專利名稱：日用電器自動(dòng)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)偏離正常電工作情況的有害變化直接起反應(yīng)的自動(dòng)斷開緊急保護(hù)電路裝置，尤其涉及一種日用電器自動(dòng)保護(hù)器。
現(xiàn)有的日用電器自動(dòng)保護(hù)器，各有特色，也都存在某些不足，例如，保護(hù)器自身承受的過(guò)電壓能力與受保護(hù)負(fù)載容量存在矛盾；延時(shí)保護(hù)電路在電網(wǎng)電壓正常時(shí)，一直處于通電工作狀態(tài)，易發(fā)生保護(hù)繼電開關(guān)連續(xù)開合振蕩現(xiàn)象，使負(fù)載與保護(hù)器損壞；此外，有些過(guò)壓檢測(cè)執(zhí)行電路存在滯后時(shí)效，不能對(duì)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)的較大幅值過(guò)電壓作出快速保護(hù)響應(yīng)。
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)以上幾點(diǎn)不足提供一種新型的日用電器自動(dòng)保護(hù)器。它承受過(guò)電壓能力強(qiáng)，受保護(hù)負(fù)載容量又大；在電網(wǎng)電壓正常時(shí)啟動(dòng)控制部件不工作，有較高的可靠性；在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)較大幅值過(guò)電壓時(shí)能作出無(wú)滯后檢測(cè)，實(shí)施快速保護(hù)動(dòng)作，而在較小幅值脈動(dòng)或短暫過(guò)電壓時(shí)，不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。
本實(shí)用新型由觸點(diǎn)開關(guān)組件1、啟動(dòng)控制部件2和保護(hù)控制部件3組成。所有元器件、部件都組裝成一體，成為有機(jī)殼、面板、電源線和輸出接線端子或插座的電器產(chǎn)品。輸出接線端子或插座有兩組，一組接無(wú)需延時(shí)接通負(fù)載4，另一組接需延時(shí)接通負(fù)載5。
附圖
的本實(shí)用新型的電原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
附圖中，a、b為保護(hù)器的電網(wǎng)電壓輸入端，即觸點(diǎn)開關(guān)組件1的輸入端，b、c為啟動(dòng)控制部件2的輸入端，d、e為保護(hù)控制部件3的輸入端。觸點(diǎn)開關(guān)組件1由保護(hù)繼電器Jb的常開觸點(diǎn)Jb－1、Jb－2，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jy－1以及啟動(dòng)繼電器Jt的常開觸點(diǎn)Jt－1組成。無(wú)需延時(shí)接通負(fù)載4一端經(jīng)并聯(lián)連接的常開觸點(diǎn)Jb－1、Jt－1接電網(wǎng)電壓輸入端a，另一端與需延時(shí)接通負(fù)載5一端相連經(jīng)常開觸點(diǎn)Jb－2接電網(wǎng)電壓輸入端b，需延時(shí)接通負(fù)載5的另一端經(jīng)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jy－1的常開接點(diǎn)接電網(wǎng)電壓輸入端a。啟動(dòng)控制部件2由電容降壓整流電源6、防誤啟動(dòng)電路7以及啟動(dòng)執(zhí)行電路8組成。保護(hù)控制部件3由變壓器降壓整流電源9、過(guò)電壓檢測(cè)電路10、電流放大器11、觸發(fā)電路12、保護(hù)執(zhí)行電路13以及延時(shí)接通負(fù)載控制電路14組成。
本實(shí)用新型的特征之一是分別設(shè)置啟動(dòng)控制部件2和保護(hù)控制部件3，分別采用由繼電開關(guān)控制的電容降壓整流電源6和變壓器降壓整流電源9，前者允許耐高壓，輸出直流電壓＋ED，后者次級(jí)有較大輸出電流以驅(qū)動(dòng)繼電開關(guān)，輸出直流電壓＋EB，從而較好地解決了保護(hù)器自身承受的過(guò)電壓能力與受保護(hù)負(fù)載容量之間的矛盾。
本實(shí)用新型的防誤啟動(dòng)電路7為一般的電平控制電路，可以防止電網(wǎng)電壓過(guò)壓、欠壓狀態(tài)下不必實(shí)施保護(hù)時(shí)發(fā)生誤啟動(dòng)。啟動(dòng)執(zhí)行電路8由單結(jié)晶體管BG1接于其第一基極與地線之間的啟動(dòng)繼電器Jt以及經(jīng)保護(hù)繼電器Jb轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb－3控制的R1－C1、R2－C1充電支路組成。電阻R1的阻值遠(yuǎn)小于電阻R2的阻值，一般為R1R2≈1100。電阻R1、R2分別接轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb－3的常閉靜接點(diǎn)、常開靜接點(diǎn)。