Ind多用电路的制作方法
【专利摘要】本发明属于电子【技术领域】。涉及IND多用电路。IND多用电路包括电源、IND666电路、负载(包括配套件)。电源、666电路、负载相互连接。IND666电路包括延时开启电路、取样控关电路、开关电路;延时开启电路、取样控关电路和开关电路相连。IND666电路在电源和负载之间,IND666电路和负载(包括配套件)互动设置,使IND多用电路对于不同的负载分别具有保护、震汤、稳流、稳压、稳压启动、稳速、节能的多功能电路、复合功能电路。
【专利说明】IND多用电路
【技术领域】:
[0001] 本发明涉及IND多用电路,属于电子【技术领域】。
【背景技术】:
[0002] 现有的功能电路不一定尽善尽美,有的功能电路功能不尽如人意,有的功能至今 也不易实现。
【发明内容】
:
[0003] 本人以一种新的理念、一种新的电路重新设计制作一些常用的功能电路;给出一 些新的功能电路。IND多用电路以简单的原理、简洁的组成、独特的性能应用于实用的电子 线路。
[0004] IND多用电路是由直流电源(以下简称电源)、IND基本电路(IND*#)、负载(包 括配套件)组成。IND***是一种电子开关。它由开关电路、时间控制电路、取样控制电路 组成。开关电路的关断与导通,受:到取样控制电路和时间控制电路的控制。IND***由开关 电路4、取样控制电路3、时间控制电路2组成。取样控制电路3、时间控制电路2和开关电 路4相互相连。在IND电路中,IND林*连接于电源1和负载5之间。电源1、IND*林、负载 5相互连接。
[0005] IND666是一款IND基本电路。本发明主要对IND666(以下简称666)进行讨论。 666的取样控制电路采用的是取样控关电路,取样控关电路对被监测参数进行取样监测,取 得的信息进行处理,当被监测参数达到某个设定的值时,产生控关信号,这个控关信号使开 关电路关断,取样控关电路的这个参数设定的值叫取样控关电路的控关值(简称控关值)。 在控关信号存在时开关电路维持关断状态。时间控制电路是采用的是延时开启电路,它是 在没有控关信号的条件下,经过一段时间的延迟,延时开启电路控制开关电路导通。
[0006] IND多用电路简单是因为它的结构简单,工作原理简单。任何电路都需要电源、开 关、负载,666是一种电子开关;任何开关都需要控制它的导通与关断,666设置了延时开启 电路和取样控关电路。这样的设置可以联系电源和负载,电源和负载的反馈信息影响了电 子开关的导通和关断的进程。666的关断,会使电源、负载得到保护;666周期性的导通与关 断,会在负载上得到震荡电流;电源、负载的变化,会引起666导通、关断时间的变化,震荡 频率的变化,这样变化可以使电路的某些参数稳定。
[0007] 666在电源和负载之间,架起电源与负载连接的桥梁。如果负载需要保护,666可 以在电源或负载的某些参数取样监测,当某一参数超标时,关断电源,保护电路;如果负载 需要震荡电流,666周期性的导通和关断,在负载上就得到了震荡电流;如果负载需要稳定 的电流,666是开关稳流电路;如果负载需要稳压,666是开关稳压电路;如果负载是电机, 666是开关稳速电路。如果负载需要启动,666是稳压启动电路。根据负载需要对666设置, 根据666需要对负载设置,这种互动设置使666具有保护、震荡、稳压、稳流、稳功率、稳速、 节能、独特性能的多功能电路;复合功能电路。666电路简洁,经济实用。
【专利附图】
【附图说明】
[0008] 附图1,IND的电路结构框图
[0009] 附图2,简单的666电源超压保护电原理图
[0010] 附图3,666的接线图
[0011] 附图4, 一款IND震荡电路电原理图
[0012] 附图5,一款IND稳速电路电原理图
[0013] 附图6, 一款IND稳压及稳压启动电路电原理图A
[0014] 附图7,一款IND稳压电路电原理图B
