專利名稱：八功能穩(wěn)壓保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域，日用電器設(shè)備。
現(xiàn)各種日用高檔電器設(shè)備普遍的深入到眾多的家庭，電壓不穩(wěn)，一般都偏移很大，威脅著日用電器的安全，正常運(yùn)行、觸電、漏電時(shí)有發(fā)生，電冰箱在運(yùn)行中突然斷電，又很快再來電、失誤造成短路、疏忽引起過載、外因產(chǎn)生超壓，這些都是常見的，應(yīng)力求避免的現(xiàn)象?，F(xiàn)無一種綜合性能的設(shè)備，既穩(wěn)定輸出電壓又對(duì)這些非正常現(xiàn)象都能進(jìn)行保護(hù)。公告號(hào)GG86210013專利(見1987年10月14日實(shí)用新型專利公報(bào))，對(duì)電冰箱的保護(hù)并不完好，它只能對(duì)過壓時(shí)產(chǎn)生保護(hù)，發(fā)生超壓時(shí)不能保護(hù)，用串入感抗來獲得降壓，要大量消耗無功功率，降低功率因數(shù)，浪費(fèi)了能源，另外，欠壓對(duì)電冰箱的危害同樣很大，且欠壓狀態(tài)更為常見，還缺少瞬時(shí)斷電保護(hù)，故此保護(hù)裝置的性能很不完善。
本實(shí)用新型為解決86210013專利的不足，完善電冰箱的保護(hù)和解決危及人身、設(shè)備安全、穩(wěn)定電壓而設(shè)計(jì)的八功能穩(wěn)壓保護(hù)器。
本實(shí)用新型具有如下八種功能1.限制電壓過高，使輸出電壓不超過電器允許的最高電壓。
2.限制電壓過低，使輸出電壓不低于電器允許的最低電壓。
3.電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)，避免電冰箱因瞬時(shí)斷電后，由于重載起動(dòng)而造成損壞。
4.觸電保護(hù)，可保護(hù)人身安全，避免觸電傷亡。
5.漏電保護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路、電器設(shè)備絕緣不良。
6.過電流(短路)保護(hù)，避免引起火災(zāi)等嚴(yán)重后果。
7.過負(fù)荷保護(hù)，防止超負(fù)荷。
8.超壓保護(hù)，避免燒壞電器設(shè)備。
本實(shí)用新型對(duì)運(yùn)行參數(shù)采樣后，僅用一個(gè)集成塊(四運(yùn)算放大器)進(jìn)行處理，經(jīng)三極管功率放大去動(dòng)作繼電器，來完成上述功能。
附圖
為本實(shí)用新型原理接線圖。
本實(shí)用新型可分解為幾個(gè)部份，其工作原理如下1.穩(wěn)壓部份電源電壓經(jīng)降壓、整流、濾波后的電壓(代表電源電壓)與經(jīng)穩(wěn)壓后的基準(zhǔn)電壓(代表額定電壓)相減，其差值的絕對(duì)值表征電源電壓偏離額定電壓的數(shù)值，并將此差值絕對(duì)值與整定的基準(zhǔn)電壓通過運(yùn)算放大器14，構(gòu)成的電壓差值絕對(duì)值滯回比較器，時(shí)刻進(jìn)行比較，當(dāng)差值絕對(duì)值大于整定值時(shí)(即電源電壓高于或低于設(shè)計(jì)值)，運(yùn)放輸出轉(zhuǎn)換為高電平，使繼電器15動(dòng)作，將調(diào)壓變壓器4投入工作。本實(shí)用新型采用補(bǔ)償式串聯(lián)調(diào)壓，把調(diào)壓變壓器串聯(lián)在電路中(86210013號(hào)專利串聯(lián)的是電感線圈)，輸出功率中的大部份由電網(wǎng)直接承擔(dān)，串入的變壓器只負(fù)擔(dān)因電壓偏移應(yīng)補(bǔ)償?shù)脑摬糠莨β?，故設(shè)置的變壓器容量很小，其容量不超過總輸出功率的20％已能滿足實(shí)際需要。當(dāng)電壓下降到設(shè)計(jì)值時(shí)，進(jìn)行同相正補(bǔ)償，使輸出電壓升高、當(dāng)電壓升高到設(shè)計(jì)值時(shí)，運(yùn)放構(gòu)成的電壓滯回比較器輸出轉(zhuǎn)換為高電平，繼電器17動(dòng)作，將調(diào)壓變壓器的一次側(cè)倒相，進(jìn)行反相負(fù)補(bǔ)償，使輸出電壓降低。本實(shí)用新型雖用繼電器切換進(jìn)行調(diào)壓，但在繼電器切換過程中也不會(huì)瞬時(shí)斷電，這是以運(yùn)放動(dòng)作的整定值和滯回量來保證繼電器17先動(dòng)作，選擇好工作狀態(tài)作好準(zhǔn)備，然后繼電器15才動(dòng)作、返回時(shí)繼電器15比繼電器17早動(dòng)作，不發(fā)生瞬時(shí)斷電，而一般均采用自耦變壓器，用繼電器切換進(jìn)行調(diào)壓，在切換過程中會(huì)產(chǎn)生瞬時(shí)斷電。為避免頻繁動(dòng)作，通過運(yùn)放輸出的正反饋，取得一定量的滯回。
