專利名稱：多功能保安插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電源插座，特別是指帶有超壓保護(hù)功能、欠壓保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、漏電保護(hù)等功能的電源插座。
背景技術(shù)：
供用電安全是一項(xiàng)非常尖端的科學(xué)，任何國家都不敢拍胸脯說自己已經(jīng)解決了供電安全的問題，況且我國地域遼闊，東西部經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又很不均衡，各地供用電的硬件和軟件水平也是參差不齊。例如，由于供電質(zhì)量和施工有誤造成電壓突變，或由于電器產(chǎn)品質(zhì)量不好、使川環(huán)境潮濕造成的電器損壞，甚至造成人員觸電傷亡和電氣損壞引發(fā)的火災(zāi)事故屢有發(fā)生。
電源插座可以說是現(xiàn)在人們?nèi)丈畋貍涞挠秒娖骶?，它的質(zhì)量好壞不僅關(guān)系到自家用電安全，而且關(guān)聯(lián)鄰居和社會(huì)的安危。
現(xiàn)有的電源插座保護(hù)功能單一，一般僅有過流保護(hù)功能，頂多再加上漏電保護(hù)功能。這種電源插座由工作電源、電壓取樣電路、基準(zhǔn)電壓、漏電保護(hù)電路和繼電器輸出裝置組成，其中，工作電源采用常用的電容降壓、二極管整流提供，它由電容降壓、二極管半波整流，穩(wěn)壓管和電容進(jìn)行穩(wěn)壓和濾波；電壓取樣電路由電阻分壓實(shí)現(xiàn)；基準(zhǔn)電壓由電阻與穩(wěn)壓管串接，穩(wěn)壓管提供；漏電保護(hù)電路由過流平衡線圈、整流二極管及限流電阻組成，輸出裝置是用繼電器。
廠家在設(shè)計(jì)電器產(chǎn)品時(shí)是有兒個(gè)額定指標(biāo)的，比如額定電壓、額定功率、絕緣等級(jí)等。但這并不是說，電壓一超過額定值時(shí)電器馬上就會(huì)損壞，因?yàn)殡娖鞯念~定數(shù)值是有一個(gè)正負(fù)范圍的，一般取值為±10％，并且是具有反時(shí)限特性的，即超過額定值越高時(shí)，電器允許通電的時(shí)間就越短。
例如，一臺(tái)220V、120W的電冰箱的壓縮機(jī)，其阻抗約為400Ω、額定電流0.54A。當(dāng)輸入電壓在250V左右時(shí)，電流為0.625A，這時(shí)壓縮機(jī)雖有些過流和繞組發(fā)熱，可因過流和過熱保護(hù)還沒達(dá)到動(dòng)作值，所以壓縮機(jī)還可以繼續(xù)工作。但是，在某種原因下電壓會(huì)更高或達(dá)到近380V時(shí)，這時(shí)壓縮機(jī)會(huì)因電流過大而使絕緣迅速發(fā)熱，結(jié)果是由于絕緣的損毀造成阻抗降低→形成更大的電流→溫度更高→阻抗更低→形成更大電流的惡性循環(huán)，最終必是壓縮機(jī)燒毀了。當(dāng)中性點(diǎn)偏移或線路阻抗較大，造成供電線路的電源電壓過低時(shí)，特別是當(dāng)達(dá)到壓縮機(jī)工作電壓的臨界下限時(shí)，更容易造成電器的損毀和使電網(wǎng)的電源電壓更低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起線路燒毀、引發(fā)火災(zāi)事故和威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。