[0015] 附图8,一款IND稳流电路电原理图
[0016] 附图1,IND电路结构框图,1是电源,2是时间控制电路,3是取样控制电路,4是开 关电路,5是负载。IND基本电路(IND*#)的结构框图在IND电路结构框图的中间方框内, IND***包括时间控制电路2、取样控制电路3、开关电路4。电路的各个部分相互连接。
[0017] IND基本电路其中有一种是IND666(简称666),在666中,时间控制电路2是延时 开启电路,取样控制电路3是取样控关电路。666是一个电子开关,开关电路是它的开关部 分,以后叙述时,所说的666的导通与关断指的就是开关电路的导通与关断。
[0018] 附图2是一款简单的IND电原理图,它是用简单的666制作的一款电源超压保护 电路,用来说明IND的工作原理。T 2是开关电路。R2、Ci组成RC延时开启电路,这种延时开 启电路在供电电压稳定的情况下,延时开启电路的延迟时间稳定;在供电电压随电源电压 变化的情况下,电源电压的升高,Q的充电到一定电压值的时间会缩短,Q充电的这段时间 就是延时开启电路的延迟时间,即延时开启路的延迟时间缩短;电源电压降低,延时开启电 路的延迟时间延长;延时开启电路的延迟时间会随电源电压的变化而变化。&、!\、Di组成 电源超压取样控关电路,&是取样电阻。RpDi和?\的发射结设定一个电压控关值,当电源 电压超过这个电压值时,取样控关电路就会使开关电路关断,电压控关值是负载正常工作 要求的电源电压的最大值。FZpFZ 2是负载。工作原理是,接通电源,电源电压正常时,(^两 端的电压为零,?\、Τ2截止,开关电路处于关断状态,电源通过&给Q充电,Q两端的电压逐 渐升高,当Q两端的电压升高到使T 2导通的电压时,T2导通,负载正常工作。Q充电的这段 时间就是延时开启电路的延迟时间。这段时间开关电路是关断的。RpDpL设定一个电压 控关值,当电源超过这个值时,Di两端的电压超过其稳压值而导通,?\导通,产生控关信号, Q通过?\放电,Q两端的电压降低,Τ2截止,开关电路关断,保护电源和负载。电源电压恢 复正常后,?\截止,电源经R 2给Q充电,当Q两端的电压升高到使Τ2导通时,负载恢复工 作。
[0019] 附图2虚线框内的部分是简单的666电路,实用的666电路对此有所改进。视需 要而定,有的要省去电源超压保护电路,有的要增设电源欠压保护电路,如果设置电源的超 压、欠压保护电路一般都设于666内部,不在666外部画出。有的增设其它取样控关电路。 为以后作图方便,把虚线框内的部分简化为666方框表示。666的接线用附图3表示。接线 端1端接电源正极,5端接电源负极,2、3端是开关端,2端接高电位,3端接低电位,4端是取 样控关接入端。还可以设置延时调整接线端等,暂不画出。有时FZ 2是取样电阻。在电路 中取样元件一般都显示出来。
[0020] 也可以把666的组成分成主电路、功率件(开关管)、取样元件(多为电阻或电位 器)。本电路的主电路包括,功率件T 2,取样元件RpDi。功率件和主电路的器件根 据需要选择参试,其数量也有所增减,因应用的不同,元件的数量、参数、取样控关电路的数 量会有所不同,但都用666表示。实用的666在所用元件的数量上和所用元件的参数上会 有所不同,主电路在保证功能的前提下,力求简短,降低成本,但它们的工作原理基本相同。
[0021] 666电路,根据元件的数量和参数不同(但工作原理相同),用于不同的电路,有的 作保护电路、有的作震荡电路、有的作稳压电路……
[0022] 实施方案:
[0023] 实施例一、IND震荡电路。IND震荡电路由电源、666、负载组成,负载是感性或容性 负载。666的取样控关电路设定了一个控关值,当被监测的电流或电压达到这个值时,666 就处于关断状态。由于负载是感性或容性负载,负载的电流或电压不会突变,这个电流或电 压从零(或某一值)增大到控关值需要一段时间,这段时间是666的导通时间;666从关断 到经延时开启电路的延迟后再开启的这段时间是它的关断时间。666周期性的导通与关断 就形成了震荡。
