本實(shí)用新型涉及電子控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種家用供電節(jié)電控制電路。

背景技術(shù)：

目前，城鎮(zhèn)居民小區(qū)單元樓、獨(dú)院家庭，以及農(nóng)村家庭的室內(nèi)布線設(shè)計(jì)，大多已由原來的單一回路供電改變?yōu)槎嗷芈饭╇?，使用的電氣設(shè)備由原來簡陋的400V石板膠蓋刀開關(guān)逐步改為單相剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，現(xiàn)又升級(jí)到空氣斷路器和內(nèi)嵌式小型化剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。居民用電已開始走向規(guī)范化。而隨著階梯電價(jià)政策的實(shí)施，使得居民客戶的安全用電、合理用電、節(jié)約用電、經(jīng)濟(jì)用電意愿更加強(qiáng)烈。

中國專利102290683A公開了一種全關(guān)斷電腦電視節(jié)能插座，由啟動(dòng)鈕、系統(tǒng)電源、延時(shí)電路、繼電器控制電路、電流互感器、節(jié)能控制電路、指示燈、一個(gè)主控輸出端與多個(gè)受控輸出端組成。在系列相關(guān)電器使用時(shí)，主控輸出端的電器關(guān)機(jī)或待機(jī)，輸出小于設(shè)定的功率時(shí)，自動(dòng)切斷全部電源。控制主控電器一機(jī)，達(dá)到主控電器受控電器系列設(shè)備電源延時(shí)全部關(guān)斷的目的，消除電器待機(jī)，零功耗節(jié)能。該實(shí)用新型適用主控輸出端的電器包括開關(guān)電源的負(fù)載，適合電腦、多媒體，電視、家庭影音系統(tǒng)等系列相關(guān)電器使用。

但是由于該實(shí)用新型缺乏漏電、短路、過負(fù)荷保護(hù)，不能適用于用戶的主進(jìn)線保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種家用供電節(jié)電控制電路，解決了缺乏漏電、短路、過負(fù)荷保護(hù)的問題。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種家用供電節(jié)電控制電路，包括系統(tǒng)電源、線路保護(hù)裝置、節(jié)電保護(hù)電路、開關(guān)電路，所述的系統(tǒng)電源、節(jié)電保護(hù)電路、開關(guān)電路依次串聯(lián)連接在電路二次回路；所述的系統(tǒng)電源包括限流降壓整流濾波穩(wěn)壓電路；所述的線路保護(hù)裝置包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置；所述的開關(guān)電路包括手動(dòng)開關(guān)S1和線圈KM控制的接觸器；所述的手動(dòng)開關(guān)包括市售墻壁開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)串接在控制電路一次回路中；所述的線路保護(hù)裝置包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路、熔斷器FU1-3和熱繼電器FR1；所述的剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路串聯(lián)連接在電路二次回路，所述的熔斷器FU1-3和熱繼電器FR1串聯(lián)連接在串聯(lián)連接在電路一次回路。

所述的節(jié)電保護(hù)電路，包括電流互感器L1、繼電器控制電路、延時(shí)電路、節(jié)能控制電路；電流互感器L1的次級(jí)線圈與電阻R2并接，再并接于節(jié)能控制三極管Q1的基極與發(fā)射極之間，節(jié)能控制三極管Q1發(fā)射極接系統(tǒng)電源的負(fù)極，延時(shí)電容C2并接于節(jié)能控制三極管Q1的集電極與發(fā)射極之間；節(jié)能控制三極管Q1的集電極經(jīng)二極管D6接系統(tǒng)電源的正極；節(jié)能控制三極管Q1的集電極經(jīng)電阻R3接繼電器控制三極管Q2的基極，繼電器控制三極管Q2的基極經(jīng)電容C3接系統(tǒng)電源的正極，繼電器控制三極管Q2的發(fā)射極接系統(tǒng)電源的正極，繼電器控制三極管Q2的集電極經(jīng)接觸器線圈KM接系統(tǒng)電源的負(fù)極。

所述的系統(tǒng)電源包括整流橋D1-4、電容C1、穩(wěn)壓二極管VD1、電阻R1和發(fā)光二極管TD1組成的限流降壓整流濾波穩(wěn)壓電路，一次回路電源經(jīng)整流橋后由交流變包括直流，濾波電容C1和穩(wěn)壓二極管VD1并聯(lián)在電源正負(fù)極之間，電阻R1和發(fā)光二極管TD1串聯(lián)后并聯(lián)在電源正負(fù)極之間。

