电源频率检测器/过流检测器电路设计

电源频率检测器

对于某些电子仪器和电气设备，对见六电源的频率有着一定的要求，电源频率高于或低于 50Hz，都会影响设备的正常工作，甚至造成仪器和设备的损坏。因此，对于此类设备需要装设电源频率检测装置，当电源频率超出要求的偏差范围时，该装置能够打出警示或自动切断电源，以确保设备的安全。

一、电路工作原理

电源频率检测器电路图如图 41 所示。

电路中，CD4013 中的第一触发器 IC-1 组成一个双稳态触发器，用来对输入的电源信号整形和二分频。由它的 Q1 端输出的分频信号作为开光管 VT1 的开关控制信号。第二触发器 IC-2 的 R3、R4、R5 及 C3 组成频率检测电路，当电源频率超出规定范围时，频率检测电路输出检测信号使 VT2 导通，切断电源。当双稳态触发器输出脉冲的下降沿使 VT1 截止时 ，电容 C3 通过 R3、R4、R5 进行充电，如果电源频率较低，电容充电时间将延长，C3 上端的电压将会升高，通过 R5 与 R7 分压后会使 VT2 导通，继电器吸和，它的常闭触点将电源断开。在电源频率正常时，由于开关管 VT1 关断的时间小于电容 C3 的充电时间常数，C3上端的充电电压达不到 VT2 的导通电压，被控设备将正常工作。

二、元器件的选择

元器件无特殊要求，可按图上标示选择。

三、制作和调试方法

该电路的元件型号及数值已在图中标出，组装后无须调试即可使用。

采用555时基电路的过流检测器

本电路构思巧妙、工作可靠、元件价廉易购，值得推荐。

一、电路工作原理

电路原理如图 42 所示。

当负载电流过大时，555(IC1)的③脚变低，要使它再次变高就需要按压复位开关 S1(当然，只是在负载电流恢复到限定值以下，③脚才有再次变高的可能)。③脚输出电平的跳变可以用来控制报警器、指示灯、限流电路或其它需要控制的电路。电阻 R2 起电流传感器的作用，由于其两端压降不是用来驱动晶体管，故可以取得小些 。这样，负载得到的电源电压与本电路的电源电压接近相等，R2 本身的功率损耗很小。在 555 内部，③脚与地之间是一个分压器，它为两个比较器的一个输入端提供基准电压 。

这两个比较器的另一个输入端则分别通过②脚和⑥脚接到复位按钮 S1 和电位器 P1。比较器的输出端则分别控制内部双稳触发器的置位和复位输入端。双稳触发器的输出端通过③脚向外部电路提供输出信号。

使用前，在不接负载 RL 的情况下调节 P1，使 ⑥脚电压正好低于 2/3 电源电压。使用中 ，如果因负载电流过大而使⑧脚电压下降过多，则⑥脚电压变得高于⑤脚。于是，接到⑥脚的比较器改变状态，使双稳触发器复位，③脚即变成低电平。此状态一直保持到按压复位开关S1 为止，此时 S1 将另一个比较器的反相输入端拉到地电位，该比较器即改变状态并使双稳触发器置位，③脚再次输出高电平。

二、元器件的选择

IC 选用选择 555 型时基集成电路；R1、R2 和 R3 选用 1/4W 和 1/8W 的金属膜电阻器或碳膜电阻器。RP 选用一般电位器。按键 S1 选用微型单极开关。

三、制作与调试方法

本电路在 5—14.5V 电源电下均能正常工作，在10V 时的消耗电流约 7mA。注意，采用这种接法会使⑧脚电压低于其它脚，但根据厂家的数据，只要这种电压差不大于 300mV 就不会出问题。