專利名稱:多功能全自動電冰箱保護器的制作方法
本實用新型涉及一種具有多種功能的家用電器保護器，特別是一種具有失電記憶延時和漏電保護的電子裝置，非常適合用于電冰箱的保護。
電冰箱屬高檔電器，比較嬌貴，使用不當或某些其他原因，將會影響其使用效果和使用壽命。電冰箱的心臟是封閉式壓縮機，當它啟動運轉(zhuǎn)即在電冰箱制冷系統(tǒng)中形成高壓和低壓兩部分。若遇突然停電，約需5分鐘時間，高低壓才能逐漸恢復(fù)平衡，如停電后又即刻來電、壓縮機的反力巨大，將有20倍以上的超大電流作用于電機，使其發(fā)熱，不但浪費電能，而且對壓縮機損害極大，甚至燒毀電機，使電冰箱的使用壽命大大縮短。電冰箱對電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定度也有較高的要求，電源電壓的波動一般不得超過其額定電壓的10％－15％，若太高或太低都將影響電冰箱的使用壽命，此外，電冰箱的殼體是金屬制作的，人和電冰箱直接接觸較多，而目前絕大多數(shù)用戶都沒設(shè)置保護接地線，這樣當某種原因使電冰箱漏電時則會危及人身安全。
鑒于目前電網(wǎng)電壓普遍不穩(wěn)，國內(nèi)一些廠家開發(fā)了多種不同類型的電冰箱保護器，但這些問市的電冰箱保護器大多采用電子分立元件組裝，結(jié)構(gòu)調(diào)試復(fù)雜，成本較高，而且瞬時停電保護功能都是得電延遲型，無記憶作用，不便于電冰箱廠配套裝用。此外，這些保護器都無漏電保護功能，因此，用戶必需設(shè)法接上可靠的地線，以策安全。
本實用新型推出了一種全新的多功能電冰箱自動保護器，和現(xiàn)有的同類產(chǎn)品相比，不但結(jié)構(gòu)簡單，成本低，而且具有記憶的失電延時和漏電保護功能，省去了接地的麻煩和費用，具有較大的實用性。
本實用新型的電原理圖如附圖所示。由圖可見，本電路的核心是采用了一塊低功耗四運放LM324，其中運放〔1〕構(gòu)成漏電保護自鎖電路，運放〔2〕構(gòu)成斷電延時電路和漏電信號振蕩電路，運放〔3〕、〔4〕構(gòu)成超壓和欠壓檢測電路。當初始接通電源，運放〔2〕的負端由于電容〔11〕的作用相當于與公共端短接，其輸出端為高電位，如此時電源電壓在正常范圍運放〔3〕、〔4〕的輸出端也都為高電位，則三極管〔24〕導(dǎo)通，繼電器〔25〕吸合，保護器插座〔27〕向負載提供電壓，此時，綠色發(fā)光二極〔16〕亮，表示工作正常，當電網(wǎng)突然，停電時，由于電容〔11〕和電阻〔10〕的時間常數(shù)很大，運放〔2〕負輸入端的電位下降很慢，而其正輸入端則很快，如在設(shè)定的延時時間內(nèi)來電，則運放〔2〕翻轉(zhuǎn)，其輸出端為低電位，二極管〔18〕導(dǎo)通，繼電器〔25〕斷開，電源電壓不會立即接于負載，隨著電容〔11〕的放電，運放〔2〕負端的電位逐步下降，當?shù)陀谄湔穗娢粫r，運放輸出端又翻轉(zhuǎn)為高電位，繼電器〔25〕閉合，電源接通。由于是失電延時，因此該電路具有記憶作用，如失電延時設(shè)定為5分鐘，則斷電2分鐘，來電延時則只3分鐘，斷電3分鐘，則來電只延時2分鐘，如斷電超過5分鐘，則來電不延時。為了防止突然斷電時，電解電容〔11〕上的電荷通過電阻〔15〕和二極管〔14〕向運放〔1〕輸出端泄放，加了三極管〔9〕予以隔離。在電源火線端與電冰箱外殼〔26〕出現(xiàn)漏電時，該漏電即通過二極管〔8〕，限流電阻〔7〕在電阻〔5〕上產(chǎn)生壓降，當該壓降高于運放〔1〕負端電位時，運放〔1〕即翻轉(zhuǎn)自鎖，三極管〔9〕導(dǎo)通二極管〔12〕、〔14〕、〔19〕也隨之導(dǎo)通，繼電器〔25〕切斷電源，同時，電阻〔13〕、〔15〕的一端與公共端相接，此時運放〔2〕即構(gòu)成一方波振蕩器，綠色發(fā)光二極管〔16〕一亮一滅，發(fā)出漏電報警信號。由于運放的輸入阻抗極大，限流電阻可取較大的值，因此漏電保護的靈敏度可做得很高，可達微安級，但為了防止在正常泄漏電流下的誤動作及提高切斷電源的動作時間，其漏電流可取1－5毫安，如防干擾和濾波電容〔6〕為2.2μF，此時切斷時間為0.03－0.08秒，比通常的漏電保護開關(guān)的切斷時間高一個數(shù)量級，如漏電流取得再大些，則切斷速度更快。過壓和欠壓保護是由運放〔3〕、〔4〕組成的窗口電壓檢測電路完成的。在正常電壓范圍內(nèi)，微調(diào)電阻〔17〕中點的電位低于運放〔3〕的正輸入端又高于運放〔4〕的負輸入端，即處于所設(shè)定的窗口電壓范圍內(nèi)，此時，運放〔3〕、〔4〕的輸出端都處于高電位。一旦出現(xiàn)超壓或欠壓，運放〔3〕或〔4〕即翻轉(zhuǎn)，輸出端變?yōu)榈碗娢?，三極管〔24〕截止，繼電器〔25〕斷開，切斷電源。同時紅色發(fā)光二極管〔20〕或黃色發(fā)光二極管〔21〕亮，以指示超壓或欠壓。在超壓和欠壓時，由于二極管〔22〕和〔23〕的箝位，使運放〔2〕輸出端也變?yōu)榈碗娢?，以確保任何情況下的失電延時。同時綠色發(fā)光二極管〔16〕熄滅，可減少功耗，并使超壓和欠壓指示更加醒目。
本實用新型由于采用低功耗四運算放大器LM324，不僅具有上述的多種功能和優(yōu)越的性能，而且整機結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試方便，自身功耗低，可靠性高，并具有停電、正常、超壓、欠壓，漏電5種狀態(tài)的醒目顯示，不僅可以做為電冰箱的自動保護顯示器，也可做為其它電器，如電風扇、洗衣機、電視機的自動保護顯示器。同時低壓電源采用了電容降壓，使體積和重量可進一步縮小和減輕，使該保護器可做成插座甚至插頭形式，直接與電冰箱或其它電器配套，成為一種新型的移動式多功能電器保護器，且由于價格低廉，可普遍推廣使用。
權(quán)利要求
1.一種多功能電冰箱自動保護裝置，其特征是它采用了一片低功耗四運算放大器LM324，其中運放[1]構(gòu)成漏電保護自鎖電路，它的負輸入端與運放[3]的正輸入端相接，正輸入端與公共端接有電解電容[6]；運放[2]與三極管[9]，二極管[12]、[14]，電容[11]，電阻[10]、[15]構(gòu)成斷電延遲和漏電信號振蕩電路，運放[3]、[4]構(gòu)成典型的窗口式超壓和欠壓檢測電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述保護裝置，其特征是電容〔11〕和電阻〔10〕并接在運放〔2〕的負輸入端和公共端之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述保護裝置，其特征是三極管〔9〕的基極通過基極電阻與運放〔1〕的輸出端相接，集電極通過二極管〔12〕、電阻〔13〕和二極管〔14〕，電阻〔15〕分別與運放〔2〕的正、負輸入端相接，發(fā)射極與公共端相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述保護裝置，其特征是二極管〔22〕、〔23〕的負極分別與運放〔3〕、〔4〕的輸出端相接，正極共同與二極管〔12〕的正極相接。
專利摘要
一種多功能全自動電冰箱保護裝置，其特點是它采用單片集成運算放大器作為控制電路的核心，構(gòu)成具有獨特性能的瞬時斷電記憶延時、超壓和欠壓保護及漏電保護功能，并具有停電、正常、超壓、欠壓、漏電五種狀態(tài)的光信號顯示，大大增強和提高了現(xiàn)有同類裝置的功能和性能，同時，本實用新型還有結(jié)構(gòu)簡單、裝配容易、體積小巧等特點，不僅可用于電冰箱的自動保護，也可用于其它電器的自動保護，具有廣泛的實用性。
文檔編號H02H11/00GK87204504SQ87204504
公開日1988年7月6日 申請日期1987年8月13日
發(fā)明者趙為渝 申請人:趙為渝導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan