專利名稱：多功能保護(hù)插座的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有過(guò)載保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)及防雷等多功能保護(hù) 插座的控制電路。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上現(xiàn)有保護(hù)插座的控制電路，其缺陷是功能單一、保護(hù)范圍窄、動(dòng)作電流大、靈敏度低， 性能不穩(wěn)定。且過(guò)載保護(hù)仍采用雙金屬片式，分?jǐn)鄷r(shí)間受環(huán)境溫度影響較大，分?jǐn)嘌訒r(shí)時(shí)間較長(zhǎng)，不能迅 速斷開(kāi)電源，特別對(duì)于額定電流在1A以下的小型家用電器，其缺陷更為明顯。而漏電保護(hù)的動(dòng)作電流仍為 30 100mA，大丁-人體絕對(duì)安全電流10mA。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷的技術(shù)方案是提供一種功能齊全、保護(hù)范圍寬、動(dòng)作電流小、靈 敏度高、性能穩(wěn)定可靠的多功能保護(hù)插座的控制電路。
為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供一種多功能保護(hù)插座的控制電路，包括信號(hào)處理芯片IC、零 序互感器L1、可控硅VS1、脫扣線圈L5、整流電路、測(cè)試電路、指示電路、壓敏電阻RV1和其它阻容元 件。其特征在于所述的控制電路還包括過(guò)電流互感器L2、復(fù)位線圈L4、可控硅VS2、短路線圈L3、溫 度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2。
所述的零序互感器Ll,用于檢測(cè)電路中出現(xiàn)的漏電流信號(hào)，其次級(jí)繞組的一端連接到所述的信號(hào)處理 芯片IC的3腳和穩(wěn)壓二極管D5的正極，另一端與隔直流電容C3的正極、穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極及分壓電 阻R6的一端相連，所述的隔直流電容C3的負(fù)極連接到信號(hào)處理芯片IC的1腳和匹配電阻R5的一端，所 述的匹配電阻R5的另一端連接到信號(hào)處理芯片IC的7腳。所述的穩(wěn)壓二極管D5保護(hù)所述的零序互感器 Ll和過(guò)電流互感器L2的次級(jí)繞組不被燒壞。
所述的可控硅VS1的陰極和控制極分別連接信號(hào)處理芯片IC的4腳和5腳，陽(yáng)極串聯(lián)所述的脫扣線 圈L5后接電源相線L。 ，
所述的信號(hào)處理芯片IC的5腳和4腳之間設(shè)有抗干擾電容C2。該抗干擾電容采用電解電容，當(dāng)信號(hào) 處理芯片IC的4腳和5腳之間產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)電壓后，在抗干擾電容C2的作用下，電容兩端的電壓逐 漸上升。如果該信號(hào)電壓為干擾脈沖信號(hào)，則在電容兩端的電壓尚未達(dá)到可控硅VS1的觸發(fā)電壓前就消失 了，因而可控硅VS1不會(huì)被觸發(fā)導(dǎo)通，可避免誤動(dòng)作。
所述的整流電路由整流二極管D1 D4組成，為信號(hào)處理芯片IC提供正常工作電壓，其輸入端分別連 接到電源的相線L和中線N上，輸出正端接限流電阻R1后連接到信號(hào)處理芯片IC的6腳，輸出負(fù)端連接 到信號(hào)處理芯片IC的4腳。所述的信號(hào)處理芯片IC的6腳和4腳之間還設(shè)有一個(gè)濾波電容Cl ，使信號(hào)處 理芯片IC的工作電壓更穩(wěn)定。
所述的測(cè)試電路，用于檢測(cè)本實(shí)用新型是否工作正常，由測(cè)試電阻R3和測(cè)試開(kāi)關(guān)S2串聯(lián)組成。所述 的測(cè)試電阻R3的一端連接到零序互感器Ll前面的L極線上，另一端與所述的測(cè)試開(kāi)關(guān)S2的一端相連， 測(cè)試開(kāi)關(guān)S2的另一端連接到零序互感器Ll后面的負(fù)載端的N極線上。
所述的指示電路，用于指示負(fù)載端是否有電壓，由限流電阻R7和發(fā)光二極管LED串聯(lián)組成。所述的 限流電阻R7的一端與負(fù)載端的N極線相連，另一端與所述的發(fā)光二極管LED的一端相連，發(fā)光二極管LED的另一端與負(fù)載端的L極線相連。
所述的壓敏電阻RV1并聯(lián)在所述的整流電路的電源端，保證信號(hào)處理芯片IC和周圍阻容元件在過(guò)電 壓或有雷電時(shí)不被燒壞。
所述的過(guò)電流互感器L2，用于檢測(cè)電路中出現(xiàn)的過(guò)電流信號(hào)，其次級(jí)繞組的一端連接到信號(hào)處理芯片 IC的3腳，另一端通過(guò)分壓電阻R6和隔直流電容C3與信號(hào)處理芯片IC的1腳相連。
所述的復(fù)位線圈L4的一端與電源端的相線L相連，另一端與所述的可控硅VS2的陽(yáng)極相連；所述的 可控硅VS2的陰極與所述的整流電路的負(fù)極相連，控制極與分壓電阻R4的一端、穩(wěn)壓二極管D7的負(fù)極 相連；所述的分壓電阻R4的另一端與整流電路的負(fù)極相連；所述的穩(wěn)壓二極管D7的正極與復(fù)位開(kāi)關(guān)Sl 的一端相連，所述的復(fù)位開(kāi)關(guān)Sl的另一端與穩(wěn)壓二極管D6的正極相連，所述的穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極與 分壓電阻R2的一端、觸發(fā)電容C4的正極相連，所述的分壓電阻R2的另一端與分壓電阻Rl的一端、濾 波電容Cl的正極、信號(hào)處理芯片IC的6腳相連；所述的觸發(fā)電容C4的負(fù)極與整流電路的負(fù)極相連。
.所述的短路線圈L3串聯(lián)在主線路電源端的相線L上，用于檢測(cè)電路中出現(xiàn)的短路故障電流，起短路 保護(hù)作用。
所述的溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2都并聯(lián)在測(cè)試開(kāi)關(guān)S2的兩端。電源電壓正常、且測(cè)試開(kāi)關(guān)S2斷 開(kāi)時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2都呈高阻狀態(tài)；當(dāng)電路中出現(xiàn)過(guò)熱或環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)ST 閉合，相當(dāng)于測(cè)試開(kāi)關(guān)S2接通，即測(cè)試電路導(dǎo)通，則穿過(guò)零序互感器L1的相線L和中線N的電流就不平 衡，零序互感器L1的次級(jí)繞組就會(huì)感應(yīng)出微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)信號(hào)處理芯片IC放大、比較、翻轉(zhuǎn)為高電 平后由5腳輸出，觸發(fā)可控硅VS1導(dǎo)通，脫扣線圈L5也導(dǎo)通，脫扣線圈L5和其軸心孔內(nèi)的鐵芯就產(chǎn)生電 磁力，使脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)唷嚅_(kāi)電源；當(dāng)電源電壓高于整定值或有浪涌電壓及雷電時(shí)， 壓敏電阻RV2瞬間導(dǎo)通，則測(cè)試電路也導(dǎo)通，脫扣線圈L5和其軸心孔內(nèi)的鐵芯就產(chǎn)生電磁力，使脫扣機(jī) 構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)?、斷開(kāi)電源。
由于本實(shí)用新型同時(shí)采用了零序互感器L1、過(guò)電流互感器L2、溫度開(kāi)關(guān)ST、短路線圈L3及壓敏電 阻RV2，因此，本實(shí)用新型同時(shí)具有漏電保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)及防雷等功能。以下結(jié)合附圖
和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。 附圖是本實(shí)用新型的原理圖。
具體實(shí)施方式

參照俯圖，本實(shí)用新型包括信號(hào)處理芯片IC、零序互感器L1、可控硅VS1、脫扣線圈L5、整流電路、 測(cè)試電路、指示電路、壓敏電阻RV1和其它阻容元件。其特征在于本實(shí)用新型還包括過(guò)電流互感器L2、 復(fù)位線圈L4、可控硅VS2、短路線圈L3、溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2。
所述的信號(hào)處理芯片IC采用上海復(fù)旦微電子股份有限公司生產(chǎn)的FM2145型漏電保護(hù)器專用芯片。 所述的零序互感器Ll的次級(jí)繞組的一端連接到信號(hào)處理芯片IC的3腳和穩(wěn)壓二極管D5的正極，另 一端與隔直流電容C3的正極、穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極及分壓電阻R6的一端相連，所述的隔直流電容C3 的負(fù)極連接到信號(hào)處理芯片IC的1腳和匹配電阻R5的一端，所述的匹配電阻R5的另一端連接到信號(hào)處 理芯片IC的7腳。所述的穩(wěn)壓二極管D5保護(hù)所述的零序互感器Ll和過(guò)電流互感器L2的次級(jí)繞組不被燒 壞。
