專利名稱：限次式限電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種節(jié)電的限次式限電器。
當(dāng)供電滿足不了用電的需求時，電路的停電和欠、過壓情況時常發(fā)生。限電器的運用，為節(jié)約電能避免浪費起到了一定的作用。但目前停留在無延時或短延時的水平上，當(dāng)超限負荷不能及時減掉時，會造成線路振蕩，從而影響限電器的壽命，對家用電器造成嚴重威脅。
本實用新型的目的，是要提供一種無線路振蕩的限次式限電器。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)，由以下的實施例和附圖給出。
附

圖1是本實用新型的外觀面板圖，附圖2是去掉殼體后的器件位置圖，附圖3是本實用新型的工作原理方柜圖，附圖4是本實用新型的線路圖。
參照附圖3，說明本實用新型的工作原理。
電流經(jīng)電流互感器進行電流檢測(8)后，轉(zhuǎn)換成電壓信號(9)，經(jīng)比較(10)部份與給定(11)進行比較，若超限則有相應(yīng)輸出，并進行超限指示(12)，小于5S的脈寬信號被窄脈沖濾除器(14)濾除，對后級無影響。脈寬大于5S的則可觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路(15)延時，執(zhí)行器開始進行限電同時指示(16)，另一方面輸出一路給計數(shù)器計數(shù)(19)。
單穩(wěn)態(tài)電路(15)延時結(jié)束后恢復(fù)供電狀態(tài)，若再次用電負荷超限，則電路重復(fù)以上過程。
當(dāng)計數(shù)器(19)累計數(shù)與給定次數(shù)相同時，自鎖控制(18)部份動作，使得限電器自鎖。
若須解除自鎖只須間斷一下限電器電源再給電即可解除。
以上情況均屬于市電正常下的工作情況，若遇有欠、過壓及短時停電時，經(jīng)欠、過檢測(13)后，送至單穩(wěn)延時(15)經(jīng)限電執(zhí)行器(17)后，對用電設(shè)備進行欠、過壓及短時停電保護。
(20)為電源供給所有電路，(21)為電源指示。
參照附圖1、2和4，本實用新型由殼體(1)和線路板(5)組成，其各部分電路及其功能如下負荷電流數(shù)的大小通過電流互感器LH檢測(8)后，變換對應(yīng)的電流信號，并經(jīng)由R3(120π)轉(zhuǎn)換成電壓(9)，經(jīng)由二極管D5(IN400L)整流，電容C3(4.7μF)濾波后，形成電壓信號〔R13(61K)為C3(4.7μF)的放電電阻〕，加在非門A的輸入端。由于CMOS集成電路，其門限電壓的大小基本上取決于電源電壓，而且當(dāng)電源穩(wěn)定時門限電壓就相當(dāng)穩(wěn)定，因此可做為電壓比較器使用。當(dāng)信號電壓與門限電壓進行比較后，若大于或小于門限電壓，那么非門A的輸出將分別為“0”或“1”，并且對應(yīng)于負荷功率的超限或正常。
限電值的給定通過R2(4.7K)及可調(diào)電阻W1(6.8K)進行分壓，分壓值與信號電壓疊加后和非門A的門限電壓通過非門“A”進行比較調(diào)整W1可得到不同的分壓值，分壓值大時限電值小，反之則大。因此調(diào)W1可得到不同的限電值。
當(dāng)負荷超過給定值時，由以上分析可知，非門A輸出為“0”。發(fā)光＝極管EL3經(jīng)R4(2.8K)限流后發(fā)光形成超限指示，另一路經(jīng)R5(6IK)C4(47μF)阻容濾波后，濾除脈寬小于5S的超限“O”信號，因此脈寬小于5S的“O”信號對后級無影響，若脈寬“O”大于5S時，則低電平“O”經(jīng)與非門B的輸入保護電阻R6(4.7K)后，轉(zhuǎn)輸給與非門B，其輸出再經(jīng)非門C反相后繼續(xù)保持低電平“O”，并轉(zhuǎn)輸給由與非門G及H組成的單穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的控制端，其中C5(330μF)與R81.1Mπ組成時間電路，D7(IN4001)為加速電容C5(330μF)逆程放電而設(shè)，R7(4.7K)為與非門H的輸入保護電阻。此時單穩(wěn)態(tài)電路開始翻轉(zhuǎn)并延時，同時與非門“H”輸出低電平“D”并轉(zhuǎn)輸給計數(shù)器M計數(shù)(下沿計數(shù))及與非門K使K輸出為“I”經(jīng)非門L反相后為“O”，EL2發(fā)光進行限電指示，使得晶體管BG(3DG12β≥60)截止，繼電器ZJ失電其動合觸點打開，用電設(shè)備失電，達到了超限斷電(限電)的目的。其中R10(4.7K)為限流電阻；R11(2.8K)為EL2的限流電阻；D6(IN4001)為ZJ的續(xù)流二極管。
