專利名稱：公用電量均分器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種公用電量均分器，涉及由多個可控硅組成的自動斷續(xù)器。
隨著社會進步，人民物質(zhì)文化生活水平的提高，家用電器的使用迅速增加，原住宅樓的供電方式已適應不了現(xiàn)代家用電器的供電要求。為此，我國許多城市已先后采用一表一戶制供電方式，從根本上解決了多年來住宅用電高峰時供電質(zhì)量差的問題，受到廣大用戶的歡迎。但任何事物總是一分為二的，由于集中表箱中取消了以前的總計量表，而采用一表一戶制計量方式，故出現(xiàn)公用電(如樓梯燈)無法計量收費的問題。以至造成新造住宅無樓梯燈，車庫燈等不應有的現(xiàn)象，給喬遷新居的居民帶來許多不便。
本實用新型的目的在于提供一種公用電量均分器，它可以將公共用電量平均分配到各用戶的計量表中，從而解決公用電無法計量收費的問題，且平時不耗電能。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在計量表與電燈之間依次串接有由多個可控硅構(gòu)成的電子波段開關(guān)電路、過載保護電路、開關(guān)；時鐘脈沖電路與計數(shù)器輸入相接，譯碼器輸入端與計數(shù)器輸出相接，譯碼器輸出與所述電子波段開關(guān)電路中可控硅觸發(fā)極相接；與非門電路輸出接計數(shù)器、譯碼器的復位端，在與非門電路輸入端與譯碼器最后一個輸出線之間接有微分電路，過載保護電路輸出同所述與非門電路另一輸入端相接。
本實用新型由于采用由可控硅構(gòu)成的電子波段開關(guān)電路，因此可以將公共用電的電量自動均分到各用戶計量表中，從而有效解決公共用電計量問題。同時由于全部電路串接在計量表與電燈之間，因此電燈不開時不耗電，可以有效節(jié)約電能。
實用新型的具體電路由以下的實施例及其附圖給出。


圖1為依據(jù)本實用新型提出的公用電量均分器電路框圖。
圖2為依據(jù)本實用新型提出的16路以下公用電量均分器電路結(jié)構(gòu)圖之一。
圖3為依據(jù)本實用新型提出的16路以下公用電量均分器電路結(jié)構(gòu)圖之二。
圖2與圖3的結(jié)合構(gòu)成依據(jù)本實用新型提出的16路以下公用電量均分器完整電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4為依據(jù)本實用新型提出的32路以下公用電量均分器電路結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖詳細說明依據(jù)本實用新型提出的公用電量均分器電路的細節(jié)及工作情況。
參見圖1，供電線路首先接計量表，經(jīng)計量表后再接由多個可控硅組成的電子波段開關(guān)電路，在所述電子波段開關(guān)電路與電燈之間接有過載保護電路與開關(guān)。而且時鐘脈沖電路接計數(shù)器輸入以便為計數(shù)器提供時鐘脈沖。計數(shù)器輸出接譯碼器輸入，譯碼器各個輸出端分別接所述電子波段開關(guān)電路中的可控硅觸發(fā)極。計數(shù)器產(chǎn)生的二進制數(shù)經(jīng)譯碼器譯碼后，使譯碼器輸出端依次輸出高電平來控制不同可控硅依次導通。與非門電路的輸出端接計數(shù)器及譯碼器的復位端，過載保護電路輸出接與非門電路的一個輸入端。在與非門電路另一輸入端與譯碼器最后一個輸出線之間接有微分電路。當譯碼器最后一個輸出線輸出的高電平處于下降沿時，微分電路輸出一個負脈沖，使與非門電路輸出一正脈沖，從而造成計數(shù)器、譯碼器復位，并使之又從頭開始計數(shù)譯碼。當負載過載時，過載保護電路的輸出，使與非門電路輸出高電平，計數(shù)、譯碼電路均置零，譯碼電路輸出為零。此時可控硅截止，白熾燈不亮，從而起到保護作用。由于譯碼器作掃描輸出，因此各可控硅依次短暫導通，也就是依次短暫接通各計量表，如此循環(huán)往復，從而將電燈(負載)用電量平均分配到各計量表上。
