基于CSM020B和LM324的過(guò)流報警裝置設計

摘要：為解決生產(chǎn)中過(guò)流故障，分析了速調管燈絲供電電路和預熱電流曲線(xiàn)，在確定幾個(gè)關(guān)鍵參數后，設計制作了聲音報警裝置。該裝置主要由霍爾傳感器CSM020B，LM324和555振蕩器組成，能在電流異常時(shí)發(fā)出連續或斷續聲警告。該報警裝置裝在測試設備后，使用效果良好，杜絕了電流過(guò)大燒毀產(chǎn)品的現象。更換傳感器后可用于其他功能的報警。
關(guān)鍵詞：霍爾傳感器CSM020B；過(guò)流報警；LM324；速調管燈絲

多注速調管是某型導彈發(fā)射機上重要、昂貴的器件，裝配在發(fā)射機上，在常溫下需反復調整燈絲電流，使其達到速調管工作在穩定狀態(tài)的最佳值。發(fā)射機批生產(chǎn)中是通過(guò)改變燈絲電壓(調電阻箱)進(jìn)而調整燈絲電流的。實(shí)際調試中有時(shí)會(huì )出現因電阻箱的彈簧鉤與產(chǎn)品接線(xiàn)柱接觸不良或速調管本身陰柵極熱短路等原因而導致燈絲電流或27 V預熱電流過(guò)大的現象，這種情況下未及時(shí)斷電就會(huì )造成速調管燈絲被燒斷或供電電路板被燒壞。為避免此類(lèi)故障發(fā)生，設計制做了過(guò)流時(shí)能聲音報警的電路，在電流突然變大時(shí)及時(shí)提醒測試人員斷電，保護產(chǎn)品。

1 速調管燈絲供電電路分析
速調管燈絲電流調整電路，如圖1所示。

CW150是國產(chǎn)的三端可調集成穩壓器，圖1是典型用法，通過(guò)改變RX(電阻箱)調整輸出電壓UO，再經(jīng)開(kāi)關(guān)電源(降壓整流)后供給速調管燈絲。R3為檢測燈絲電流的取樣電阻。開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有反饋穩壓控制回路，只有通過(guò)調整CW150穩壓器的輸出電壓達到調整燈絲電壓的目的。
輸出電壓UO表達式：

對幾批產(chǎn)品使用的RX統計，RX最大為450 Ω，最小為200 Ω，根據式(2)算出常溫條件下CW150工作時(shí)的輸出電壓范圍：14．8～17．4 V。在調試時(shí)，RX為電阻箱，通過(guò)彈簧鉤掛在燈絲電路中的兩接線(xiàn)柱上，如果測試人員漏掛彈簧鉤或接線(xiàn)柱氧化導致彈簧鉤接觸不良，移動(dòng)產(chǎn)品造成彈簧鉤掉落，均會(huì )導致RX增大，UO隨著(zhù)增大，但UO不會(huì )大于UI。假設UO等于UI，此時(shí)Rx的值可根據式(2)計算出1．37 kΩ?？梢钥闯鯴>1．37 kΩ,，就會(huì )使UO接近UI，因為開(kāi)關(guān)電源沒(méi)有反饋穩壓電路，輸入電壓升高，致使開(kāi)關(guān)電源輸出電壓即燈絲電壓過(guò)高，造成燈絲電流過(guò)大而使燈絲燒斷，昂貴的速調管報廢。即使在燈絲電流正常情況下，有時(shí)也會(huì )發(fā)生速調管熱短路(速調管陰極和柵極間因變熱而接觸短路)的故障，這種情況下不及時(shí)斷電會(huì )燒毀高壓電源內供電電路上的限流電阻，又因為高壓電源被封閉的一個(gè)密閉的殼體內，不會(huì )被及時(shí)發(fā)現，在正常調試的加電時(shí)間內足以把裝限流電阻的印制板燒糊，致使整個(gè)電路板報廢。

2 預熱電流曲線(xiàn)
測試設備沒(méi)有27 V預熱電流過(guò)大時(shí)的斷電保護電路，在不改動(dòng)產(chǎn)品的情況下考慮為設備增加報警電路。發(fā)射機正常調試：過(guò)程中，先加27 V預熱速調管燈絲2 min，在這2 min內，預熱電流由初始值1．6 A緩慢下降到約1．0 A(因燈絲電阻隨溫度增高而變大)，準備階段預熱電流會(huì )再下降一點(diǎn)(0．03 A)，但在發(fā)射階段預熱電流會(huì )增大到2．2 A。經(jīng)過(guò)理論分析和多次的數據統計，得出速調管預熱階段27 V電流曲線(xiàn)，如圖2所示。