單獨(dú)設(shè)有過流保護(hù)功能是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是提供一種多功能保安插座，它具有超壓保護(hù)功能、欠壓保護(hù)功能、漏電保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、電源斷線保護(hù)功能和消除尖峰電壓等功能。它除包括工作電源、電壓取樣電路、基準(zhǔn)電壓、漏電保護(hù)電路及輸出裝置外，還增加雙限電壓保護(hù)電路和可控輸出電路，其中，雙限電壓保護(hù)電路采用雙限電壓比較器，它是一集成塊IC1，有二組電壓比較器，上限電壓比較器A1和下限電壓比較器A2；可控輸出電路由放大器Q1、Q2和雙向可控硅SCR組成；工作電源采用常用的電容降壓、二極管整流提供；輸出裝置選用繼電器常開雙節(jié)點(diǎn)輸出供電。


圖1是本實(shí)用新型電路原理圖。
圖2是本實(shí)用新型組成示意圖。
具體實(shí)施方式
見圖1、圖2，本實(shí)用新型是一種多功能保安插座，包括工作電源1、電壓取樣電路2、基準(zhǔn)電壓3、漏電保護(hù)電路5及輸出裝置7，電壓取樣電路2由R3、R4、C3組成；基準(zhǔn)電壓3由R5、R6、R7提供；漏電保護(hù)電路5由過流平衡線圈ZCT、整流二極管D5、試驗(yàn)按鈕K及限流電阻R11組成，其特征在于設(shè)有雙限電壓保護(hù)電路4和可控輸出電路6，雙限電壓保護(hù)電路4采用雙限電壓比較器，它是一集成塊IC1，是一集成塊IC1，有二組電壓比較器，上限電壓比較器A1，下限電壓比較器A2；可控輸出電路6由放大器Q1、Q2和雙向可控硅SCR組成；輸出裝置7選用繼電器KA常開雙節(jié)點(diǎn)輸出供電。上下限見圖1，具體連接關(guān)系如下市電220V經(jīng)熱過流保險(xiǎn)FU與按鈕開關(guān)SA、壓敏電阻R1、繼電器KA接點(diǎn)KA-1、KA-2相連，按鈕開關(guān)SA另一端與繼電器KA及電容C1相接，電容C1另一端與電阻R2、R3相連，電阻R3另一端與電容C3、電阻R4及上限電壓比較器A1輸入端第三腳、下限電壓比較器A2輸入端第六腳相連，電阻R2另一端與電容C2、穩(wěn)壓管D2、電阻R5、電阻R9和上限電壓比較器A1第八腳及晶體管Q2集電極相連，電阻R5另一端與電阻R6及上限電壓比較器A1輸入端第二腳相連，電阻R6另一端與電阻R7及下限電壓比較器A2輸入端第五腳相連，上限電壓比較器A1輸出入端第一腳接二極管D3正極，下限電壓比較器A2輸出端第七腳接二極管D4正極，二極管D3負(fù)極與二極管D4負(fù)極、二極管D5負(fù)極及電阻R8連接，電阻R8另一端接晶體管Q1基極，電阻R9另一端連接接晶體管Q2基極和晶體管Q1集電極，晶體管Q2發(fā)射極接電阻R10，電阻R10另一端接雙向可控硅SCR控制端及電容C4，繼電器KA另一端與雙向可控硅SCR連接，雙向可控硅SCR另一端與電容C4、晶體管Q1發(fā)射極、電壓比較器A2第四腳、電阻R7、過流平衡線圈ZCT次級(jí)線圈、電阻R4、電容C3、穩(wěn)壓管D2、電容C2、壓敏電阻R1及繼電器KA接點(diǎn)KA-3連接，繼電器KA接點(diǎn)KA-3接點(diǎn)接電阻R11和電源插座CZ插孔之一，電阻R11另一端接過流平衡線圈ZCT初級(jí)線圈，初級(jí)線圈經(jīng)試驗(yàn)按鈕K與繼電器KA接點(diǎn)KA-2及電源插座CZ另一插孔相連，二極管D5另一端接過流平衡線圈ZCT次級(jí)線圈。其中，按鈕開關(guān)SA是為生產(chǎn)時(shí)，用于調(diào)整電路而設(shè)置的。多功能保安插座用于大電流時(shí)，輸出裝置7可選用交流接觸器。
