保护电子电路设计图集锦TOP4 —电路图天天读（196）

　　在电路设计中总会存在着一些不稳定因素，而用来防止此类不稳定因素影响电路效果的回路称作保护电路。比如有过流保护、过压保护、过热保护、空载保护、短路保护等。

　　TOP1 继电器保护电路设计盘点

　　光耦亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，该电路采用的是全桥拓扑经过高频变压器转换再整流，实验项目是三相进线15V/6KA输出。其中，主回路的保护设计及报警设计是必不可少的。我首先想到的是，通过单片机输出控制继电器动作，而且由于抗干扰的要求，我必须通过光耦隔离。。于是乎，光耦隔离继电器保护电路设计应需而生。

　　主要电路设计如下图：

　　

　　该继电保护主要隔离应用的是TI公司生产的TIL117(＄0.1803)光耦芯片。该芯片无需供电，通过光耦二极管上拉15V电源输出15mA即可正常工作，有效隔离了输出侧对主回路的电磁影响。另外该电路还有一个+24V供电电源，大部分继电器设计的时候都需要24V，该电源设计图如下：

　　

　　该电路主要的稳压芯片采用的是生产设计的UA7824(＄0.2630)芯片，该芯片输入电压可调范围宽，稳压性能好，功耗低价格低廉。在继电器电路设计的图纸中，稳压电源我大部分是用的这个芯片。

　　电热水器缺水保护报警电路

　　目前，各式各样的电热水器，正逐渐涌入人们的家庭。各种非高档的电热水器多是加热元件在水中使用，目的是借助水的散热作用使其加热温度不超过 100℃，否则将使加热元件烧坏，故在这类电热水器的外壳上，均标注醒目“先注水后通电”的字样。但有时人们洗完澡后忘关了电源，或者使用中过早关闭水源，把箱体内的水用完烧干，便造成了加热元件损坏的现象。电热水器保安装置，正是为防止热水器因缺水而烧损加热元件而设计的。当电源接通箱体内供水正常时，电热水器安全工作；若箱体内水位低于电加热元件，而又不能继续注水时，立即停止热水器的供电，并发出告警声响与灯光，提醒使用者应该向热水器中注水，否则电热水器的电源不通。

　　电路工作原理

　　电热水器保安装置的电路原理，如图1所示，它是由水位检测开关电路和报警发声显示电路所组成的。

　　

　　图中，由三极管BG1、BG2、继电器J及水位检测针组成；电容器C2、氖泡和压电陶瓷片HTD组成报警发声与灯光显示电路。

　　220V交流电源电容C1降压，二极管D半波整流后，供给BG1、BG2管组成的开关电路。当检测水位高于检测针的位置时，水位检测针因淹没在水中，使BG1、BG2管的基极与发射极短接，导致BG1、BG2管截止，继电器J不动作，其常闭触点J1接通热水器的电源插座电源，常开触点断开报警声光电路；当箱体内的水位低于水位检测针时，由于BG1、BG2管的基极同发射极断开，则BG1、BG2管立即导通，继电器J动作，常闭触点断开热水器插座电源，停止供电，常开触点闭合，接通报警声光电路的电源，发出声光告警。
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