便携式消防泵超速保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种便携式消防泵超速保护电路，其包括稳压单元、同频触发单元、比较放大单元和执行单元，本实用新型专利技术解决了现有便携式消防泵在水源不足的情况下汽油机转速过高导致泵和汽油机损坏的技术问题。本实用新型专利技术具有有效的保护了汽油机和泵，电路结构简单、体积小、性能优良的技术效果。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种便携式消防泵超速保护电路。
技术介绍
便携式消防泵从蓄水池抽水用于消防灭火。由于森林中蓄水池容量的限制，在水源不足的情况下，便携式消防泵的汽油机将在更高的转速下运行，过高的转速会产生额外热量，导致泵和汽油机损坏。虽然已经有很多技术措施可以使汽油机工作在预定的转速，但考虑到生产成本以及在汽油机出现断水的情况下降低产生的热量，传统的方法并不适合，而另外一些方法像速度监视和控制等仅允许消防泵在较低的空载转速下运行。
技术实现思路
本技术目的是提供一种在断水情况下自动关闭汽油机的便携式消防泵超速保护电路，其解决了现有便携式消防泵在水源不足的情况下汽油机转速过高导致泵和汽油机损坏的技术问题。 本技术的技术解决方案 一种便携式消防泵超速保护电路，其特殊之处在于 其包括稳压单元、同频触发单元、比较放大单元和执行单元； 所述稳压单元包括限流电阻R3、滤波电容C1、稳压管D2和旁路电阻R4；所述滤波电容C1、稳压管D2和旁路电阻R4并联后的低端接地，其高端与限流电阻R3的一端相接作为稳压单元的输出端Vcc，所述限流电阻R3的另一端接汽油机信号输出端34； 所述同频触发单元包括限流电阻R2、二极管D3、SR触发器U1、充电电阻R8和充电电容C2；所述SR触发器U1的数据输入端D接稳压单元的输出端Vcc，其置位端S接地，其复位端R接充电电容C2的高端，其时钟信号端CLK通过限流电阻R2与汽油机信号输出端34相接，其同相输出端Q接充电电阻R8的一端，所述充电电阻R8的另一端与充电电容C2的高端相接，所述充电电容C2的低端接地，所述二极管D3的阳极接SR触发器U1的时钟信号端，其阴极接稳压单元的输出端Vcc； 所述比较放大单元包括充电电阻R9、充电电阻R10、充电电容C3、限流电阻R11、二极管D5、二极管D6、电压比较器U2；所述充电电阻R9、充电电阻R10和充电电容C3依次串联，所述充电电容C3的另一端接地，所述电压比较器U2的同相输入端通过充电电阻R9与SR触发器U1的同相输出端Q相接，所述电压比较器U2的反相输入端通过限流电阻R11与稳压单元的输出端Vcc相接，所述二极管D5的阴极和二极管D6的阳极相接，所述二极管D6的阴极接地，所述二极管D5的阳极与电压比较器U2的反相输入端相接；所述电压比较器U2的电源端接稳压单元的输出端Vcc；所述电压比较器U2的同相输入端和输出端之间接有反馈电阻R15； 所述执行单元包括二极管D4、限流电阻R17、栅极电阻R16和功率管K；所述二极管D4的阳极接电压比较器U2的输出端，其阴极通过限流电阻R17接地；所述功率管K的栅极通过栅极电阻R16接二极管D4的阴极，其漏极接汽油机信号输出端34，其源极接地。 上述便携式消防泵超速保护电路还包括信号修正单元；所述信号修正单元包括正向串接在汽油机信号输出端34的二极管D1。 上述同频触发单元包括快速放电单元，所述快速放电单元包括电阻R5和R6以及三极管Q，所述电阻R5的一端与SR触发器U1的时钟信号端CLK相连，其另一端通过电阻R6接地，所述三极管Q的集电极接充电电容C2的高端，其基极通过电阻R6接地，其发射极接地。 本技术所具有的有益效果 1、本技术通过同频触发单元和比较放大单元来控制功率管K的开合，实现汽油机超频运行时的自动关闭，有效的保护了汽油机和泵。 2、本技术利用稳压单元从输入信号得到的电压驱动超速保护电路的各个元器件，不需要单独提供稳定电源的电路，电路结构简单、体积小、性能优良。