[0024] 附图4是一款666作震荡电路的电原理图,负载是感性负载。Q电感线圈,是负 载,R 3是取样电阻,改变R3的阻值可以设定666的控关值,即当负载的电流达到这个控关值 (震荡电流的最大值)时,取样控关电路会使666关断。
[0025] 工作原理,接通电源后,延时开启电路经延迟,使666导通,电源经666、R3给Q两 端加上电压,U两端加上电压后,通过U的电流由零逐渐增大,当电流增大到666设定的控 关值时,R 3两端的电压达到了使取样控关电路设定的控关值,产生控关信号,666关断,666 关断后,U无电流,取样电阻R 3无电流通过,取样控关电路没有控关信号。延时开启又经延 时再使666导通,666这样周期性的导通与关断,U上就得到了震荡电流。666在延时开启 电路延迟的这段时间是关断的,在U上电流由零增大到控关值的这段时间666是导通的。 这个震荡电流是脉动电流。这个震荡电流的瞬时最大值(震幅)就是取样控关设定的控关 值。666导通时间占震荡周期的比值是震荡电流的脉冲占空比(以下称占空比)。震荡电 路的电流(以下称震荡电流)的大小不仅与震荡电流的震幅有关,也与占空比和电流的波 型有关。在震荡电流波型相同、震幅一定的情况下,占空比减小,震荡电流就小。反之占空 比增大,震荡电流增大。
[0026] 该震荡电路由于取样控关电路的存在,使得通过U的瞬时电流的最大值稳定,所 以本震荡电路的输出的震荡电流的震幅是相等的,是电流等幅震荡电路。
[0027] 如果电源电压不变,若Q的电感量减小,感抗减小,666导通后,Q上的电流由零增 大到控关值的时间缩短,脉动电流的占空比减小,震荡电流就小。若将Q短路,测得的震荡 电流很小。该电路具有负载短路保护功能。如果电源电压不变,若U的电感量增大,震荡 电流就增大。
[0028] 本震荡电路不需要像一般大功率震荡电路那样,专门设置震荡电路和推动电路, 它是具有直接输出大功率震荡电流的功能电路;取样控关电路设定的控关值把输出电流震 幅限制在一定的范围内,起到对电路的保护作用,这是一种具有输出幅度保护功能的震荡 电路;如上所述负载短路,电流很小,这是又一种具有负载短路保护功能的震荡电路。所以 它是具有复合功能的震荡电路。
[0029] 震荡电路电流的大小,可以通过调整R3,设定控关值改变;也可调整延时开启电路 的延迟时间,改变占空比来实现。
[0030] 本电路中,负载是电感线圈,其它感性负载代替电感线圈也有同样的效果。
[0031] 如果保持1^的电感量不变,并使延迟开启电路的延迟时间不变。若电源电压升高, 加在U两端的电压升高,通过Q的电流增大到控关值的时间缩短,脉冲变窄,脉动电流的占 空比减小,脉动电流减小;若电源电压降低,脉动电流增大。从另一个角度来看,本电路是一 个负阻特性的电路,如果设计合适,电源电压在一定范围内变化时,电路消耗的功率可以保 持稳定。
[0032] 如果电源电压不变,负载U和电阻R串联作本电路的负载,R阻值由小变大的过程 中,电路的电流先是逐渐增大,当增大到某一值(最大值)后,电路的电流逐渐减小。这是 因为,当U串联电阻后,R的阻值较小时,R和U串联后,通过U的电流由零增大到控关值 的时间变长,脉冲变宽,占空比增大,震荡电流增大。当R增大到某一值后电路停震,在电路 停震的临界状态,电路的电流达到最大值,在停震时,666处于经常导通状态,再增大R的阻 值,电流就会逐渐减小。也就是说,U串联电阻R后,当R的阻值较小时,电路处于震荡状 态,R的电阻值增大,震荡电流增大;当R的阻值较大时,电路停震,666始终处于导通状态,R 的阻值增大,电流就减小。在R的阻值较小时电路处于震荡状态,R的阻值这个变化段,IND 震荡电路可以看作是负阻状态。在这里,1?和1^是串联的,U的感抗和电阻R的阻抗对电 路影响,是由它们的大小来决定。如果U的电感量很小,电阻R是负载,让电路工作于停震 状态,那么,该电路就是一款负载短路保护电路。这款保护电路可以设定电路的最大电流, 在负载发生短路时,电路的电流很小,是负载的短路保护电路。