2.電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)在運(yùn)行中電網(wǎng)突然停電，此時(shí)，壓縮機(jī)高壓管道內(nèi)的制冷劑來不及釋放，壓差尚未消失，如果很快又再來電，壓縮機(jī)在此重載下起動(dòng)就可能燒壞，保護(hù)裝置的作用是延時(shí)約5分鐘，待壓差消失后，才自動(dòng)恢復(fù)給電冰箱送電。當(dāng)停電時(shí)，繼電器10釋放，其常閉接點(diǎn)使已充電的電容器6迅速放電。停電后又再來電時(shí)，繼電器10動(dòng)作，通過其常開接點(diǎn)，經(jīng)電阻5對(duì)電容器6充電，電容器的電壓逐漸升高，當(dāng)充電約5分鐘電容器的電壓升高到穩(wěn)壓管8擊穿，使三極管18導(dǎo)通，繼電器9就吸合，恢復(fù)對(duì)電冰箱供電?，F(xiàn)有各種電冰箱保護(hù)器，不論充電型或放電型都是直接取用R·C時(shí)間常數(shù)，要獲得幾分鐘的長延時(shí)，故電容值都很大，而本實(shí)用新型利用一支小三極管7的放大作用，用較小的電容來獲得較大的等效電容，其時(shí)間常數(shù)τ＝R·C(1+β)，電容器的容量可減小β倍(幾十倍以上)，這就避免了采用大電解電容器的弊病。電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)動(dòng)作時(shí)，發(fā)光二極管19燃亮。
3.觸電、漏電保護(hù)在正常運(yùn)行時(shí)，零序電流互感器3一次側(cè)電流矢量和為零，二次側(cè)也無電流。當(dāng)發(fā)生觸電、漏電時(shí)，一次側(cè)電流對(duì)地分流，使一次側(cè)電流失量和不為零，二次側(cè)也將感應(yīng)出電流，將此零序電流轉(zhuǎn)換為電壓量，與基準(zhǔn)電壓由運(yùn)放構(gòu)成的電壓比較器進(jìn)行比較，當(dāng)此電壓值超過整定的基準(zhǔn)電壓時(shí)，運(yùn)算放大器輸出轉(zhuǎn)換為高電平，使繼電器10立即釋放，切斷電源。為了安全，觸電、漏電保護(hù)動(dòng)作后運(yùn)放通過正反饋?zhàn)员３?，要按一下?fù)位按鈕16才能恢復(fù)供電。由于人身安全極為重要，故設(shè)置了試驗(yàn)回路，可隨時(shí)試驗(yàn)電路的可靠性，防患于未然，按一下試驗(yàn)按鈕1模擬發(fā)生了觸電、漏電、繼電器10應(yīng)立即動(dòng)作，切斷電源，再按一下復(fù)位按鈕16才能恢復(fù)供電。
4.過電流(短路)保護(hù)當(dāng)不慎引起短路時(shí)，電流將比正常值加大若干倍，如不立即切斷電源將會(huì)引起嚴(yán)重后果。由電流互感器2將此電流量轉(zhuǎn)換為電壓量，與基準(zhǔn)電壓由運(yùn)放構(gòu)成的電壓比較器進(jìn)行比較，當(dāng)此電壓達(dá)到整定值時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出轉(zhuǎn)換為高電平，并通過正反饋?zhàn)员３郑估^電器10立即釋放，切斷電源，此時(shí)發(fā)光二極管11燃亮。待排除短路后，按一下復(fù)位按鈕16繼電器10又吸合，恢復(fù)供電。
5.過負(fù)荷(超載)保護(hù)當(dāng)投入使用的負(fù)荷太多，超過整定的功率時(shí)，此負(fù)荷電流轉(zhuǎn)換的電壓經(jīng)電阻12對(duì)電容器13充電，經(jīng)一定的充電延時(shí)后，電容器上的電壓充到整定值，經(jīng)過運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓比較器進(jìn)行電壓比較，輸出轉(zhuǎn)換為高電平，使繼電器10釋放，切斷電源，提醒主人現(xiàn)已超載，應(yīng)減少負(fù)荷，再經(jīng)過阻容正反饋?zhàn)员３忠欢ㄑ訒r(shí)后，又自動(dòng)恢復(fù)供電。設(shè)置動(dòng)作延時(shí)是為避免短時(shí)沖擊過載(如電冰箱起動(dòng))，產(chǎn)生誤動(dòng)。在切斷電源的同時(shí)，電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)動(dòng)作，繼電器9將電冰箱切除減載。
