根据给定文件的信息,本知识点将围绕标题中提到的“555构成的直流稳压电源保护装置电路图”展开详细说明。所描述的电路图是由555定时器集成块组成的直流稳压电源保护装置。该装置主要包含以下几个重要组成部分:降压整流稳压电源、单稳延时电路、继电器控制电路和音频反馈式振荡电路。接下来,我们逐一深入讲解这些组成部分的电路原理和功能。
降压整流稳压电源是整个保护装置的基础,它为电路提供稳定的直流电压。电路中的Vdd通常设定在5到12伏之间,这个电压值取决于稳压块IC1的额定电压。稳定的直流电压为后续电路的正常工作提供了必要的供电条件。
单稳延时电路是核心保护功能的执行部分,它由IC2(555定时器)和外围元件R3、C4组成。这个电路在正常负载情况下,IC2的第4脚(触发端)电位较高,这时555定时器处于待命状态。一旦电路发生短路故障,IC2的第4脚电位下降,导致555被强制复位,从而使得IC2的第3脚输出低电平信号。这个低电平信号驱动继电器J吸合,进而触发负载断开,以切断短路的电路,避免故障扩大。
同时,当继电器J吸合后,触点J2-2和J3-3闭合,分别激活了音频反馈式振荡电路。该电路主要由BG1、BG2、C6、C7和R6等元件构成,开始振荡并产生大约1kHz的音频信号,起到警报的作用,提醒使用者注意电路出现了短路等异常情况。
音频振荡器的激活是临时的。触点J3-3闭合后,C4通过R3进行充电,造成IC2的第2脚(阈值端)电位下降。当此电位降至低于IC2供电电压的1/3时,555定时器产生置位动作,IC2的第3脚输出高电平信号,导致继电器J释放,触点J1-1重新闭合,电路恢复正常供电状态。如果短路仍然存在,则上述保护动作会重新启动,直到电路故障被排除。
这个保护装置还包括延时自动恢复功能。保护时间的长短由RC时间常数R3和C4的乘积决定。R3C4的值决定了C4充电到使IC2第2脚电位低于1/3VDD所需的时间,从而决定了555定时器置位的时间。通过调整R3和C4的参数,可以调节保护装置的延时时间,以适应不同的保护需求和使用场合。
一个典型的555定时器构成的直流稳压电源保护装置通过精心设计的电路组合,实现了对电路短路等异常情况的有效检测和保护。其稳定的工作性能和简便的设计结构使其成为电源设计中不可或缺的一部分,尤其适用于需要对直流电压源进行短路保护的场合。