超壓保護(hù)、欠壓保護(hù)工作原理如下電壓比較器工作點(diǎn)的設(shè)定，在外電壓250V時(shí)設(shè)置A點(diǎn)電位為2.5V，在180V時(shí)設(shè)置A點(diǎn)電位為1.8V，設(shè)定D點(diǎn)電位為2.5V，C點(diǎn)電位為1.8V。
當(dāng)輸入電壓＞250V時(shí)，A點(diǎn)≥2.5V大于D點(diǎn)設(shè)定電位，此時(shí)雙限電壓比較器IC1-1腳有3V輸出，D點(diǎn)高電平，晶體管Q1導(dǎo)通，E點(diǎn)電位下降，晶體管Q2截止，晶體管F點(diǎn)電位也下降，導(dǎo)致可控硅SCR對(duì)交流電關(guān)斷，繼電器KA線圈失電，斷開插座電源，起到保護(hù)電器的作用。
同理，當(dāng)輸入電壓≤180V時(shí)，A點(diǎn)≤1.8V小于C點(diǎn)設(shè)定電位，此時(shí)雙限電壓比較器IC1-7腳有3V輸出，D點(diǎn)高電平，晶體管Q1導(dǎo)通，E點(diǎn)電位下降，晶體管Q2截止，晶體管F點(diǎn)電位也下降，導(dǎo)致可控硅SCR對(duì)交流電關(guān)斷，繼電器KA線圈失電，斷開插座電源，起到保護(hù)電器的作用。
漏電保護(hù)的工作原理在負(fù)荷正常時(shí)，流過平衡線圈ZCT的電流是大小相等方向相反的，故平衡線圈無輸出，當(dāng)負(fù)載因有旁路漏電電流時(shí)，流過平衡線圈ZCT的電流就不再平衡，平衡線圈ZCT輸出的磁感電勢(shì)經(jīng)D5整接流后，使D點(diǎn)電位上升，D點(diǎn)高電平，晶體管Q1導(dǎo)通，E點(diǎn)電位下降，晶體管Q2截止，F(xiàn)點(diǎn)電位下降，導(dǎo)致可控硅SCR對(duì)交流電關(guān)斷，繼電器KA線圈失電，斷開插座電源，起到保護(hù)電器的作用。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、具有超壓保護(hù)功能。當(dāng)線路輸入電壓超過設(shè)定值250V時(shí)，(可根據(jù)實(shí)際調(diào)整)，可斷切斷電源，起到保護(hù)電器的作用。
2、具有欠壓保護(hù)功能。當(dāng)線路輸入電壓低于設(shè)定值時(shí)170V時(shí)，(可根據(jù)實(shí)際調(diào)整))，可斷開電源，起到保護(hù)電器的作用。
3、具有漏電保護(hù)功能。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生漏電心≥15MA時(shí)，在0.1秒內(nèi)，可以斷開電源，起到保護(hù)電器的作用。
4、具有過流保護(hù)功能。當(dāng)用電設(shè)備電流大于設(shè)定值時(shí)，可以斷開電源，起到保護(hù)的作用。
5、具有斷線保護(hù)的功能。當(dāng)輸入線路缺相時(shí)，可斷切斷電源，起到保護(hù)電器的作用。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、線路簡(jiǎn)潔、成本低廉。
