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使用霍耳元件的可控硅過(guò)流保護(hù)電路
這里介紹一種采用霍耳元件作為傳感器的可控硅過(guò)流過(guò)載保護(hù)電路，此外它還具有過(guò)熱保護(hù)功能和聲光報(bào)警功能。電路原理圖見下。
它的基本工作原理是這樣的，由兩個(gè)Ｕ形磁體與兩個(gè)三端型集成霍耳元件組成一個(gè)帶有一定間隙的閉合磁路，作為電流的檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)負(fù)載及可控硅電流的導(dǎo)線從磁路平面的中心穿過(guò)，在磁路中產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，見圖２。當(dāng)通過(guò)可控硅的電流值在額定范圍之內(nèi)時(shí)，它在磁路中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度較小，低于霍耳元件的動(dòng)作磁場(chǎng)強(qiáng)度，保護(hù)電路不動(dòng)作。而一旦發(fā)生過(guò)電流情況時(shí)，由于磁場(chǎng)強(qiáng)度大增，將超過(guò)霍耳元件的動(dòng)作強(qiáng)度，霍耳元件將被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，同時(shí)也觸發(fā)保護(hù)電路，使其關(guān)閉主電路可控硅的觸發(fā)電路，并使可控硅在過(guò)零之后關(guān)斷。在這個(gè)電路中還有一套可控硅過(guò)熱保護(hù)電路，其中ＩＣ３為一只ＴＯ－２２０方式封裝的型號(hào)為６７Ｌ０７０二腳溫度傳感開關(guān)元件，它的動(dòng)作溫度為７０℃，在平時(shí)常溫狀態(tài)下為常閉狀態(tài)。它被安裝在可控硅Ｔ３的散熱器上。當(dāng)可控硅由于過(guò)負(fù)荷或其他原因而使功耗大大增加，一旦散熱器的溫度達(dá)到７０℃時(shí)，ＩＣ３將從常閉轉(zhuǎn)為常開，這時(shí)Ｔ２將通過(guò)Ｒ１０觸發(fā)導(dǎo)通，Ｄ６也導(dǎo)通，使ＩＣ４斷電截止，同時(shí)也使可控硅Ｔ３截止。與此同時(shí)，Ｄ７也導(dǎo)通，發(fā)光管Ｌ３被點(diǎn)亮，Ｄ６導(dǎo)通，蜂鳴器ＢＵ工作，發(fā)出報(bào)警聲音?？煽毓瑁裕惨材軌蛞恢北３謱?dǎo)通狀態(tài)。后直到關(guān)閉控制電源為止。
使霍耳元件動(dòng)作的電流大小可以通過(guò)調(diào)整兩個(gè)Ｕ形磁心之間的間隔來(lái)決定，對(duì)于本電路所使用的40A可控硅來(lái)說(shuō)，應(yīng)將通過(guò)它的大電流限制在小于40A這里所使用的磁心截面為5mm*4mm,兩磁心之間的間隔約為2.0mm左右，但由于不同磁性材料導(dǎo)磁率存在的差異以及霍耳元件的參數(shù)差異，具體間隔可能略有不同，實(shí)際保護(hù)電流的大小通過(guò)實(shí)測(cè)決定，并用膠封固在印刷板上。對(duì)兩只霍耳元件安裝的要求是，對(duì)正磁民截面，印字全部朝向一個(gè)方向。只有這樣才能使兩只霍耳元件分別檢測(cè)交流電流的正負(fù)半周。
為了作進(jìn)一步的保護(hù)，在主電路還設(shè)有一個(gè)３２Ａ的空氣開關(guān)，它的作用也是保護(hù)可控硅，同時(shí)也作為主電路的控制開關(guān)使用。