保護(hù)UUT的電源去耦器

　　在可調(diào)電壓實(shí)驗(yàn)電源與面包板或UUT（待測(cè)設(shè)備）之間可以裝一個(gè)圖1所示的桌面附件，防止設(shè)備受到意外過(guò)壓和反極性的傷害。它從電源獲得能量，為一個(gè)5V雙線圈鎖存繼電器提供脈沖，在異常情況下切斷負(fù)載的供電。鎖存繼電器用永久磁鐵將DPDT（雙刀雙擲）觸點(diǎn)吸住，最新的脈沖通到相關(guān)的線圈組。它的線圈額定電壓為5V，但可以工作到低至3.5V。

　　圖1，這個(gè)保護(hù)電路的核心是雙穩(wěn)鎖存繼電器，防止負(fù)載因過(guò)壓和錯(cuò)誤極性而遭損壞。

　　正常狀態(tài)下，繼電器將在輸入電壓處連接電源的能量，通過(guò)電感器傳送給輸出電壓的負(fù)載，并通過(guò)BR1將Q3的射極保持在0.6V以下。C2充電至比輸入電壓低1.2V的電壓。C1不能通過(guò)反偏的D1和D2充電。

　　Q1構(gòu)成了一個(gè)可變齊納管的功能， 通過(guò)粗調(diào)和微調(diào)電位器的調(diào)節(jié)，設(shè)定基射電壓的過(guò)壓閾值。如果電壓大于閾值（例如，用戶(hù)無(wú)意間碰到了電源電壓旋鈕），則基射電壓增加到使Q1導(dǎo)通所需0.6V。這個(gè)動(dòng)作接著使Q2導(dǎo)通，從而通過(guò)D1使Q3導(dǎo)通。Q3通過(guò)相應(yīng)的繼電器線圈從C2獲得電流，打開(kāi)VOUT和BR1的觸點(diǎn)，而關(guān)閉Q4集電極與BR2一個(gè)ac輸入端的觸點(diǎn)，點(diǎn)亮了錯(cuò)誤LED燈。C2上的電荷能使繼電器全部完成這個(gè)鎖存動(dòng)作，即使它與自己的電源斷開(kāi)。

　　應(yīng)校準(zhǔn)一次電位計(jì)的刻度，或在通電但未接UUT時(shí)做調(diào)節(jié)。這種方法有助于快速而簡(jiǎn)便地設(shè)定去耦器的過(guò)壓閾值。電壓跟隨器Q4將其射極電容充電至不超過(guò)4.5V，這由其基極的5.1V齊納二極管決定。當(dāng)過(guò)壓狀況解除后，短按RST（復(fù)位）按鈕開(kāi)關(guān)，將Q4射極電容放電到其它繼電器線圈，使其返回正常位置。

　　如果誤在VIN和地端子之間加了反極性電壓，Q3通過(guò)D2偏置導(dǎo)通。BR1為C2和繼電器線圈加正確極性，使Q3能針對(duì)過(guò)壓狀況運(yùn)行繼電器。雖然極性反轉(zhuǎn)，BR2也能點(diǎn)亮LED。

　　設(shè)計(jì)中包含一只在輸出級(jí)的47mH~500mH電感和1000μF~4700μF電容，用于延遲輸出電壓和電流的上升。這一步避免了在繼電器延遲工作時(shí)間內(nèi)，對(duì)接收電路的損害。選擇電感時(shí)要有充足的額定電流和最小的dc電阻，以獲得期望的負(fù)載電流。

　　下式計(jì)算了當(dāng)存在一個(gè)電壓V時(shí)，電流I通過(guò)電感器L的上升，它是時(shí)間T的一個(gè)函數(shù)：I=（V/L）T。

　　下式計(jì)算了當(dāng)一個(gè)電荷Q被存入電容C時(shí)，其電壓的上升：V=Q/C。這些式子可以用于計(jì)算出繼電器在時(shí)間T內(nèi)工作時(shí)，所需要的L和C值。將第一式在0至T的時(shí)間極限上做積分，就可以得到電荷。由于輸出端電容上的電壓必須在接收電路的安全極限內(nèi)， 因此電容上的電荷必須足夠小，其電壓幾乎沒(méi)有變化，這意味著電壓和電流差不多是恒定的。此時(shí)，電荷為（I×T）/2和I=（V/L）T。

　　繼電器的數(shù)據(jù)表通常會(huì)規(guī)定它的工作時(shí)間（ 參考文獻(xiàn)1 ） 。另外，也可以用示波器測(cè)量，或用雙事件時(shí)序電路（參考文獻(xiàn)2）。這個(gè)電路只使用了兩組觸點(diǎn)中的一組。如果你的設(shè)計(jì)需要為負(fù)電源（用NPN代替PNP，二極管反偏）使用第二個(gè)保護(hù)電路，則可以將額外觸點(diǎn)與相反的電源做交叉耦合， 這樣任何一個(gè)電源的故障都不會(huì)使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)。

　　本例講述的是一般方案?？梢詫?duì)各種滿(mǎn)足電源接收電路要求的參數(shù)做出驗(yàn)證，進(jìn)行相應(yīng)的修正。