權(quán)利要求1.一種多功能保安插座，包括工作電源(1)、電壓取樣電路(2)、基準(zhǔn)電壓(3)、漏電保護(hù)電路(5)及輸出裝置(7)，其特征在于設(shè)有雙限電壓保護(hù)電路(4)和可控輸出電路(6)，雙限電壓保護(hù)電路(4)采用雙限電壓比較器，它是一集成塊(IC1)，有二組電壓比較器，上限電壓比較器(A1)，下限電壓比較器(A2)；可控輸出電路(6)由放大器(Q1、Q2)和雙向可控硅(SCR)組成；電路元器件的連接關(guān)系如下市電220V經(jīng)熱過流保險(xiǎn)(FU)與按鈕開關(guān)(SA)、壓敏電阻R1、繼電器(KA)接點(diǎn)KA-1、KA-2相連，按鈕開關(guān)(SA)另一端與繼電器(KA)及電容C1相接，電容C1另一端與電阻R2、R3相連，電阻R3另一端與電容C3、電阻R4及上限電壓比較器(A1)輸入端第三腳、下限電壓比較器(A2)輸入端第六腳相連，電阻R2另一端與電容C2、穩(wěn)壓管D2、電阻R5、電阻R9和上限電壓比較器(A1)第八腳及晶體管Q2集電極相連，電阻R5另一端與電阻R6及上限電壓比較器(A1)輸入端第二腳相連，電阻R6另一端與電阻R7及下限電壓比較器(A2)輸入端第五腳相連，上限電壓比較器(A1)輸出入端第一腳接二極管D3正極，下限電壓比較器(A2)輸出端第七腳接二極管D4正極，二極管D3負(fù)極與二極管D4負(fù)極、二極管D5負(fù)極及電阻R8連接，電阻R8另一端接晶體管Q1基極，電阻R9另一端連接接晶體管Q2基極和晶體管Q1集電極，晶體管Q2發(fā)射極接電阻R10，電阻R10另一端接雙向可控硅(SCR)控制端及電容C4，繼電器(KA)另一端與雙向可控硅(SCR)連接，雙向可控硅(SCR)另一端與電容C4、晶體管Q1發(fā)射極、下限電壓比較器(A2)第四腳、電阻R7、過流平衡線圈(ZCT)次級(jí)線圈、電阻R4、電容C3、穩(wěn)壓管D2、電容C2、壓敏電阻R1及繼電器(KA)接點(diǎn)KA-3連接，繼電器(KA)接點(diǎn)KA-3接點(diǎn)接電阻R11和電源插座(CZ)插孔之一，電阻R11另一端接過流平衡線圈(ZCT)初級(jí)線圈，初級(jí)線圈經(jīng)試驗(yàn)按鈕(K)與繼電器(KA)接點(diǎn)KA-2及電源插座(CZ)另一插孔相連，二極管D5另一端接過流平衡線圈(ZCT)次級(jí)線圈。
2.按權(quán)利要求1所述的多功能保安插座，其特征在于過流平衡線圈(ZCT)采用磁環(huán)，初級(jí)2～5匝、次級(jí)400～600匝。
3.按權(quán)利要求1所述的多功能保安插座，其特征在于輸出裝置7選用交流接觸器。
專利摘要本實(shí)用新型是一種多功能保安插座，包括工作電源、電壓取樣電路、基準(zhǔn)電壓電路、漏電保護(hù)電路，其特征在于設(shè)有雙限電壓保護(hù)電路和可控硅輸出電路及輸出裝置KA，電壓取樣電路由R3、R4、C3組成；基準(zhǔn)電壓由R5、R6、R7提供；漏電控制部分由平衡線圈ZCT、整流二極管D5、試驗(yàn)按鈕K及限流電阻R11組成；雙限電壓比較器IC1是一LM358集成塊，可連接成二個(gè)電壓比較器，A1為上限電壓比較器，A2為下限電壓比較器；可控硅輸出電路由放大器Q1、Q2和雙向可控硅SCR及組成；輸出裝置KA選用繼電器常開雙接點(diǎn)輸出供電。本多功能保安插座具有超壓保護(hù)功能、欠壓保護(hù)功能、漏電保護(hù)功能、過流保護(hù)功能、消除尖峰電壓、供電電源斷線保護(hù)功能和自診斷功能。
文檔編號(hào)H01R13/66GK2715388SQ20042000907
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者賈春盛 申請(qǐng)人:賈春盛