檢測電路傳遞過來的檢測信號，經與基準值相比較，識別電路將輸出“0”或“1”兩種狀態。“0”狀態表示供電網絡（或電氣設備） 正常；“1”狀態表示供電網絡（或電氣設備） 出現故障此時故障顯示電路開始工作，指示燈將故障顯示出來，報警裝置發出報警聲音。

（3） 執行與報警電路

　　當識別電路輸出“1”狀態時，執行電路經延時等待數秒后開始動作，切斷系統電源，同時發聲報警。
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實際應用電路及其工作過程

　　實際電路如圖2所示。電壓互感器與電流互感器從A、B、C三相取得電壓和電流信號，分別經二極管D1～D6半波整流后，再經電阻R1～R12各自分壓，獲得4～5V的直流電壓信號，分別送入電壓識別電路和電流識別電路。電壓信號分成兩路，一路送入與非門缺相識別電路IC7。正常情況下，IC7輸入端均為高電平，發光二極管D14、D15和D16均應發光，作為電壓指示使用。當電路缺相時，IC7輸入端出現低電平，輸出端則轉變為高電平，或門IC10輸出高電平，V10由截止轉為導通，繼電器J 吸合，其常閉觸點釋放，切斷供電電源，同時蜂鳴器將發出報警聲音。當出現缺相故障時，指示燈D14～D16將出現熄滅現象，那只指示燈熄滅，則表明那一相缺相。

　　電壓信號的另一路送入過壓識別電路IC1、IC2和IC3比較器的同相輸入端。電路正常時，比較器均輸出低電平，IC8、IC10也輸出低電平，V10截止；當電路出現過壓故障時，IC1-IC3將輸出一路或三路高電平，IC8、IC10則輸出高電平，V10導通，重復缺相時的保護動作當出現過壓故障時，與三相電源相對應的指示燈D7～D9將發光，那一只指示燈發光則表明與之相對應的電源過壓，三只指示燈都發光，則表明三相電源均過壓。

　　直流電流信號分別送入電流識別電路IC4、IC5和IC6。正常時IC4、IC5和IC6均輸出低電平，過電流時，IC4～IC6只要有一路輸出為高電平，或門IC9、IC10則輸出高電平，V10導通報警。

電路的調試方法
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　　只要電壓信號和電流信號的整流與分壓電路工作正常，缺相保護電路一般不需調試即可工作，調試時可人為地造成缺相故障，觀察聲光報警情況是否正常即可。過壓保護電路的調試可以通過調試RP1、RP2和RP3來實現。按供電標準規定當電源電壓高出額定電壓的10％即認為是過壓。調試時可用三相調壓器將電源電壓升高10％ ，即418V左右，此時a、b、c三點的電位也將比正常時升高10％ ，以此電位值作為調試RP1、RP2和RP3的依據。調試時將RP1、RP2和RP3滑動端的電位值調至略低于a、b、c三點的正常電位值即可。

過流保護電路的調試與過壓保護電路的調試方法類似，通過調試RP4、RP5、RP6來確定過流保護點。

結束語

　　該電路曾用于專利產品200KvaR靜止補償裝置的自動保護。實踐表明，電路結構簡單、調試方便，可以實現對電氣設備的快速保護，是一種簡單實用的保護裝置。實際應用中，保護電路的工作電源應接在負載開關的輸入端，使保護電路切斷負載電源后，保護電路仍處于帶電狀態。在此電路的基礎上再增加三只電壓比較器和少量元件即可實現欠壓保護。整個電路可以裝在一個體積很小的機箱內，作為獨立元件使用，因而使用十分方便。