[0033] 以上两点都显示用感性负载的IND震荡电路,具有负阻特性,它在制作稳流、稳功 率电路时有应用。
[0034] 实施例二,附图5是IND稳速电路电原理图,负载由L2、DJ组成,DJ是直流电机,R 4 是取样电阻,取样来自电机两端的电压,调整r4可以改变电路的输出电压,调整电机两端的 电压,可以调整电机的转速。工作原理是,当电机转动时,电机的两端产生电压,电机的转 速是影响电机两端电压的高低的主要因素,稳定电机两端的电压,就可稳定电机的转速。接 通电源后,延时开启电路经延时使666导通,电源经L 2、666给电机加电,电机转动使电机两 端的电压升高,当电机两端的电压升高到取样控关电路设定的控关值时,666关断,电机两 端的电压降低到控关值以下时,延时开启电路经延时使666导通,666这样的导通与关断, 使电机两端得到稳定的电压。电机的转速与电机两端的电压有关,666使电机两端的电压稳 定,电机的转速就可以稳定。
[0035] 在666导通期间,电源电压近似等于L2两端的电压加上电机两端的电压(666的压 降小)。L 2是电感,通过它的电流不会突变,电路导通后,电路的电流并不会瞬间过大。在 666导通时L2承载了一部分电源电压,使电机两端的电压稳定;并且在666导通时储蓄了 能量,在666关断后,这部分能量通过续流二极管D 2送入电机。这里L2起到了电压调整作 用,是电压调整元件,在666导通时,电感在起调整作用的时候,也存储了一部分磁能,这些 磁能通过D 2达到利用。电感的直流电阻很小,能量损失很小,电路是是用作电感调整元件 的节能电路。
[0036] 这是一款开关稳速电路。也是串联稳速电路,调整元件是电感。
[0037] 在本实施例中,。是电机的配套件,只有选择合适的L2,设定合适的延时开启电 路,才能取得满意的效果。
[0038] 实施例三,附图6是IND稳压及稳压启动电路电原理图A。R5起的作用是限流作 用,它可以限定流过666的最大电流,以保护电源和负载。R 6是取样电阻,调整&可以设定 输出电压;C2、FZ3组成容性负载,其实,C 2可以包括在FZ3内,只是为了以下叙述的方便,把 它作为一个独立的电子原件画出。工作原理是,接通电源后,延时开启电路经延时使666导 通,电源经R 5、666对C2充电。当C2的电压升高到666设定的控关值时,取样控关电路使 666关断,666关断后,C 2的电压降低,当C2的电压低于控关值以下时,延时开启电路又经延 迟使666导通,电源经666、R 5再给C2充电,这样C2的反复充放电,使C2两端的电压稳定,负 载FZ 3两端的电压稳定。这款电路是输出电压连续可调的开关稳压电路,R5起保护作用。
[0039] 如果FZ3两端的电压一直高于控关值,那么666-直处于关断状态,R5无电流流过, 负载就不再消耗来自稳压电源的能量。666自身的耗电可以设置得很小(可以到微安数量 级)。整个稳压电路在负载不耗电时自身损耗很小。
[0040] 如果在fz3两端加有其它外来电源的电压,且电压较高(高于设定的控关电压) 时,666 -直处于关断状态,IND稳压电路的耗电是很少的。
[0041] 附图7是IND稳压电路电原理B,是另一款稳压电路,工作原理是,接通电源后,666 经延时后导通,电源经666、L 3给C3充当,当电源电压达到电路设定的控关值时,666关断, 当C3两端的电压下降到控关值以下时,666会再次经延时、导通给C 3充电,使C3两端的电压 稳定,负载FZ4两端的电压保持稳定。L 3、D3的工作原理和实施例2相同。这是串联开关稳 压电路,调整元件是电感。
