CN218244229U - 一种电流控制的大电流器件自动散热装置 - Google Patents
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Abstract
该实用新型涉及一种电流控制的大电流器件自动散热装置，该装置包括电流互感器、电流电压转换电路、整流滤波电路、电压比较器、驱动电路、继电器和风扇；电流互感器的输出端连接到电流电压转换电路的输入端，电流电压转换电路的输出端连接到整流滤波电路，整流滤波电路的输出端连接到电压比较器的输入端，电压比较器的输出端连接到驱动电路，驱动电路控制继电器和风扇工作；当电流互感器的原线圈电流超过电流阈值，风扇自动工作给大电流器件吹风增大散热，调节电压比较器的输入电压可以改变原线圈的超流阈值。
Description
技术领域
本实用新型涉及到传感技术、电子技术和自动控制领域，特别是将电子技术和自动控制技术结合起来设计一种自动散热装置用于大电流器件散热。
背景技术
大功率、大电流器件层出不穷，但是大功率器件散热方法比较单一。无论是否存在大功率消耗，散热装置一直连续工作。另外有一部分散热装置采用温度传感器采集大电流器件温度，根据温度来控制散热装置是否工作，有些部件温度惯性比较大，温度比电流滞后较多，导致散热装置不能及时散热，造成大电流器件内部温度过高而损坏。为此发明一种电流控制型自动散热装置。
发明内容
为解决大电流器件散热的实时性，发明一种电流控制的大电流器件自动散热装置，该装置包括电流互感器（1）、电流电压转换电路（2）、整流滤波电路（3）、电压比较器（4）、驱动电路（5）、继电器（6）和风扇（7）；电流互感器（1）连接到电流电压转换电路（2），电流电压转换电路（2）连接到整流滤波电路（3），整流滤波电路（3）连接到电压比较器（4），电压比较器（4）连接到驱动电路（5），驱动电路（5）连接到继电器（6），继电器（6）控制风扇工作状态。电流电压转换电路（2）采用运算放大器NE5532作为转换芯片，电阻R1连接到芯片引脚1、2之间，构成I/V转换器；电流互感器（1）采用环形磁芯做骨架，初次级线圈比例为1:600，初级线圈L1与待测大电流器件串联，其次级线圈L2两端连接到芯片NE5532引脚2、3，芯片NE5532的引脚3接地、引脚1为电压输出端；D1、D2为稳压二极管，稳压值为3V，其作用是限定次级线圈L2的输出电压，以免次级线圈悬空时电压超高。整流滤波电路（3）采用二极管D3、电容C1和电阻R2，芯片NE5532引脚1输出的电压送D3进行半波整流，由电容C1进行滤波，R1为放电电阻。电压比较器（4）采用芯片NE5532的引脚5、6、7，R3、R4串联提供反向输入端引脚6的参考电压，通过调节电阻R4可以改变参考电压值；NE5532的引脚连接到整流滤波电路（３）中的电容正极。驱动电路（5）采用三级管Q1，型号为8050，继电器（6）采用9V线圈继电器；电压比较器（4）的输出电压通过电阻R5连接到三极管Q1的基极，其集电极连接继电器（6），再连接到电源+9V；继电器开关J1与风扇（7）串联后连接到电源+9V上。
该实用新型的有益效果是电流控制风扇，散热装置实时响应快。
附图说明
图1为电流/电压转换电路，图2为比较和驱动电路；其中，1电流互感器、2为电流电压转换电路、3为整流滤波电路、4为电压比较器、5为驱动电路、6为继电器、7为风扇。
具体实施方式
该装置包括电流互感器（1）、电流电压转换电路（2）、整流滤波电路（3）、电压比较器（4）、驱动电路（5）、继电器（6）和风扇（7）；电流互感器（1）连接到电流电压转换电路（2），电流电压转换电路（2）连接到整流滤波电路（3），整流滤波电路（3）连接到电压比较器（4），电压比较器（4）连接到驱动电路（5），驱动电路（5）连接到继电器（6），继电器（6）控制风扇工作状态。电流电压转换电路（2）采用运算放大器NE5532作为转换芯片，电阻R1连接到芯片引脚1、2之间，构成I/V转换器；电流互感器（1）采用环形磁芯做骨架，初次级线圈比例为1:600，初级线圈L1与待测大电流器件串联，其次级线圈L2两端连接到芯片NE5532引脚2、3，芯片NE5532的引脚3接地、引脚1为电压输出端；D1、D2为稳压二极管，稳压值为3V，其作用是限定次级线圈L2的输出电压，以免次级线圈悬空时电压超高。整流滤波电路（3）采用二极管D3、电容C1和电阻R2，芯片NE5532引脚1输出的电压送D3进行半波整流，由电容C1进行滤波，R1为放电电阻。电压比较器（4）采用芯片NE5532的引脚5、6、7，R3、R4串联提供反向输入端引脚6的参考电压，通过调节电阻R4可以改变参考电压值；NE5532的引脚连接到整流滤波电路（３）中的电容正极。驱动电路（5）采用三级管Q1，型号为8050，继电器（6）采用9V线圈继电器；电压比较器（4）的输出电压通过电阻R5连接到三极管Q1的基极，其集电极连接继电器（6），再连接到电源+9V；继电器开关J1与风扇（7）串联后连接到电源+9V上。