6.電源超壓保護(hù)當(dāng)電源中性線斷線或中性線阻抗太高而產(chǎn)生中性點(diǎn)移位，由于誤接線，接為兩相火線和某些外部原因，都能使輸入的電壓超高(上述原因引起超壓將家用電器燒壞，已時(shí)有發(fā)生)。GG86210013專利不能對(duì)超壓保護(hù)。本實(shí)用新型能對(duì)超壓保護(hù)，當(dāng)超壓時(shí)穩(wěn)壓管20擊穿，使繼電器21動(dòng)作，其常閉接點(diǎn)斷開將電源切除。當(dāng)超壓消除，電壓恢復(fù)正常時(shí)，又能自動(dòng)恢復(fù)供電。
本實(shí)用新型電路簡單、可靠、造價(jià)低、功能價(jià)格比高，家庭、餐館、商店等場所，只要具備一臺(tái)本設(shè)備，既可穩(wěn)定電壓又可實(shí)現(xiàn)全面保護(hù)，保護(hù)人身設(shè)備安全。
附圖為本實(shí)用新型的實(shí)施例。
權(quán)利要求1.一種能穩(wěn)定輸出電壓，能對(duì)電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)、能對(duì)觸電，漏電保護(hù)。能對(duì)過電流，過負(fù)荷保護(hù)，能對(duì)超壓保護(hù)的多功能穩(wěn)壓保護(hù)器，其特征在于由調(diào)壓變壓器、信號(hào)檢測(cè)處理和執(zhí)行裝置組成，作補(bǔ)償電壓偏移的調(diào)壓變壓器串聯(lián)在電路中，其容量不超過總輸出功率的20％。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)器，其特征在于信號(hào)檢測(cè)處理和執(zhí)行裝置由一個(gè)四運(yùn)算放大器、外圍電路及繼電器組成，四運(yùn)算放大器中的一個(gè)運(yùn)放與外圍電路構(gòu)成控制調(diào)壓變壓器是否投入工作的電壓差值絕對(duì)值滯回比較器，四運(yùn)算放大器中的兩個(gè)運(yùn)放與外圍電路構(gòu)成作觸電、漏電、過電流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)用的自保持電壓比較器，四運(yùn)算放大器中的另一個(gè)運(yùn)放，作控制調(diào)壓變壓器升壓或降壓用的電壓滯回比較器。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)器，其特征在于信號(hào)檢測(cè)處理和執(zhí)行裝置在串聯(lián)調(diào)壓切換過程中不會(huì)瞬時(shí)斷電，決定調(diào)壓變壓器投入工作的繼電器，以運(yùn)放動(dòng)作的整定值和滯回量來保證晚于工作方式(升、降壓)繼電器動(dòng)作之后才動(dòng)作、調(diào)壓變壓器退出工作的繼電器，早于工作方式繼電器動(dòng)作之前先動(dòng)作。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)器，其特征在于作電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)取得延時(shí)用的電容為經(jīng)三極管放大后的等效電容。
專利摘要本實(shí)用新型是一種綜合性保護(hù)裝置，核心部分僅用一個(gè)集成塊。能限制電壓過高和過低，把電壓穩(wěn)定在電器允許的范圍內(nèi)，能對(duì)電冰箱瞬時(shí)斷電保護(hù)、能對(duì)觸電，漏電保護(hù)，使人身安全，察覺絕緣不良，能對(duì)短路保護(hù)，切斷電源，過負(fù)荷時(shí)將短時(shí)斷電，然后又自動(dòng)恢復(fù)供電，提醒注意，能對(duì)超壓保護(hù)，超壓時(shí)斷電，超壓消除后自動(dòng)恢復(fù)供電。采用補(bǔ)償式串聯(lián)調(diào)壓，設(shè)置的變壓器容量小。調(diào)壓切換過程中不會(huì)發(fā)生瞬時(shí)斷電。
文檔編號(hào)H02H3/10GK2043796SQ88200508
公開日1989年8月30日 申請(qǐng)日期1988年1月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月1日
發(fā)明者林成巍 申請(qǐng)人:林成巍