[0042] 实施例四,IND稳压启动电路电原理图A电路中,如果FZ3是可启动负载,启动后的 负载产生的电压稍高于666设定的控关值时,如上所述,666 -直处于关断状态,负载不再 消耗电源的能量。稳压启动电路在线的损耗就很小。那么,这款666稳压电路就是一款稳 压启动电路。
[0043] 所谓的启动就是仅需要给出初始的能量。负载如果启动后自身产生的能量能够自 给,那么,启动电路就应该在负载启动后,切断电源对负载的能量供给。如果切不断这个电 流的来源,就造成浪费。
[0044] 在很多电器设备中,例如,电视机、充电器、低压电源等。市电经整流滤波得到300Y 左右直流电压,这个300Y左右的电压还要变换成较低电压的直流电源,供给电气设备内部 用电。变换电路需要启动。常用的方法是将300Y左右的电压经电阻降压后启动低压电源, 这就是所谓的电阻启动电路,在负载被启动后,启动电阻上仍有很大的电压降,启动电阻仍 有电流通过,损耗电能。如果用本款启动电路取代电阻启动电路,可以大大节省原启动电路 在线的能耗。这是一款节能的电路。节约无小事,在实际应用中,可以简化稳压启动电路, 节省成本,使用它节能也节钱。
[0045] 实施例五:
[0046] 附图8是一款IND稳流电路电原理图。它可以在电源电压变化和负载变化时稳定 负载电流。
[0047] 附图8中,C5是负载脉动电流的滤波电容;FZ5是一般的负载,R 8是限流电阻,R9是 取样电阻,(;是馬的滤波电容,C4两端产生稳定的电压,它的工作原理如实施例三。R 9两端 的电压稳定,通过r9的电流就稳定。因为r9和负载是串联的,负载的电流和通过r9的电流 基本相等,所以通过负载fz5的电流就是稳定的直流电流。
[0048] 附图8的电原理图中,R8是限流电阻,要消耗一定的电能。所以本稳流电路主要应 用于负载功率较小的稳流负载。
[0049] 稳定负载的IND稳变电路,是666作为主要电路的另一款稳流电路、稳功率电路。 其组成和工作原理另案申报。
【权利要求】
1. IND多用电路,其结构特征是由直流电源、IND基本电路、负载(包括配套件)组成。 直流电源、IND*林、负载相互连接。
2. 如权利要求1所述,IND基本电路(IND***),其结构特征是由时间控制电路2、取样 控制电路3、开关电路4组成。IND***在电源1和负载5之间。取样控制电路3、开关电路 4和负载相连,电源1和取样控制电路3、时间控制电路2、开关电路4、负载5相连。
3. 如权利要求1,权利要求2所述,IND666,其结构特征是,由延时开启电路2、取样控 关电路3、开关电路4组成,延时开启电路2、取样控关电路3和开关电路相连。IND666连接 在电源1和负载5之间,IND666、电源、负载相互连接。
4. 如权利要求1,权利要求3所述,666延时开启电路的特征是,其延迟时间可以是随电 源电压的变化而变化,也可以是一个稳定的延迟时间。
5. 根据权利要求1,权利要求3所述,IND震荡电路,其特征是,由电源、666、容性或感 性负载组成。
6. 根据权利要求1,权利要求3所述,IND稳速电路,其特征是,由电源、666、电感、续流 二极管和电机组成。
7. 根据权利要求1,权利要求3所述,IND稳压电路,其特征是,由电源、666、电感、续流 二极管、容性负载组成。
8. 根据权利要求1,权利要求3所述,IND稳压启动电路,其特征是,由电源、666、可启 动负载组成。
9. 根据权利要求1,权利要求3所述,IND稳流电路,其特征是,由电源、666、取样电阻 和滤波电容、负载和负载滤波电容、限流电阻组成。
【文档编号】G05F1/56GK104218928SQ201310216379
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】尹万坡 申请人:尹万坡