依據(jù)本實用新型提出的16路以下公用電量均分器詳細電路結(jié)構(gòu)參見圖2、圖3。由非門1、2、R2、R3、C2組成兩級反相器及RC振蕩器并由此構(gòu)成時鐘脈沖電路。時鐘脈沖電路輸出的時鐘脈沖周期T＝2.2R3C2。計數(shù)器由四位二進制加計數(shù)器4520構(gòu)成，其輸入端CL接時鐘脈沖電路輸出。每逢輸入16個時鐘脈沖，計數(shù)器回到“0”進行循環(huán)計數(shù)。計數(shù)器輸出的四位二進制數(shù)送到譯碼器的數(shù)據(jù)接收端進行譯碼。同時在譯碼器輸出端S0～S15依次輸出高電平。譯碼器由四位鎖存4－16線譯碼器4514構(gòu)成。
與非門3、4組成低電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器，并同R4、R5、R6、R8、R9、C3、AN、BG、與非門5組成過載保護電路。提供觸發(fā)信號的三極管接在RS觸發(fā)器輸入與取樣電阻R8之間。當電源剛接通時，由于電容C3上的電壓不能突變，故RS觸發(fā)器輸出為“1”，經(jīng)過一段時間后，C3上的電壓充到＋9V。但RS觸發(fā)器為低電平觸發(fā)，故RS觸發(fā)器仍穩(wěn)定處于“1”狀態(tài)。與非門5輸出“0”，IC1、IC2處于計數(shù)、譯碼狀態(tài)。正常工作時，負載電流在取樣電阻R8上所產(chǎn)生的壓降不足以使三極管BG飽和，RS觸發(fā)器不能翻轉(zhuǎn)，電路正常工作。當負載過載時，電流增大，R8上的壓降使BG飽和，RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出“0”電平。此電平經(jīng)與非門5后，使與非門5輸出“1”電平。因此使IC1、IC2均被置“0”，計數(shù)、譯碼輸出全部為“0”，這種狀態(tài)一直保持著，直到故障被排除后按一下微動開關(guān)AN，才能恢復正常工作。
與非門5、R7、C4組成單穩(wěn)態(tài)電路。RS觸發(fā)器輸出端4腳接與非門5的輸入端8腳，在與非門5的另一輸入端9腳與IC2最后一輸出之間接有由R7、C4構(gòu)成的微分電路。當IC2輸出端S11處于高電平下降沿時，微分電路輸出一負脈沖，從而使與非門5輸出一短暫的正脈沖，迫使“”IC1、IC2同時復原。待脈沖過后，IC1、IC2又從“0”開始計數(shù)、譯碼。
每一計量表電流輸出端均接有二極管，各二極管的負極并接在一起經(jīng)限流后疊加在穩(wěn)壓管D1上產(chǎn)生＋9V電壓，作CMOS集成塊工作電源，電容器C1為電源濾波電容。在本實施例中有12只電度表，各電度表輸出端依次接有二極管D2～D13。
單向可控硅SCR1～SCR12陽極分別接在各電度表電流出線端，所有陰極均接在一起。各單向可控硅的控制分別接到IC2的輸出線。在IC2各輸出線與各單向可控硅SCR之間分別接有限流電阻R10～R21。
整機工作情況如下當公用燈的開關(guān)K未合上，由于集成塊無工作電壓，所有單向可控硅不導通，整個電路不耗電能。當開關(guān)K接通時，三相電A、B、C分別通過電度表加到二極管D2～D13上，在穩(wěn)壓管D1上產(chǎn)生＋9V工作電壓。IC2在時鐘脈沖作用下，從S0開始輸出100ms的正脈沖，經(jīng)限流電阻R21后觸發(fā)單向可控硅SCR12，使得SCR12導通，負載白熾燈發(fā)光，電度表JM12計量。此時，二極管D13反偏，但其余二極管仍作半波整流。隨著時鐘脈沖的作用，S1、S2～S10、S11依次輸出100ms的正脈沖，使得SCR11～SCR1依次導通，并使電度表JM12～JM1平均計量負載上的用電量。
當負載過載時，三極管BG飽和，RS觸發(fā)器輸出“0”，與非門5輸出“1”。這樣使IC1、IC2置零，且輸出為“0”，可控硅截止，白熾燈不亮。待故障排除后，按下AN鍵，電路重新開始工作。
依據(jù)本實用新型提出的32路以下公用電量均分器詳細電路結(jié)構(gòu)參見圖4。計量表增加到16個以上時，需增加兩片CMOS數(shù)字集成塊，即譯碼器4514和雙四輸入與非門4012。將譯碼器IC2與IC3的數(shù)據(jù)輸入線并接在一起接收計數(shù)器4520送來的二進制數(shù)。譯碼器數(shù)據(jù)輸出線各自驅(qū)動相應的單向可控硅。因此兩片4514譯碼器最多可有32個輸出線。
門6、門7組成低電平觸發(fā)的RS觸發(fā)器。門6輸出接IC2復位端R，門7輸出端13接IC3復位端R。門4輸出端接門7的輸入端10腳，門6的輸入端4腳、3腳及門5的輸入端9腳。由C4、R7組成的微分電路接在IC2的S15端與門6的輸入端2腳之間。由C5、R22組成的微分電路分別接IC3的S4端，及門7的輸入端12腳、門5的輸入端8腳。剛接通電源時，由于C8上的電壓為零，故門7輸出為“1”，門6輸出為“0”，門4輸出亦為“1”。譯碼器IC2的復位端R＝0，譯碼器IC3的復位端R＝1，故IC2進入譯碼狀態(tài)，數(shù)據(jù)輸出口S0～S15依次輸出脈沖。因IC3的R＝1，數(shù)據(jù)輸出線無輸出。當IC2的S15處于高電平下降沿時，由R7、C4組成的微分電路輸出一負脈沖加到門6的輸入端，使由門6、門7組成的RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。此時，門6輸出為“1”門7輸出為“0”。這樣，譯碼器IC2無輸出，IC3有輸出，直到IC3的S4端處于高電平下降沿時，由R22、C5組成的微分電路輸出負脈沖。該負脈沖使由門6、門7構(gòu)成的RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。同時門6輸出一短暫的高電平，使計數(shù)器復零，待高電平過后，計數(shù)器從0開始計數(shù)，IC2譯碼器有輸出，IC3無輸出。
當電路過載時，門4輸出“0”，門5、門6、門7輸出均為“1”，計數(shù)器IC1、譯碼器IC2、IC3均因復位端為“1”而無輸出。
權(quán)利要求1.一種公用電量均分器，包含有計數(shù)器、譯碼器、微分電路，其特征是計量表與電燈之間依次串接有由多個可控硅構(gòu)成的電子波段開關(guān)電路、過載保護電路及開關(guān)，時鐘脈沖電路與計數(shù)器輸入相接，譯碼器輸入端與計數(shù)器輸出相接，譯碼器輸出與所述電子波段開關(guān)電路中可控硅觸發(fā)極相接，與非門電路輸出接計數(shù)器、譯碼器的復位端，在與非門電路輸入端與譯碼器最后一個輸出線之間接有微分電路，過載保護電路同所述與非門電路另一輸入端相接。
2.如權(quán)利要求1所述公用電量分配器，其特征是每一計量表電流輸出端均接有二極管，各二極管的負極并接在一起接限流電阻后接于濾波電容及穩(wěn)壓二極管上。
3.如權(quán)利要求1或2所述公用電量分配器，其特征是過載保護電路由RS觸發(fā)器及接在RS觸發(fā)器輸入與取樣電阻之間提供觸發(fā)信號的三極管構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2所述公用電量分配器，其特征是計數(shù)器由兩塊輸入線并接在一起的4514組成，由兩個與非門構(gòu)成的RS觸發(fā)器的兩個輸出端分別接所述計數(shù)器的復位端。
專利摘要一種公用電量分配器，它采取這樣的電路結(jié)構(gòu)在計量表與電燈之間依次串接有由多個可控硅構(gòu)成的電子波段開關(guān)電路、過載保護電路、開關(guān)。時鐘脈沖電路向計數(shù)器輸出時鐘脈沖，使計數(shù)器向譯碼器輸出二進制數(shù)。二進制數(shù)經(jīng)譯碼器譯碼后，在其輸出端掃描輸出正脈沖。而電子波段開關(guān)電路中的可控硅觸發(fā)極接譯碼器輸出，因此可控硅在掃描信號控制下依次導通，并循環(huán)。本實用新型可以將公共用電量平均分配到各用戶計量表中，且平時不耗電能。
文檔編號H02J3/00GK2195152SQ9420998
公開日1995年4月19日 申請日期1994年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月22日
發(fā)明者韓一勝 申請人:韓一勝