而且稳压单元可实现针对汽油机输出尖峰脉冲高达250V的电压保护。 3、本技术通过比较放大单元设置了一个频率范围接收窗口，在这个窗口允许正常工作时的最大频率，当正常工作条件下出现空载状况导致汽油机的转速突然升高时，会触发超速保护电路工作。附图说明图1为本技术超速保护电路的原理示意图； 具体实施方式 本技术便携式消防泵超速保护电路包括信号修正单元、稳压单元、同频触发单元、比较放大单元和执行单元。 信号修正单元包括正向串接在汽油机信号输出端34的二极管D1，其用于修正汽油机的输出信号。 稳压单元包括限流电阻R3、滤波电容C1、稳压管D2和旁路电阻R4；滤波电容C1、稳压管D2和旁路电阻R4并联后的低端接地，其高端与限流电阻R3的一端相接作为稳压单元的输出端Vcc，限流电阻R3的另一端接汽油机信号输出端34；由电容充电、储能理论可知，电容C1两端的电压Vcc为 其中R为限流电阻R3的阻值、t为施加信号时间，U0为C1两端初始电压值，Us为信号电压值。 同频触发单元包括限流电阻R2、二极管D3、SR触发器U1、充电电阻R8、充电电容C2以及快速放电单元；SR触发器U1的数据输入端D接稳压单元的输出端Vcc，其置位端S接地，其复位端R接充电电容C2的高端，其时钟信号端CLK通过限流电阻R2与汽油机信号输出端34相接，其同相输出端Q接充电电阻R8的一端，充电电阻R8的另一端与充电电容C2的高端相接，充电时间为t＝R8C2，充电电容C2的低端接地；二极管D3的阳极接SR触发器U1的时钟信号端，其阴极接稳压单元的输出端Vcc，用于限制触发器U1的时钟信号电压；快速放电单元包括电阻R5和R6以及三极管Q，电阻R5的一端与SR触发器U1的时钟信号端CLK相连，其另一端通过电阻R6接地，三极管Q的集电极接充电电容C2的高端，其基极通过电阻R6接地，其发射极接地；快速放电单元加速充电电容C2放电的完成。 比较放大单元包括充电电阻R9、充电电阻R10、充电电容C3、限流电阻R11、二极管D5、二极管D6、电压比较器U2；所述充电电阻R9、充电电阻R10和充电电容C3依次串联，充电电容C3的另一端接地，电压比较器U2的同相输入端通过充电电阻R9与SR触发器U1的同相输出端Q相接，电压比较器U2的反相输入端通过限流电阻R11与稳压单元的输出端Vcc相接，二极管D5的阴极和二极管D6的阳极相接，二极管D6的阴极接地，二极管D5的阳极与电压比较器U2的反相输入端相接；电压比较器U2的电源端接稳压单元的输出端Vcc；电压比较器U2的同相输入端和输出端之间接有反馈电阻R15。 执行单元包括二极管D4、限流电阻R17、栅极电阻R16和功率管K；二极管D4的阳极接电压比较器U2的输出端，其阴极通过限流电阻R17接地；功率管K的栅极通过栅极电阻R16接二极管D4的阴极，其漏极接汽油机信号输出端34，其源极接地。 本技术工作原理及工作过程 汽油机信号从信号输出端34进入超速保护电路，通过限流电阻R3为稳压单元提供能量，保证稳压单元输出端电压Vcc稳定，使后面的同频触发单元和比较放大单元能够正常工作。 汽油机信号同时通过限流电阻R2为同频触发单元提供时钟信号，触发器U1输出波形的振幅与输入信号振幅无关，但振荡频率与输入信号相同，为后面的比较放大单元和执行单元奠定基础。 信号输出端34的汽油机输出信号频率的升高导致充电电压的身高。