所述的線路保護(hù)裝置包括由剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路、熔斷器和熱繼電器組成的電路；所述的剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路，包括零序電流互感器L2，電容C4、電阻R4-5，穩(wěn)壓二極管VD1；所述的熔斷器包括自恢復(fù)熔斷器。

作為對本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置是指DZ47LE型剩余電流動(dòng)作保護(hù)器；接觸器線圈包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)器脫扣線圈。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型控制電路簡單，保護(hù)齊全，通過接觸器觸點(diǎn)的變化應(yīng)用在220V或380V的家庭電路中，適用于大多數(shù)的家庭電路控制。

當(dāng)家中無人時(shí)，主控回路中的電器關(guān)機(jī)或待機(jī)，一次回路中的功率輸出小于設(shè)定的功率時(shí)，主控電器輸出端電流互感器的次級(jí)線圈L1形成的信號(hào)，不足以三極管Q1放大導(dǎo)通時(shí)，即三極管Q1截止，系統(tǒng)電源經(jīng)繼電器控制三極管Q2的發(fā)射極、基極、電阻R3，向電容C3充電延時(shí)，電容C3的正極電位逐漸升高，繼電器控制三極管Q2基極電位升高，繼電器控制三極管Q2截止，線圈KM通電動(dòng)作，電源全部關(guān)斷，達(dá)到電路節(jié)電目的。

正常用電時(shí)，如果發(fā)生漏電故障，零序互感器L2檢測到不平衡電流，電容C4充電，電位升高達(dá)到設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)晶閘管VT1導(dǎo)通，線圈KM通電動(dòng)作，電源全部關(guān)斷，達(dá)到電路漏電保護(hù)目的。發(fā)生短路故障，熔斷器快速熔斷，切斷電路，達(dá)到保護(hù)目的。發(fā)生過流故障，熱繼電器動(dòng)作，切斷電路，達(dá)到保護(hù)目的。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

實(shí)施例1

如圖1所示，一種家用供電節(jié)電控制電路，包括系統(tǒng)電源(1)、線路保護(hù)裝置(2)、節(jié)電保護(hù)電路(3)、開關(guān)電路(4)，所述的系統(tǒng)電源(1)、節(jié)電保護(hù)電路(3)、開關(guān)電路(4)依次串聯(lián)連接在電路二次回路；所述的系統(tǒng)電源(1)包括限流降壓整流濾波穩(wěn)壓電路；所述的線路保護(hù)裝置(3)包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置和過流保護(hù)裝置；所述的開關(guān)電路(4)包括手動(dòng)開關(guān)S1和線圈KM控制的接觸器；所述的手動(dòng)開關(guān)包括市售墻壁開關(guān)，手動(dòng)開關(guān)串接在控制電路一次回路中；所述的線路保護(hù)裝置(2)包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路、熔斷器FU1-3和熱繼電器FR1；所述的剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路串聯(lián)連接在電路二次回路，所述的熔斷器FU1-3和熱繼電器FR1串聯(lián)連接在串聯(lián)連接在電路一次回路。

所述的節(jié)電保護(hù)電路(3)，包括電流互感器、繼電器控制電路、延時(shí)電路、節(jié)能控制電路；電流互感器L1的次級(jí)線圈與電阻R2并接，再并接于節(jié)能控制三極管Q1的基極與發(fā)射極之間，節(jié)能控制三極管Q1發(fā)射極接系統(tǒng)電源的負(fù)極，延時(shí)電容C2并接于節(jié)能控制三極管Q1的集電極與發(fā)射極之間；節(jié)能控制三極管Q1的集電極經(jīng)二極管D6接系統(tǒng)電源的正極；節(jié)能控制三極管Q1的集電極經(jīng)電阻R3接繼電器控制三極管Q2的基極，繼電器控制三極管Q2的基極經(jīng)電容C3接系統(tǒng)電源的正極，繼電器控制三極管Q2的發(fā)射極接系統(tǒng)電源的正極，繼電器控制三極管Q2的集電極經(jīng)接觸器線圈KM接系統(tǒng)電源的負(fù)極。

