基于CSM020B和LM324的過(guò)流報警裝置設計
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由圖2看出，正常狀態(tài)下預熱電流由加電瞬間1．6 A緩慢下降，約30 s時(shí)即到達穩定狀態(tài)1．0 A，若速調管突然出現熱短路，預熱電流會(huì )迅速上升至1．5 A。當燈絲電路失控(圖1中Rx大于1．3 kΩ時(shí))，預熱電流會(huì )由加電瞬間1．8 A稍下降，大電流十幾秒就會(huì )燒斷速調管燈絲，預熱電流下降并穩定在0．5 A。根據預熱電流變化情況，報警電路設計時(shí)應考慮：預熱電流正常時(shí)不報警，在發(fā)射階段(預熱電流2．2 A)也不應聲音報警。燈絲電路失控導致預熱電流過(guò)大時(shí)直接發(fā)出報警音，提醒測試人員立即關(guān)閉預熱開(kāi)關(guān)，停止測試。在預熱過(guò)程中由于速調管突然熱短路導致預熱電流變大時(shí)也及時(shí)報警(聲音與失控時(shí)有區別)，告知測試人員立即斷電。
3 過(guò)流報警電路的主要參數設計
3．1 預熱電流采樣
鑒于27 V預熱電流較大，用常規的串入采樣電阻方法，會(huì )影響產(chǎn)品供電電壓，電路選用基于霍爾效應的CSM020B電流傳感器。該傳感器采用測量靈敏度高的線(xiàn)繞法(導線(xiàn)纏繞在標準的環(huán)形導磁鐵芯，匝數越多磁感應強度越強，輸出的霍爾電壓越大)?；魻栯妱軺H計算公式：
UH=KHIB
式中：KH為霍爾元件的靈敏度；I為控制電流；B為霍爾元件垂直方向的磁感應強度。27 V正極導線(xiàn)繞在電流傳感器上幾圈，當有預熱電流時(shí)電流傳感器輸出電流，電流通過(guò)采樣電阻R1轉換為電壓，調節傳感器上電位計RPH可以校準電壓和預熱電流數值的一致性，見(jiàn)圖3。調整繞線(xiàn)匝數和電位計RPH使電流比例系數為2‰，例如電阻R1上電壓2V表示預熱電流1A。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/171734.htm
3．2 報警電流閾值和延時(shí)時(shí)間的確定
報警部分可通過(guò)電壓比較器實(shí)現，同相輸入端接輸入電壓信號，反相輸入端接與上限設定值對應的參考電壓，參考電壓可由電位計調節。放大器采用輸入阻抗高、漂移較小、共模抑制比高的LM324。在發(fā)射機調試時(shí)，27 V預熱電流正常值始終大于0．9 A，考慮電路干擾影響，電流報警閾值設為0．8 A，即調節RP2使U1B比較器的6腳電壓1．6 V。由圖2可知，速調管在預熱約10 s，電流會(huì )下降到1．2 A以下，故選擇延時(shí)時(shí)間為10 s。速調管熱短路時(shí)預熱電流為1．5 A，電流報警閾值設為1．3 A，即調節RP1使U1A比較器的2腳電壓2．6V。燈絲電壓失控報警電流閾值設為1．6 A，調節RP3使U1C比較器的9腳電壓3．2V。
延時(shí)電路選擇RC串聯(lián)充放電電路，這樣不僅電路設計簡(jiǎn)單，而且使電路具有在調試完一次產(chǎn)品后，能自動(dòng)恢復到待命狀態(tài)的功能(由于設備斷電后，電路檢測不到電流)。運算放大器U1(LM324)在電源電壓8 V下，輸出電壓7．5 V，與非門(mén)U2選用CMOS電路(輸入阻抗較高，可以避免影響RC充電電路)，高電平最小輸入要求為3．5 V，根據電容充電時(shí)間公式：
式中：vc(∞)=7．5 V；vc(0)=0 V；vTH=3．5 V，則t=0．629RC。延時(shí)時(shí)間為10 s，充電電容C1選為47μF，可計算出充放電回路的電阻R6為340kΩ。
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