晶闸管过电流自动保护电路

    如图18-13所示为晶闸管过电流自动保护电路，具有保护动作快（小于0. 01s）及运行方便等优点。在晶闸管导通角较小时，其保护的可靠性明显优于快速熔断器。

    反向并接的晶闸管VS1、VS2等组成调压器的主回路。单结晶体管VT1为晶闸管提供触发脉冲。VT2~VT4等组成保护电路，其作用相当于在充放电电容C1上并联一只开关。R1为过电流信号取样电阻，光电耦合器N起信号耦合和电隔离作用。

    开机时，由于电容C1充电需一定时间，在C1的电压达到VT1峰值电压（即导通电压）前，VT1无触发脉冲产生，VS1、VS2关断，R1上无压降，光电耦合器的输出呈高阻状态，VT4截止，其集电极为高电位，VD2反偏截止。在由VT2、VT3组成的双稳态电路中，VT3基极上接有电容C2。开机时，C2充电强行向VT3基极输入电流，由于R2<R3、R5>R4，这样开机后总是VT3饱和导通、VT2截止，VD1也反偏截止，让C1正常充电。当C1的电压充到VT1的导通电压时，VT1导通并呈负阻状态，C1通过VT1放电使VT1发射极电位急剧下降，当C1的电压降到VT1的截止电压时，C1又重新充电。这样就产生一个脉冲，触发晶闸管VS1、VS2并向负载供电。调节RP可改变C1的充电速度，使触发脉冲相位改变，从而控制晶闸管VS1、VS2的导通角，使输出电压也相应改变。当负载正常时，输出电流在R1上产生的压降较小，光电耦合器的输出呈高阻状态，VT2~VT4保护电路不起作用。

    若某一瞬间出现过电流，R1上的电压增大，光电耦合器输出呈低阻状态，VT4便饱和导通，其集电极电位下降，使VD2也导通，VT3的基极电位被强行拉低，造成双稳电路翻转，即VT3截止，VT2饱和导通。这时，VT2集电极为低电位，VD1导通，把C1旁路，VT1停止输出脉冲。这样从下半个周波开始，晶闸管VS1、VS2就开始关断，调压器不再有交流电输出，从而对负载实施保护。

    电路实施保护后，当R1上的过电流电压小于光电耦合器的工作电压时，VT4又处于截止状态，VD2反偏截止，但此时双稳态电路为新的稳态（VT3截止，VT2饱和导通），VT4截止也不能使双稳电路翻转，电路维持保护状态。排除故障后如欲重新开机，只需按一下按钮SB，将R4短接，双稳电路即可翻转，VT2恢复截止状态，VD1不再导通，C1正常充、放电，VT1重新振荡，输出触发脉冲使晶闸管导通，开始正常给负载送电。

   C3是抗干扰电容，可减少持续时间较短的干扰信号的影响，减少保护电路的误动作。VL1是保护电路动作指示器，VL2是正常工作指示器，VL3和VL4为主回路晶闸管工作状态指示器，分别显示VS1、VS2是否导通。

    在某些需在保护后自动恢复供电的电器上，只需将保护双稳电路改为单稳态电路即可。

    图18-13    晶闸管过电流自动保护电路