當(dāng)家中無人時(shí)，主控回路中的電器關(guān)機(jī)或待機(jī)，一次回路中的功率輸出小于設(shè)定的功率時(shí)，主控電器輸出端電流互感器的次級(jí)線圈L1形成的信號(hào)，不足以三極管Q1放大導(dǎo)通時(shí)，即三極管Q1截止，系統(tǒng)電源經(jīng)繼電器控制三極管Q2的發(fā)射極、基極、電阻R3，向電容C3充電延時(shí)，電容C3的正極電位逐漸升高，繼電器控制三極管Q2基極電位升高，繼電器控制三極管Q2截止，線圈KM通電動(dòng)作，電源全部關(guān)斷，達(dá)到電路節(jié)電目的。

所述的線路保護(hù)裝置(2)包括剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路、熔斷器FU1-3和熱繼電器FR1；正常用電時(shí)，如果發(fā)生漏電故障，剩余電流動(dòng)作保護(hù)電路的零序互感器L2檢測到不平衡電流，電容C4充電，電位升高達(dá)到設(shè)定值時(shí)，觸發(fā)晶閘管VT1導(dǎo)通，線圈KM通電動(dòng)作，電源全部關(guān)斷，達(dá)到電路漏電保護(hù)目的。

所述的熔斷器FU1-3包括自恢復(fù)熔斷器，熔斷器與熱繼電器FR1配合起到短路和過負(fù)荷保護(hù)的目的。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲是由經(jīng)過特殊處理的聚合樹脂及分布在里面的導(dǎo)電粒子組成。在正常操作下聚合樹脂緊密地將導(dǎo)電粒子束縛在結(jié)晶狀的結(jié)構(gòu)外，構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路，此時(shí)的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲包括低阻狀態(tài)(a)，線路上流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的電流所產(chǎn)生的熱能小，不會(huì)改變晶體結(jié)構(gòu)。當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時(shí)，流經(jīng)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合樹脂融化，體積迅速增長，形成高阻狀態(tài)，工作電流迅速減小，從而對電路進(jìn)行限制和保護(hù)。當(dāng)故障排除后，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲重新冷卻結(jié)晶，體積收縮，導(dǎo)電粒子重新形成導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)包括低阻狀態(tài)，從而完成對電路的保護(hù)，無須人工更換。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作原理是一種能量的動(dòng)態(tài)平衡，流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的電流由于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的關(guān)系產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生的熱全部或部分散發(fā)到環(huán)境中，而沒有散發(fā)出去的熱便會(huì)提高自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的溫度。正常工作時(shí)的溫度較低，產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱達(dá)到平衡。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件處于低阻狀態(tài)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲不動(dòng)作，當(dāng)流過自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件的電流增加或環(huán)境溫度升高，但如果達(dá)到產(chǎn)生的熱和散發(fā)的熱的平衡時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲仍不動(dòng)作。當(dāng)電流或環(huán)境溫度再提高時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲會(huì)達(dá)到較高的溫度。若此時(shí)電流或環(huán)境溫度繼續(xù)再增加，產(chǎn)生的熱量會(huì)大于散發(fā)出去的熱量，使得自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件溫度驟增，在此階段，很小的溫度變化會(huì)造成阻值的大幅提高，這時(shí)自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件處于高阻保護(hù)狀態(tài)，阻抗的增加限制了電流，電流在很短時(shí)間內(nèi)急劇下降，從而保護(hù)電路設(shè)備免受損壞，只要施加的電壓所產(chǎn)生的熱量足夠自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件散發(fā)出的熱量，處于變化狀態(tài)下的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲元件便可以一直處于動(dòng)作狀態(tài)（高阻）。當(dāng)施加的電壓消失時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲便可以自動(dòng)恢復(fù)了。

實(shí)施例2

本實(shí)施例是對實(shí)施例1的改進(jìn)，其區(qū)別在于：

如圖2所示，所述的線路保護(hù)裝置(2)包括DZ47LE型剩余電流動(dòng)作保護(hù)器，所述的接觸器線圈KM為DZ47LE型剩余電流動(dòng)作保護(hù)器脫扣線圈，可使系統(tǒng)電路更加緊湊。

DZ47LE型剩余電流動(dòng)作保護(hù)器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。自動(dòng)空氣開關(guān)的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，漏電保護(hù)電路的脫扣器線圈和欠電壓脫扣器的線圈與電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路發(fā)生漏電故障時(shí)，漏電保護(hù)電路的零序電流互感器檢測到零序電流，經(jīng)電容儲(chǔ)能釋放，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，脫扣器線圈通電動(dòng)作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使主觸點(diǎn)斷開，主電路斷電。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。