由于限電后供電線路無電流流過，因此瓦感器LH亦無電流信號，非門A的輸入小于其門限電壓，故此其輸出為“I”，經(jīng)R5(61K)、C4(47μF)組成的RC電路及R6(4.7K)轉(zhuǎn)輸后為“1”，電平經(jīng)與非門B及非門C二反相后輸出仍為“1”它不影響單穩(wěn)態(tài)電路現(xiàn)有的工作狀態(tài)，因此單穩(wěn)態(tài)電路仍維持與非門H的高電平“1”輸出，并維持到單穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)，其時間長短取決于C5、R8組成的時間電路，從經(jīng)濟及實用上考慮，設(shè)在7分鐘左右為宜，在此期間內(nèi)，后級電路維持限電狀態(tài)。
當(dāng)單穩(wěn)態(tài)電路延遲到7分鐘左右后就會自動翻轉(zhuǎn)，與非門H輸出高電平“1”與非門K輸出“0”、非門L輸出“1”，晶體管BG導(dǎo)通，繼電器ZJ動作，動閉觸點ZJ閉合用電設(shè)備得電，即限電器恢復(fù)供電。
線路恢復(fù)供電后，若負荷并未降低，那么限電器將重復(fù)以上工作過程。
計數(shù)及自鎖控制由于單穩(wěn)態(tài)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)等于限電次數(shù)，故此從單穩(wěn)態(tài)電路與非門H的輸出端采得的脈沖數(shù)計入計數(shù)器，計數(shù)器的四個Q端和與非門J輸入端排列組合后可形成1－14次的任意限次設(shè)定，當(dāng)限電次數(shù)達到設(shè)定數(shù)時，與非門J輸出低電平，分別送至與非門H及K至使單穩(wěn)態(tài)電路及限電執(zhí)行器部份自鎖，從而形成整個限電器的自鎖，如果對限電器不間斷供電，那么限電器將永久維持限電狀態(tài)。
限電器的自鎖解除及計數(shù)器的清零由R9(2.8K)、C6(4.7μF)及非門I構(gòu)成的初始清零脈沖發(fā)生器，在限電器每次得電初始，發(fā)生器均產(chǎn)生一個清零脈沖，對計數(shù)器進行初始清零。因此限電器的限電自鎖的解除可通過對限電器停電后再送電即可實現(xiàn)。
負荷非超限情況下的工作情況
由前面分析知，當(dāng)負荷未超限時非門A輸出為“1”由R4EL3構(gòu)成的限電指示燈不亮，同R5、C4、D6構(gòu)成的濾波網(wǎng)絡(luò)對高電平“1”不超作用，經(jīng)保護電阻R6后送至非門B及C構(gòu)成二次反相。因此非門C仍輸出高電平，由于高電平對單穩(wěn)態(tài)電路(15)不觸發(fā)，因此維持穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，非門H輸出高電平“1”，無無計數(shù)脈沖輸出至計數(shù)器。與非門J(18)對單穩(wěn)電路及與非門K無影響。由于K的三個輸入端均為高電平(現(xiàn)在設(shè)定市電電壓在正常范圍內(nèi)非門F輸出為“1”，所以其輸出為“0”，因此非門L輸出為“1”，晶體管BG導(dǎo)通，繼電器ZJ吸合，常開觸點ZJ閉合電器設(shè)備正常得電。EL2不亮。
