專利名稱:插座式電冰箱保護(hù)器的制作方法
本發(fā)明屬于一種電源監(jiān)控裝置，用于對(duì)電器設(shè)備的保護(hù)，特別適用于保護(hù)機(jī)械壓縮式電冰箱(以下稱電冰箱)。
電器設(shè)備所用的交流電源電壓，隨著電網(wǎng)電壓波動(dòng)而變化，有時(shí)由于送變電設(shè)備的故障造成電壓過高、過低或時(shí)有時(shí)無的情況，為保護(hù)電冰箱的安全運(yùn)行，當(dāng)前多采用穩(wěn)壓裝置或過流式熱繼電器，因而存在如下不足之處1.電網(wǎng)電壓超過電器設(shè)備允許值時(shí)，不能自動(dòng)切斷電源。
2.電源產(chǎn)生斷斷續(xù)續(xù)、時(shí)有時(shí)無的情況時(shí)，不能延時(shí)供電。當(dāng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)力矩不能克服壓縮機(jī)活塞產(chǎn)生的反力矩時(shí)，由于啟動(dòng)電流過大，易燒毀電機(jī)。即使電冰箱上有過流式熱繼電器保護(hù)裝置，也是在電壓很大的情況下才能切斷電源，此時(shí)電機(jī)已受到損害，長(zhǎng)此下去會(huì)降低電冰箱的使用壽命。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種當(dāng)電源電壓超過允許范圍時(shí)，或發(fā)生在瞬間停電時(shí)(相當(dāng)于低電壓時(shí))，能自動(dòng)切斷電源。當(dāng)電網(wǎng)異常解除后又能延時(shí)供電的監(jiān)示控制裝置。
圖1是插座式電冰箱外形示意圖。
1為保護(hù)器電源指示燈D1，2為給電冰箱供電指示燈D2，3為熔斷器BX，4為給電冰箱供電插孔Z，5為電源插頭C。
圖2是插座式電冰箱保護(hù)器的電路原理圖。
本發(fā)明插座式電冰箱保護(hù)器電路的特點(diǎn)由四電壓比較器(GJ0339)中的三個(gè)電壓比較器、參考電壓電路、整流濾波取樣電路、可控硅控制電路、延時(shí)電路和整流穩(wěn)壓電源組成。
比較器可對(duì)加到兩個(gè)輸入端的電壓進(jìn)行比較，輸出數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)差分信號(hào)與數(shù)字信號(hào)之間的傳輸。比較器Ⅰ的“＋”端(11)輸入上限參考電壓VA，其值是危及電冰箱安全的上限電壓的3.5％，一般為240伏的3.5％，即8.4伏。比較器Ⅱ的“－”端(8)輸入下限參考電壓VB，其值是危及電冰箱下限電壓的3.5％，一般為180伏的3.5％，即6.3伏。比較器Ⅰ的“－”端(10)和比較器Ⅱ的“＋”(9)均輸入電網(wǎng)的取樣電壓VX，其值是電網(wǎng)電壓的3.5％。比較器Ⅲ的“－”端(6)輸入?yún)⒖茧妷篤A，“＋”端(7)接電容C5、電阻R9，并通過電阻R8與比較器Ⅰ、Ⅱ輸出端相連，其輸出通過發(fā)光二極管D2與雙向可控硅的控制極G相連，R10和發(fā)光二極管D1組成比較器的提拉電路。
參考電壓VA、VB是從X7809穩(wěn)壓電源與參考地之間置有的R5、R6、W2和R7電阻串聯(lián)支路上取得的，VA取自R5和R6的連結(jié)點(diǎn)，VB取自W2的中點(diǎn)，選擇適當(dāng)電阻值可使VA為8.4伏，調(diào)整W2可使VB為6.3伏，穩(wěn)壓電源電壓為9伏。
電網(wǎng)電壓經(jīng)二極管D3整流和電阻R2、電容C1、C2濾波后，再經(jīng)電阻R3、R4和電位器W1分壓，VX從W1中點(diǎn)取出，為防止C1、C2電容值的變化引起VX的誤差，應(yīng)取R1／(R2＋R3＋W1＋R4)≥2。
比較器Ⅰ、Ⅱ的輸出端連成“線與”形式，只要有一個(gè)比較器輸出為低電平，“線與”就輸出低電平。
延時(shí)供電控制回路是由R9、C5、R13組成，電流經(jīng)R9向C5充電，充電時(shí)間常數(shù)T2＝(R9＋R13)·C5≈R9·C5，延時(shí)時(shí)間t2＝－R9·C5Ln(1－VA／Vcc)＝－Ln(1－VA／Vcc)·T2。延時(shí)時(shí)間可取3－5分鐘。R8、C5、R13組成放電回路，放電時(shí)間常數(shù)T1＝(R8＋R13)·C5。為保證把C5上的電荷盡快放完，R8不應(yīng)取的很大。
本裝置的穩(wěn)壓電源回路的整流濾波時(shí)間常數(shù)，應(yīng)遠(yuǎn)大于取樣回路的整流濾波時(shí)間常數(shù)。可取穩(wěn)壓源回路整流濾波時(shí)間常數(shù)為取樣回路整流濾波時(shí)間常數(shù)的5－15倍。以滿足短時(shí)間停電時(shí)，C3、C4上的電壓能維持比較器Ⅰ、Ⅱ輸出管導(dǎo)通，使C5上的電荷能很快經(jīng)R13和R8放完。這樣當(dāng)短時(shí)間停電后，又很快恢復(fù)供電時(shí)，由于對(duì)C5的重新充電，而保證對(duì)電冰箱的延時(shí)供電。R12、R13分壓后組成正反饋回路，加速比較器Ⅲ輸出管的導(dǎo)通或截止。R11和C6為雙向可控硅T的保護(hù)回路。
現(xiàn)在結(jié)合圖2和圖3說明工作原理。圖2是插座式電冰箱保護(hù)器的優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖。圖中元器件參數(shù)的選擇是針對(duì)使用220伏／50－60HZ電源的電冰箱。超過240伏或低于180伏自動(dòng)停止送電，異常解除后，延時(shí)240秒給電冰箱供電。圖3是插座式電冰箱保護(hù)器電路各點(diǎn)波形圖，工作過程是接通電源后，比較器即開始工作，建立參考電壓VA、VB和取樣電壓VX，當(dāng)電源正常時(shí)，即VA＞VX＞VB時(shí)，比較器Ⅰ和Ⅱ的輸出管截止，電流經(jīng)R10、D1、D2送入，可控硅T導(dǎo)通，為電冰箱供電，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生異常時(shí)，(圖3a點(diǎn))電壓高于240伏或低于180伏即VX＞VA或VX＜VB時(shí)(圖3示出VX＜VB情形)，則比較器Ⅰ或Ⅱ輸出低電平，M點(diǎn)為“0”伏，電容C5上電荷經(jīng)R8放電，當(dāng)放電到比較器Ⅲ“＋”端電壓VN略低于“－”端電壓VA時(shí)，這段放電的時(shí)間t1＝－(R8＋R13)·G5·Ln(VA／Vcc)＝－Ln(VA／Vcc)·T4。其輸出電壓經(jīng)R12和R13分壓后使Q點(diǎn)電壓迅速下降。由于正反饋?zhàn)饔?，加速輸出管的飽和，比較器Ⅲ輸出低電平，可控硅T的控制極電壓VG為0，可控硅T截止，停止為電冰箱供電。當(dāng)電網(wǎng)異常解除后，(圖3c點(diǎn))，比較器Ⅰ、Ⅱ均為高電位。電流經(jīng)R9對(duì)C5充電，當(dāng)VN電壓稍大于VA時(shí)(圖3d點(diǎn))，此段時(shí)間t2＝－R9C5Ln(1－VA／Vcc)＝240秒，即延時(shí)供電時(shí)間。比較器Ⅲ輸出電壓經(jīng)R12和R13分壓后，使Q點(diǎn)電壓上升，由于正反饋?zhàn)饔眉铀佥敵龉艿慕刂?，可控硅T導(dǎo)通向電冰箱供電。如果去掉電路中的電容C5，本裝置可做多種電器設(shè)備的電源電壓監(jiān)示控制裝置。
本裝置體積小、重量輕、使用方便、安全可靠，應(yīng)用廣泛。
權(quán)利要求
1.一種電冰箱保護(hù)器，其特征在于由具有二個(gè)輸入端、一個(gè)輸出端的三個(gè)比較器、取得參考電壓電路、整流濾波取樣電路、可控硅開關(guān)電路、延時(shí)電路和整流穩(wěn)壓電源組成。
2.按照權(quán)利要求
1所述的保護(hù)器，其特征是比較器Ⅰ的“＋”端(11)輸入上限參考電壓VA，比較器Ⅱ的“－”端(8)輸入下限參考電壓VB，其電壓值分別是危及電冰箱安全的上、下限電壓的3.5％，比較器Ⅰ的“－”端(10)和比較器Ⅱ的“＋”端(9)均輸入電網(wǎng)的取樣電壓VX，其值是電網(wǎng)電壓的3.5％。
3.按照權(quán)利要求
1所述的保護(hù)器，其特征是比較器Ⅲ的“－”端(6)輸入?yún)⒖茧妷篤A，“＋”端(7)接電容C5，并通過R8與比較器Ⅰ、Ⅱ相連。其輸出通過D2與可控硅T的控制極G相連。
4.按照權(quán)利要求
1、2所述的保護(hù)器，其特征是參考電壓VA、VB是從X7809穩(wěn)壓源與參考地之間置有的R5、R6、W2和R7電阻串聯(lián)支路上取得的。VA取自R5和R6連結(jié)點(diǎn)，VB取自電位器W2的中點(diǎn)。
5.按照權(quán)利要求
1、2所述的保護(hù)器，其特征是取樣電壓VX是電網(wǎng)電壓經(jīng)二極管D3整流和電阻R2、電容C1、C2濾波后，由R3、R4W1分壓，從W1中點(diǎn)取得。
6.按照權(quán)利要求
1所述的保護(hù)器，其特征是延時(shí)供電控制回路是由C5、R9、R13組成，充電時(shí)間常數(shù)T2＝(R9＋R13)·C5≈R9·C5。延時(shí)時(shí)間可取3－5分鐘；電容C5、R8和R13組成放電回路，放電時(shí)間常數(shù)T1＝(R8＋R13)·C5。
專利摘要
本實(shí)用新型屬于一種機(jī)械壓縮式電冰箱保護(hù)裝置，是由三個(gè)比較器、上限參考電壓回路、下限參考電壓回路和電網(wǎng)取樣電壓回路及可控硅開關(guān)組成。電源電壓正常時(shí)，給電冰箱供電。當(dāng)電源電壓超出電冰箱允許范圍時(shí)，即自動(dòng)切斷電源，再恢復(fù)正常供電時(shí)，還可延時(shí)給電冰箱供電，這可預(yù)防事故的出現(xiàn)。不會(huì)給電冰箱帶來任何損害。該保護(hù)器體積小，重量輕，使用方便，安全可靠，應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)H02H3/20GK87203013SQ87203013
公開日1988年5月4日 申請(qǐng)日期1987年3月3日
發(fā)明者徐占祥 申請(qǐng)人:徐占祥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan