專利名稱：多功能用電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于安全用電保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種多功能用電保護(hù)器。
目前，市場上見到的安全用電保護(hù)裝置，多數(shù)是單功能的，如工業(yè)用的過壓保護(hù)器、過濾保護(hù)器，家庭用的漏電保護(hù)器等，不能適應(yīng)電器特別是家用電器對(duì)過壓、欠壓、過流、漏電，甚至雷擊的多種保護(hù)要求。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以對(duì)過壓、欠壓、過流、短路、漏電進(jìn)行全面保護(hù)，并可以對(duì)雷擊進(jìn)行輔助保護(hù)的多功能用電保護(hù)器。
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思是將此保護(hù)器串聯(lián)于用電電器和外界供電交流電源之間，當(dāng)出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、短路漏電等現(xiàn)象時(shí)，保護(hù)器內(nèi)產(chǎn)生出的電壓取樣信號(hào)E1、電流取樣信號(hào)E5、漏電取樣信號(hào)E6將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，而保護(hù)器內(nèi)的電壓基準(zhǔn)信號(hào)E2、欠壓基準(zhǔn)信號(hào)E3、漏電基準(zhǔn)信號(hào)E4基本保持不變，對(duì)應(yīng)的取樣信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)比較放大后，變成相應(yīng)的控制信號(hào)啟動(dòng)保護(hù)開關(guān)控制器，打開保護(hù)開關(guān)切斷交流電源對(duì)用電電器的供電，從而起到安全保護(hù)作用。待排除故障后，才能閉合保護(hù)開關(guān)，正常供電。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例加以具體說明。


圖1為本實(shí)用新型提供的多功能用電保護(hù)器的電原理方框圖。圖2為保護(hù)器實(shí)施例的電壓取樣器3的電路原理圖。圖3為保護(hù)器實(shí)施例的控制器6的電路原理圖。圖4為保護(hù)器實(shí)施例的隔離切換器7的電路原理圖。
在圖1中，多功能用電保護(hù)器由保護(hù)開關(guān)2、負(fù)荷電流取樣器4，漏電流取樣器5、保護(hù)開關(guān)控制器8、電壓取樣器3、控制器6、隔離切控器7組成，為了得到對(duì)雷擊的輔助保護(hù)，還可以包括雷擊保護(hù)器1。對(duì)保護(hù)器輸入交流電壓V1，并接有雷擊保護(hù)器1，V1經(jīng)雷擊保護(hù)器1后與保護(hù)開關(guān)2和電壓取樣器3并聯(lián)相接。經(jīng)保護(hù)開關(guān)2輸出的交流電壓串接電流取樣器4，并接漏電流取樣器5后作為保護(hù)器的輸出端，輸出交流電壓V2。電壓取樣器3輸出的電壓取樣信號(hào)E1、電壓基準(zhǔn)信號(hào)E2，欠壓基準(zhǔn)信號(hào)E3、漏電基準(zhǔn)信號(hào)E4，負(fù)荷電流取樣器4輸出的電流取樣信號(hào)E5，漏電流取樣器5輸出的漏電取樣信號(hào)E6分別輸入控制器6，控制器6的輸出端連接隔離切控器7的輸入端。隔離切控器7的輸出端串接保護(hù)開關(guān)控制器8后并接在保護(hù)器的輸出端。
雷擊保護(hù)器1由壓敏電阻組成，并接在交流電壓V1上，還可以在交流電壓V1輸入電路中串接電流保險(xiǎn)絲。保護(hù)開關(guān)2和保護(hù)開關(guān)控制器8為一體，當(dāng)保護(hù)開關(guān)控制器8中接通控制信號(hào)時(shí)，保護(hù)開關(guān)2被啟動(dòng)，切斷交流電源V1的供電，保護(hù)器的交流電壓V2沒有輸出。保護(hù)開關(guān)2一旦啟動(dòng)切斷，不論保護(hù)開關(guān)控制器8是否仍保持控制信號(hào)，都不會(huì)再復(fù)位閉合，排除故障后，必須用手扳動(dòng)方可閉合。電流取樣器4可采用磁環(huán)繞制適當(dāng)圈數(shù)的線圈制成，線圈一端接地，另一端作為電流取樣信號(hào)E5的輸出端，交流供電電源的一條輸電線從磁環(huán)中穿過，可在線圈中感應(yīng)出對(duì)應(yīng)于負(fù)荷電流大小的感應(yīng)電動(dòng)勢。漏電流取樣器5的結(jié)構(gòu)與電流取樣器4相似，所不同的是，交流電源的兩條輸電線同時(shí)穿過磁環(huán)，在正常負(fù)荷電流下由于兩條輸電線中電流大小相同、方向相反，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，唯有當(dāng)用電器出現(xiàn)漏電(對(duì)大地)時(shí)，由于兩條輸電線電流失去平衡，才會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢，即漏電流取樣信號(hào)E6輸出。整個(gè)保護(hù)器的取樣、控制部分電路是共地的。
在圖2中，多功能用電保護(hù)器的電壓取樣器3由電源變壓器T、整流器D、分壓器F1、F2、F3、穩(wěn)壓器IC1組成，IC1可采用集成電路7805作為穩(wěn)壓器件。交流電壓V1經(jīng)T變壓、D整流后的直流電壓輸入IC1的輸入端，同時(shí)經(jīng)F1分壓產(chǎn)生電壓取樣信號(hào)E1，經(jīng)IC1穩(wěn)壓后的直流電壓從IC1輸出端輸出，經(jīng)F2分壓產(chǎn)生電壓基準(zhǔn)信號(hào)E2，經(jīng)F3分壓產(chǎn)生欠壓基準(zhǔn)信號(hào)E3和漏電基準(zhǔn)信號(hào)E4。
在圖3中，多功能用電保護(hù)器的控制器6采用含有多組運(yùn)算放大器或比較放大器的集成電路作為控制器件IC2，可以采用集成電路CA324。電壓取樣信號(hào)E1與基準(zhǔn)電壓信號(hào)E2、欠壓基準(zhǔn)信號(hào)E3與電壓取樣信號(hào)E1，電流取樣信號(hào)E5與基準(zhǔn)電壓信號(hào)E2，漏電取樣信號(hào)E6與漏電基準(zhǔn)信號(hào)E4分別輸入各組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器或比較放大器的正、負(fù)輸入端，進(jìn)行比較放大，分別產(chǎn)生過壓、欠壓、過流、漏電控制信號(hào)，分別經(jīng)過隔離二極管作為控制信號(hào)輸入隔離切換器7。
在圖4中，多功能用電保護(hù)器的隔離切換器7采用光耦合集成電路IC3，可以采用光耦合集成電路MOC3023，將多功能用電保護(hù)器的弱電控制電路與所控制的交流電源隔離開?？刂破?產(chǎn)生的控制信號(hào)經(jīng)IC3隔離、耦合，可觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通，對(duì)保護(hù)開關(guān)控制器8供電，打開保護(hù)開關(guān)2，切斷交流電源對(duì)用電電器的供電。
隔離切換器7也可以不用光電耦合集成電路，采用固體繼電器。
本實(shí)用新型提供的多功能用電保護(hù)器具有以下優(yōu)點(diǎn)1、可以對(duì)用電電器進(jìn)行過壓、欠壓、過流、漏電、短路多重保護(hù)，并可以對(duì)雷擊進(jìn)行輔助保護(hù)。
2、既可以用于家庭用電保護(hù)，也可以用于工業(yè)用電保護(hù)。
3、結(jié)構(gòu)簡單，保護(hù)靈敏，可靠性高。
權(quán)利要求1.一種多功能用電保護(hù)器，由保護(hù)開關(guān)(2)、負(fù)荷電流取樣器(4)，漏電流取樣器(5)、保護(hù)開關(guān)控制器(8)組成，其特征在于，還包括電壓取樣器(3)、控制器(6)、隔離切控器(7)；保護(hù)開關(guān)(2)和電壓取樣器(3)與輸入的交流電壓V1并聯(lián)相接，經(jīng)保護(hù)開關(guān)(2)輸出的交流電壓接電流取樣器(4)，并接漏電流取樣器(5)后作為保護(hù)器的輸出端，輸出交流電壓V2；電壓取樣器(3)輸出的電壓取樣信號(hào)E1，電壓基準(zhǔn)信號(hào)E2，欠壓基準(zhǔn)信號(hào)E3，漏電基準(zhǔn)信號(hào)E4，負(fù)荷電流取樣器(4)輸出的電流取樣信號(hào)E5，漏電流取樣器(5)輸出的漏電取樣信號(hào)E6分別輸入控制器(6)，控制器(6)的輸出端連接隔離切控器(7)的輸入端，隔離切控器(7)的輸出端串接保護(hù)開關(guān)控制器(8)后并接在保護(hù)器的輸出端。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能用電保護(hù)器，其特征在于，輸入的交流電壓V1上還并接有雷擊保護(hù)器(1)，V1經(jīng)雷擊保護(hù)器(1)后與保護(hù)開關(guān)(2)和電壓取樣器(3)并聯(lián)相接。
3.如權(quán)利要求1所述的多功能用電保護(hù)器，其特征在于，電壓取樣器(3)采用集成電路7805作為穩(wěn)壓器件。
4.如權(quán)利要求1所述的多功能用電保護(hù)器，其特征在于，控制器(6)采用含有多組運(yùn)算放大器或比較放大器的集成電路作為控制器件，可以采用集成電路CA324。
5.如權(quán)利要求1所述的多功能用電保護(hù)器，其特征在于，隔離切接器(7)采用光耦合集成電路，可以采用光耦合集成電路MOC3023。
6.如權(quán)利要求1所述的多功能用電保護(hù)器，其特征在于，隔離切控器(7)采用固體繼電器。
專利摘要一種多功能用電保護(hù)器，由雷擊保護(hù)器1、保護(hù)開關(guān)2、電壓取樣器3、負(fù)荷電流取樣器4、漏電取樣器5、控制器6、隔離控制器7，保護(hù)開關(guān)控制器8組成。將此保護(hù)器串聯(lián)于用電電器和交流電源之間，當(dāng)出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、短路、漏電等現(xiàn)象時(shí)，電壓取樣信號(hào)E1、電流取樣信號(hào)E5、漏電取樣信號(hào)E6產(chǎn)生相應(yīng)變化，與電壓基準(zhǔn)信號(hào)E2、欠壓基準(zhǔn)信號(hào)E3、漏電基準(zhǔn)信號(hào)E4比較放大，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)啟動(dòng)控制器8，打開保護(hù)開關(guān)2切斷供電。本保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡單，保護(hù)靈敏，可靠性高，用途廣泛。
文檔編號(hào)H02H3/10GK2229112SQ9520001
公開日1996年6月12日 申請日期1995年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月12日
發(fā)明者祝貴亮 申請人:北京無線電技術(shù)研究所