所述的可控硅VS1的陰極和控制極分別連接信號(hào)處理芯片IC的4腳和5腳，陽(yáng)極串聯(lián)所述的脫扣線 圈L5后接電源相線L。所述的信號(hào)處理芯片IC的5腳和4腳之間設(shè)有抗干擾電容C2，避免誤動(dòng)作。
所述的整流電路由整流二極管D1 D4組成，為所述的信號(hào)處理芯片IC提供正常工作電壓，其輸入端 分別連接到電源的相線L和中線N上，輸出正端接限流電阻R1后連接到信號(hào)處理芯片IC的6腳，輸出負(fù) 端連接到信號(hào)處理芯片IC的4腳。所述的信號(hào)處理芯片IC的6腳和4腳之間還設(shè)有一個(gè)濾波電容Cl，使 信號(hào)處理芯片IC的工作電壓更穩(wěn)定。
所述的測(cè)試電路由測(cè)試電阻R3和測(cè)試開(kāi)關(guān)S2串聯(lián)組成。所述的測(cè)試電阻R3的一端連接到零序互感 器Ll前面的L極線上，另一端與所述的測(cè)試開(kāi)關(guān)S2的一端相連，測(cè)試開(kāi)關(guān)S2的另一端連接到零序互感 器Ll后面的負(fù)載端的N極線上。
所述的指示電路由限流電阻R7和發(fā)光二極管LED串聯(lián)組成。所述的限流電阻R7的一端與負(fù)載端的N 極線相連，另一端與發(fā)光二極管LED的一端相連，發(fā)光二極管LED的另一端與負(fù)載端的L極線相連。
所述的壓敏電阻RV1并聯(lián)在所述的整流電路的電源端，保證信號(hào)處理芯片IC和周圍阻容元件在過(guò)電 壓或有雷電時(shí)不被燒壞。
所述的過(guò)電流互感器L2的次級(jí)繞組的一端連接到信號(hào)處理芯片IC的3腳，另一端通過(guò)分壓電阻R6 和隔直流電容C3與信號(hào)處理芯片IC的1腳相連。
所述的復(fù)位線圈L4的一端與電源端的相線L相連，另一端與所述的可控硅VS2的陽(yáng)極相連；所述的 可控硅VS2的陰極與整流電路的負(fù)極相連，控制極與分壓電阻R4的一端、穩(wěn)壓二極管D7的負(fù)極相連； 所述的分壓電阻R4的另一端與整流電路的負(fù)極相連；所述的穩(wěn)壓二極管D7的正極與復(fù)位開(kāi)關(guān)Sl的一端 相連，所述的復(fù)位開(kāi)關(guān)Sl的另一端與穩(wěn)壓二極管D6的正極相連，所述的穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極與分壓電 阻R2的一端、觸發(fā)電容C4的正極相連，所述的分壓電阻R2的另一端與分壓電阻Rl的一端、濾波電容 Cl的正極、信號(hào)處理芯片IC的6腳相連；所述的觸發(fā)電容C4的負(fù)極與整流電路的負(fù)極相連。
所述的短路線圈L3串聯(lián)在主線路電源端的相線L上，起短路保護(hù)作用。
所述的溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2都并聯(lián)在測(cè)試開(kāi)關(guān)S2的兩端。所述的溫度開(kāi)關(guān)ST檢測(cè)電路中的 溫度信號(hào)，起過(guò)熱保護(hù)作用；所述的壓敏電阻RV2檢測(cè)電路中的過(guò)電壓信號(hào)，起過(guò)壓保護(hù)作用。 本實(shí)用新型的工作原理如下
一、 接通電源
在正常情況下，整流電路的正極經(jīng)限流電阻R1、 R2后，給觸發(fā)電容C4充電。當(dāng)復(fù)位開(kāi)關(guān)S1接通時(shí)， 觸發(fā)電容C4內(nèi)所儲(chǔ)存的電荷，經(jīng)穩(wěn)壓二極管D6、 D7后流到可控硅VS2的控制極，觸發(fā)可控硅VS2，使 電流通過(guò)復(fù)位線圈L4，復(fù)位線圈L4和其軸心孔內(nèi)的鐵芯就產(chǎn)生電磁力，使脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)主開(kāi)關(guān)K 閉合、接通電源。
二、 漏電保護(hù)
當(dāng)電路回路中有漏電或有人觸電時(shí)，零序互感器U的次級(jí)繞組就會(huì)感應(yīng)出微弱的漏電信號(hào)電壓，該信 號(hào)電壓通過(guò)隔直流電容C3傳遞到信號(hào)處理芯片IC的輸入腳1、 3，經(jīng)信號(hào)處理芯片IC放大、比較、翻轉(zhuǎn) 為高電平后由5腳輸出，觸發(fā)可控硅VS1導(dǎo)通，使電流通過(guò)脫扣線圈L5，脫扣線圈L5和其軸心孔內(nèi)的鐵 芯就產(chǎn)生電磁力，使脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)唷嚅_(kāi)電源。
三、 過(guò)電流保護(hù)
當(dāng)電路的負(fù)載端出現(xiàn)過(guò)載電流或?qū)Ь€絕緣層老化造成短路或用電設(shè)備有故障，造成負(fù)載電流增大并達(dá) 到整定值時(shí)，過(guò)電流互感器L2的次級(jí)繞組就會(huì)感應(yīng)出微弱的信號(hào)電壓，該信號(hào)電壓通過(guò)分壓電阻R6、隔 直流電容C3傳遞到控制芯片IC的輸入腳1、 3，同漏電保護(hù)工作過(guò)程一樣，主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)唷嚅_(kāi)電源。四、 模擬漏電試驗(yàn)
當(dāng)測(cè)試開(kāi)關(guān)S2接通時(shí)，測(cè)試電路導(dǎo)通，穿過(guò)零序互感器L1的相線L和中線N的電流值就不相等，在 零序互感器L1的次級(jí)繞組上就會(huì)感應(yīng)出微弱的電壓信號(hào)，同漏電保護(hù)工作過(guò)程一樣，主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)?、?開(kāi)電源。
五、 過(guò)熱保護(hù)
當(dāng)電路中出現(xiàn)過(guò)熱或環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)，溫度開(kāi)關(guān)ST閉合，測(cè)試電路導(dǎo)通，同模擬漏電試驗(yàn)工作過(guò)程 一樣，主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)?、斷開(kāi)電源。
六、 過(guò)壓保護(hù)
當(dāng)電源電壓高于整定值、或遭遇浪涌電壓及雷電時(shí)，壓敏電阻RV2從高阻狀態(tài)瞬間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，測(cè) 試電路導(dǎo)通，同模擬漏電試驗(yàn)工作過(guò)程一樣，主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)唷嚅_(kāi)電源。
七、 短路保護(hù)
當(dāng)電路的負(fù)載端出現(xiàn)短路故障時(shí)，短路電流通過(guò)短路線圈L3，短路線圈L3和其軸心孔內(nèi)的鐵芯瞬間 產(chǎn)生的電磁力使脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，帶動(dòng)主開(kāi)關(guān)K分?jǐn)唷嚅_(kāi)電源。
權(quán)利要求1、一種多功能保護(hù)插座的控制電路，包括信號(hào)處理芯片IC、零序互感器L1、可控硅VS1、脫扣線圈L5、整流電路、測(cè)試電路、指示電路、壓敏電阻RV1和其它阻容元件，其特征在于所述的控制電路還包括過(guò)電流互感器L2、復(fù)位線圈L4、可控硅VS2、短路線圈L3、溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2。
2、 如權(quán)利要求l所述的控制電路，其特征在于所述的過(guò)電流互感器L2的次級(jí)繞組的一端連接到信號(hào) 處理芯片IC的3腳，另一端通過(guò)分壓電阻R6和隔直流電容C3與信號(hào)處理芯片IC的1腳相連。
3、 如權(quán)利要求l所述的控制電路，其特征在于所述的復(fù)位線圈L4的一端與電源端的相線L相連，另 一端與所述的可控硅VS2的陽(yáng)極相連。
4、 如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于所述的短路線圈L3串聯(lián)在主線路電源端的相線L上。
5、 如權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于所述的溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2都并聯(lián)在測(cè)試開(kāi) 關(guān)S2的兩端。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多功能保護(hù)插座的控制電路，包括信號(hào)處理芯片IC、零序互感器L1、可控硅VS1、脫扣線圈L5、整流電路、測(cè)試電路、指示電路、壓敏電阻RV1和其它阻容元件。其特征在于所述的控制電路還包括過(guò)電流互感器L2、復(fù)位線圈L4、可控硅VS2、短路線圈L3、溫度開(kāi)關(guān)ST和壓敏電阻RV2。由于本實(shí)用新型同時(shí)具有漏電保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)及防雷等功能，因此，本實(shí)用新型保護(hù)范圍更寬，能夠更有效地、更安全地保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)H02H3/32GK201260066SQ20082004009
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月21日
發(fā)明者吳桂美, 汲懷利 申請(qǐng)人:汲懷利;吳桂美