基于CSM020B和LM324的過(guò)流報(bào)警裝置設(shè)計(jì)

摘要：為解決生產(chǎn)中過(guò)流故障，分析了速調(diào)管燈絲供電電路和預(yù)熱電流曲線，在確定幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)后，設(shè)計(jì)制作了聲音報(bào)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(xù)或斷續(xù)聲警告。該報(bào)警裝置裝在測(cè)試設(shè)備后，使用效果良好，杜絕了電流過(guò)大燒毀產(chǎn)品的現(xiàn)象。更換傳感器后可用于其他功能的報(bào)警。
關(guān)鍵詞：霍爾傳感器CSM020B；過(guò)流報(bào)警；LM324；速調(diào)管燈絲

多注速調(diào)管是某型導(dǎo)彈發(fā)射機(jī)上重要、昂貴的器件，裝配在發(fā)射機(jī)上，在常溫下需反復(fù)調(diào)整燈絲電流，使其達(dá)到速調(diào)管工作在穩(wěn)定狀態(tài)的最佳值。發(fā)射機(jī)批生產(chǎn)中是通過(guò)改變燈絲電壓(調(diào)電阻箱)進(jìn)而調(diào)整燈絲電流的。實(shí)際調(diào)試中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)因電阻箱的彈簧鉤與產(chǎn)品接線柱接觸不良或速調(diào)管本身陰柵極熱短路等原因而導(dǎo)致燈絲電流或27 V預(yù)熱電流過(guò)大的現(xiàn)象，這種情況下未及時(shí)斷電就會(huì)造成速調(diào)管燈絲被燒斷或供電電路板被燒壞。為避免此類故障發(fā)生，設(shè)計(jì)制做了過(guò)流時(shí)能聲音報(bào)警的電路，在電流突然變大時(shí)及時(shí)提醒測(cè)試人員斷電，保護(hù)產(chǎn)品。

1 速調(diào)管燈絲供電電路分析
速調(diào)管燈絲電流調(diào)整電路，如圖1所示。

CW150是國(guó)產(chǎn)的三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器，圖1是典型用法，通過(guò)改變RX(電阻箱)調(diào)整輸出電壓UO，再經(jīng)開關(guān)電源(降壓整流)后供給速調(diào)管燈絲。R3為檢測(cè)燈絲電流的取樣電阻。開關(guān)電源沒(méi)有反饋穩(wěn)壓控制回路，只有通過(guò)調(diào)整CW150穩(wěn)壓器的輸出電壓達(dá)到調(diào)整燈絲電壓的目的。
輸出電壓UO表達(dá)式：

對(duì)幾批產(chǎn)品使用的RX統(tǒng)計(jì)，RX最大為450 Ω，最小為200 Ω，根據(jù)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(diào)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柱上，如果測(cè)試人員漏掛彈簧鉤或接線柱氧化導(dǎo)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(dǎo)致RX增大，UO隨著增大，但UO不會(huì)大于UI。假設(shè)UO等于UI，此時(shí)Rx的值可根據(jù)式(2)計(jì)算出1．37 kΩ?？梢钥闯鯴>1．37 kΩ,，就會(huì)使UO接近UI，因?yàn)殚_關(guān)電源沒(méi)有反饋穩(wěn)壓電路，輸入電壓升高，致使開關(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(diào)管報(bào)廢。即使在燈絲電流正常情況下，有時(shí)也會(huì)發(fā)生速調(diào)管熱短路(速調(diào)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(nèi)供電電路上的限流電阻，又因?yàn)楦邏弘娫幢环忾]的一個(gè)密閉的殼體內(nèi)，不會(huì)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在正常調(diào)試的加電時(shí)間內(nèi)足以把裝限流電阻的印制板燒糊，致使整個(gè)電路板報(bào)廢。

2 預(yù)熱電流曲線
測(cè)試設(shè)備沒(méi)有27 V預(yù)熱電流過(guò)大時(shí)的斷電保護(hù)電路，在不改動(dòng)產(chǎn)品的情況下考慮為設(shè)備增加報(bào)警電路。發(fā)射機(jī)正常調(diào)試：過(guò)程中，先加27 V預(yù)熱速調(diào)管燈絲2 min，在這2 min內(nèi)，預(yù)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(zhǔn)備階段預(yù)熱電流會(huì)再下降一點(diǎn)(0．03 A)，但在發(fā)射階段預(yù)熱電流會(huì)增大到2．2 A。經(jīng)過(guò)理論分析和多次的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得出速調(diào)管預(yù)熱階段27 V電流曲線，如圖2所示。