欠、過壓及停電保護欠、過壓及停電保護檢測部份(13)。欠壓檢測由R15(4.7K)、W3(6.6K)及與非門E構(gòu)成。過電壓檢測由R14(4.7K)、W2(6.8K)非門D構(gòu)成。調(diào)整W2、W3可分別調(diào)整過、欠壓給定值，此處調(diào)整在245V－175V間。市電電壓的高低完全反映在電源(20)中的VDD的高低上。因此通過檢測VDD就可檢測市電電壓的高低，當(dāng)市電電壓超過245V時非門D輸出低電平“O”，與非門E輸出為“1”，非門F輸出為“0”。當(dāng)市電低于175V時，與非門E輸出“1”，非門F輸出為“0”。因此無議欠、過壓非門F均輸出為“0”。發(fā)光二極管EL4經(jīng)R16(2.8K)限流后發(fā)光指示電壓不正常。非門F的輸出“0”，一路送至與非門B，使其輸為“1”經(jīng)非門C反相后觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路(15)翻轉(zhuǎn)延時，與非門H輸出為“0”至使與非門K輸出為“1”，經(jīng)非門L反相輸出為“0”，晶體管BG截止，繼電器ZJ失電，其觸點ZJ斷開，用電設(shè)備失電。在欠壓或過壓時間大于單穩(wěn)電路延時時間7分鐘時，若不采取其它措施，仍會出現(xiàn)失去欠、過壓保護功能。因此，增加非門F的輸出“0”再送至與非門K的一個輸入端，從而使得在欠或過壓時間大于7分鐘時，限電器仍可實現(xiàn)對電器設(shè)備的保護。
停電后的來電延時停電后再來電，電源(20)中的VDD總會有一個0V到12V的過程，因此對欠、過壓檢測(13)來講總表現(xiàn)有一段時間為“市電欠壓”狀態(tài)，因此這段時間里與非門E輸出為“1”，非門F輸出為“0”，以后情況與以上分析之欠壓狀態(tài)相同。因此可延時7分鐘左右對用電設(shè)備送電，從而實現(xiàn)延時時保護。
綜合以上情況，欠或過壓無論時間長短，在欠或過壓期間，電器設(shè)備可得到保護，而且保證停電間隔大于或等于單穩(wěn)態(tài)電路延時時間7分鐘。
使用本實用新型所述的限次式限電器，具有以下優(yōu)點1、可避開尖峰短時超限負荷和感性負載起動適應(yīng)的假超限。
2、可從指示燈中方便地知道停電原因和方便調(diào)試。
3、實現(xiàn)了限電器限電的7分鐘長延時，保護了家用電器。
4、使限電次數(shù)從1－14次任意設(shè)定，避免了在長時間超負荷情況下的無休止的振蕩，給限電器和電器設(shè)備帶來的嚴重不利影響。
5、具有欠、過壓及短時停電保護，保護范圍由用戶任意設(shè)定，短時停電保護延時在7分鐘左右。
6、可與任意變比的電流電器配套，更換與之相適應(yīng)的執(zhí)行器(接觸器后)可實現(xiàn)任意功率的限電控制。
權(quán)利要求一種限次式限電器，由殼休(1)和線路板(5)組成，其特征在于電流經(jīng)電流檢測(8)后，轉(zhuǎn)換變電壓信號(9)，經(jīng)比較部份(10)與給定(11)進行比較，若電流超限則有相應(yīng)輸出并進行超限指示(12)，小于5S的脈寬信號被窄脈沖濾除器(14)濾除，對后級無影響，脈寬大于5S的則可觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路(15)延時，執(zhí)行器開始進行限電同時指示(16)，另一方面輸出給計數(shù)器(19)計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器(19)累計數(shù)與給定次數(shù)相同時，自鎖控制(18)使得限電器自鎖，當(dāng)供電欠、過壓或短時停電時，經(jīng)欠、過檢測(13)后，送至單穩(wěn)延時(15)，經(jīng)限電執(zhí)行器(17)進行斷電保護。
專利摘要本實用新型涉及一種節(jié)電的限次式限電器。其是由殼體和線路板組成，尤其是電流檢測電路經(jīng)轉(zhuǎn)換變電壓信號，與比較和給定電路連接，經(jīng)超限指示與濾除器電路連接，經(jīng)單穩(wěn)延時電路與限電指示、自鎖控制和計算執(zhí)行器連接。使用其具有可避開尖峰短時超限負荷和感性負載起動適應(yīng)的假超限，實現(xiàn)了限電器限電的7分鐘延時，保護了家用電器，控制了限電次數(shù)，避免了無休止的振蕩給限電器和家電帶來的危害，實現(xiàn)任意功率的限電控制。
文檔編號H02H3/07GK2083355SQ9022351
公開日1991年8月21日 申請日期1990年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月10日
發(fā)明者耿利平 申請人:耿利平