图1的端口P1连接到图2的端口P2，工作电源采用±9V供电。
本实用新型的电路原理：图1中，TR1为电流互感器，二极管D1和D2为稳压二极管，稳压值为1.5V，U1为NE5532中的第一组运算放大器，R1为反馈电阻，D3为整流二级管，电容C1为滤波电容，R2为滤波负载电阻。图2中，R3和R4串联提供比较器U2的参考电压Ua，U2为NE5532中的第二组运算放大器，R5为输出隔离电阻，Q1为继电器J的驱动三极管，三极管型号为8050。
本实用新型的工作原理为：TR1电流互感器的初级线圈L1为大电流器件的导线，次级线圈L2；L2输出的电流经运算放大器U1后转换成电压输出，经二极管D3整流和电容滤波后，得到直流电压Ub，经P1输送给NE5532的引脚5，即U2的“+”输入端，与R3和R4串联分压提供的比较电压Ua进行比较；当流过大电流器件L1的电流小于某设定值时，Ub<Ua，比较器U2输出电压Uc为低电平，三极管Q1处于截止状态，继电器J不工作，风扇不动；当通过L1的电流大于某设定值时，Ub>Ua，比较器U2输出电压Uc为高电平，三级管Q1处于导通状态，继电器J工作，风扇运转散热。调节电阻R4，改变Ua的电压值，改变散热启动电流；Ua电压值越大，L1启动散热的电流越大，Ua电压值越小，L1启动散热的电流越小。
图1中，D1和D2为保护二极管，采用1.5V的稳压二极管，R1为电流转换为电压的电阻，输出电压为I2R1，其中为I2线圈L2的电流。
Claims (5)
1.一种电流控制的大电流器件自动散热装置，其特征是包括电流互感器（1）、电流电压转换电路（2）、整流滤波电路（3）、电压比较器（4）、驱动电路（5）、继电器（6）和风扇（7）；电流互感器（1）连接到电流电压转换电路（2），电流电压转换电路（2）连接到整流滤波电路（3），整流滤波电路（3）连接到电压比较器（4），电压比较器（4）连接到驱动电路（5），驱动电路（5）连接到继电器（6），继电器（6）控制风扇工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种电流控制的大电流器件自动散热装置，其特征是电流电压转换电路（2）采用运算放大器NE5532作为转换芯片，电阻R1连接到芯片引脚1、2之间，构成I/V转换器；电流互感器（1）采用环形磁芯做骨架，初次级线圈比例为1:600，初级线圈L1与待测大电流器件串联，其次级线圈L2两端连接到芯片NE5532引脚2、3，芯片NE5532的引脚3接地、引脚1为电压输出端；D1、D2为稳压二极管，稳压值为3V，其作用是限定次级线圈L2的输出电压，以免次级线圈悬空时电压超高。
3.根据权利要求1所述的一种电流控制的大电流器件自动散热装置，其特征是整流滤波电路（3）采用二极管D3、电容C1和电阻R2，芯片NE5532引脚1输出的电压送D3进行半波整流，由电容C1进行滤波，R1为放电电阻。
4.根据权利要求1或３所述的一种电流控制的大电流器件自动散热装置，其特征是电压比较器（4）采用芯片NE5532的引脚5、6、7，R3、R4串联提供反向输入端引脚6的参考电压，通过调节电阻R4可以改变参考电压值；NE5532的引脚连接到整流滤波电路（３）中的电容正极。
5.根据权利要求1所述的一种电流控制的大电流器件自动散热装置，其特征是驱动电路（5）采用三级管Q1，型号为8050，继电器（6）采用9V线圈继电器；电压比较器（4）的输出电压通过电阻R5连接到三极管Q1的基极，其集电极连接继电器（6），再连接到电源+9V；继电器开关J1与风扇（7）串联后连接到电源+9V上。
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