当电压比较器U2的同相输入端电压即充电电压大于反相输入端电压基准值时，电压比较器输出电压，此电压控制执行单元的功率管K工作，汽油机信号通过功率管K的漏极端对地短路，汽油机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式消防泵超速保护电路，其特征在于：　　其包括稳压单元、同频触发单元、比较放大单元和执行单元；　　所述稳压单元包括限流电阻（Ｒ３）、滤波电容（Ｃ１）、稳压管（Ｄ２）和旁路电阻（Ｒ４）；所述滤波电容（Ｃ１）、稳压管（Ｄ２）和旁路电阻（Ｒ４）并联后的低端接地，其高端与限流电阻（Ｒ３）的一端相接作为稳压单元的输出端（Ｖｃｃ），所述限流电阻（Ｒ３）的另一端接汽油机信号输出端（３４）；　　所述同频触发单元包括限流电阻（Ｒ２）、二极管（Ｄ３）、ＳＲ触发器（Ｕ１）、充电电阻（Ｒ８）和充电电容（Ｃ２）；所述ＳＲ触发器（Ｕ１）的数据输入端（Ｄ）接稳压单元的输出端（Ｖｃｃ），其置位端Ｓ接地，其复位端Ｒ接充电电容（Ｃ２）的高端，其时钟信号端（ＣＬＫ）通过限流电阻（Ｒ２）与汽油机信号输出端（３４）相接，其同相输出端（Ｑ）接充电电阻（Ｒ８）的一端，所述充电电阻（Ｒ８）的另一端与充电电容（Ｃ２）的高端相接，所述充电电容（Ｃ２）的低端接地，所述二极管（Ｄ３）的阳极接ＳＲ触发器（Ｕ１）的时钟信号端，其阴极接稳压单元的输出端（Ｖｃｃ）；　　所述比较放大单元包括充电电阻（Ｒ９）、充电电阻（Ｒ１０）、充电电容（Ｃ３）、限流电阻（Ｒ１１）、二极管（Ｄ５）、二极管（Ｄ６）、电压比较器（Ｕ２）；所述充电电阻（Ｒ９）、充电电阻（Ｒ１０）和充电电容（Ｃ３）依次串联，所述充电电容（Ｃ３）的另一端接地，所述电压比较器（Ｕ２）的同相输入端通过充电电阻（Ｒ９）与ＳＲ触发器（Ｕ１）的同相输出端（Ｑ）相接，所述电压比较器（Ｕ２）的反相输入端通过限流电阻（Ｒ１１）与稳压单元的输出端（Ｖｃｃ）相接，所述二极管（Ｄ５）的阴极和二极管（Ｄ６）的阳极相接，所述二极管（Ｄ６）的阴极接地，所述二极管（Ｄ５）的阳极与电压比较器（Ｕ２）的反相输入端相接；所述电压比较器（Ｕ２０）的电源端接稳压单元的输出端（Ｖｃｃ）；所述电压比较器（Ｕ２）的同相输入端和输出端之间接有反馈电阻（Ｒ１５）；　　所述执行单元包括二极管（Ｄ４）、限流电阻（Ｒ１７）、栅极电阻（Ｒ１６）和功率管（Ｋ）；所述二极管（Ｄ４）的阳极接电压比较器（Ｕ２）的输出端，其阴极通过限流电阻（Ｒ１７）接地；所述功率管（Ｋ）的栅极通过栅极电阻（Ｒ１６）接二极管（Ｄ４）的阴极，其漏极接汽油机信号输出端（３４），其源极接地。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式消防泵超速保护电路，其特征在于其包括稳压单元、同频触发单元、比较放大单元和执行单元；所述稳压单元包括限流电阻(R3)、滤波电容(C1)、稳压管(D2)和旁路电阻(R4)；所述滤波电容(C1)、稳压管(D2)和旁路电阻(R4)并联后的低端接地，其高端与限流电阻(R3)的一端相接作为稳压单元的输出端(Vcc)，所述限流电阻(R3)的另一端接汽油机信号输出端(34)；所述同频触发单元包括限流电阻(R2)、二极管(D3)、SR触发器(U1)、充电电阻(R8)和充电电容(C2)；所述SR触发器(U1)的数据输入端(D)接稳压单元的输出端(Vcc)，其置位端S接地，其复位端R接充电电容(C2)的高端，其时钟信号端(CLK)通过限流电阻(R2)与汽油机信号输出端(34)相接，其同相输出端(Q)接充电电阻(R8)的一端，所述充电电阻(R8)的另一端与充电电容(C2)的高端相接，所述充电电容(C2)的低端接地，所述二极管(D3)的阳极接SR触发器(U1)的时钟信号端，其阴极接稳压单元的输出端(Vcc)；所述比较放大单元包括充电电阻(R9)、充电电阻(R10)、充电电容(C3)、限流电阻(R11)、二极管(D5)、二极管(D6)、电压比较器(U2)；所述充电电阻(R9)、充电电阻(R10)和充电电容(C3)依次串联，所述充电电容(C3)的另一端接地，所述电压比较器(U2)的同相输入端通过充电电阻(R9)与SR...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，赵宏民，刘志君，
申请(专利权)人：陕西航天动力高科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]