電網(wǎng)電壓接入本實(shí)用新型的輸入端a、b，啟動(dòng)控制部件2的電容降壓整流電源6得電，其輸出直流電源＋ED通過(guò)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb－3的常閉靜接點(diǎn)經(jīng)R1－C1充電支路對(duì)電容C1充電，當(dāng)電容C1充電至一定電壓值時(shí)，單結(jié)晶體管BG1擊穿導(dǎo)通，啟動(dòng)繼電器Jt動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)Jt－1閉合，保護(hù)控制部件3的輸入端d、e與電網(wǎng)電壓輸入端a、b接通，保護(hù)控制部件3得電工作，變壓器降壓整流電路9輸出直流電源＋EB，保護(hù)執(zhí)行電路13飽和導(dǎo)通，此時(shí)，電容C3初始端電壓為零，保護(hù)繼電器Jb動(dòng)作；常開觸點(diǎn)Jb－1、Jb－2閉合，無(wú)需延時(shí)接通負(fù)載4得電。常開觸點(diǎn)Jb－1與常開觸點(diǎn)Jt－1并聯(lián)，在啟動(dòng)繼電器Jt釋放時(shí)起自鎖作用，而轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb－3接通R2－C1充電支路，由于R2＞＞R1，需延時(shí)一段時(shí)間后單結(jié)晶體管BG1才能重新?lián)舸?dǎo)通，啟動(dòng)繼電器Jt延時(shí)后重新動(dòng)作，在延時(shí)接通負(fù)載控制電路14的作用下(工作過(guò)程在后面敘述)，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy動(dòng)作，其轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jy－1將需延時(shí)接通負(fù)載5接通電網(wǎng)電壓，同時(shí)將啟動(dòng)控制部件2輸入端C與電網(wǎng)電壓輸入端a斷開。這樣，本實(shí)用新型在保護(hù)器正常工作時(shí)，啟動(dòng)控制部件2處于非通電工作狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生保護(hù)繼電開關(guān)連續(xù)開合振蕩現(xiàn)象，從而提高了保護(hù)器的可靠性。
為實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電壓進(jìn)行無(wú)滯后檢測(cè)，本實(shí)用新型的過(guò)電壓檢測(cè)電路10采用無(wú)儲(chǔ)能元件電路，其輸入端d、e分別接電阻R3、R4后接至由4只二極管D1－4組成的整流橋輸入端，整流橋輸出端跨接可變電阻R5與電阻R6組成的串聯(lián)支路，可變電阻R5的抽頭經(jīng)雙向擊穿二極管D5取出檢測(cè)電壓加至電流放大器11。
電流放大器11的負(fù)載由與兆歐級(jí)阻值的電阻R7并聯(lián)的電容C2再與電阻R8串聯(lián)組成。恰當(dāng)?shù)剡x擇電容C2的容量和電阻R8的阻值，以及后一級(jí)觸發(fā)電路12的輸入端電參數(shù)，可以確定觸發(fā)電路12的觸發(fā)門限電壓Ux。由于過(guò)電壓檢測(cè)電路10無(wú)儲(chǔ)能元件，不存在滯后時(shí)效，當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)較大幅值的過(guò)壓瞬間在電阻R8上的電壓降，或者是電網(wǎng)電壓小幅度過(guò)壓持續(xù)毫秒級(jí)以上時(shí)間在電容C2充電至一定電壓與電阻R8上的電壓降總和，高于門限電壓Ux，即電流放大器11的輸出電壓高于門限電壓Ux，本實(shí)用新型可以快速作出反應(yīng)，由觸發(fā)電路12發(fā)出信號(hào)經(jīng)保護(hù)執(zhí)行電路13控制保護(hù)繼電器Jb釋放，其常開觸點(diǎn)Jb－1、Jb－2斷開，無(wú)需延時(shí)接通負(fù)載4失電，保護(hù)控制部件3也斷電，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy隨之釋放，需延時(shí)接通負(fù)載5也失電，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)兩種負(fù)載的目的。由于轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jy－1又將啟動(dòng)控制部件2接通電網(wǎng)電壓，只要電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常，本實(shí)用新型又將按順序?qū)煞N負(fù)載接通電網(wǎng)電壓。而當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)小幅度的脈動(dòng)過(guò)電壓或短暫過(guò)電壓時(shí)，電流放大器11的輸出電壓低于門限電壓Ux，保護(hù)繼電器Jb維持原來(lái)的工作狀態(tài)，本實(shí)用新型不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。
保護(hù)執(zhí)行電路13采用高反壓晶體管作為保護(hù)繼電器Jb的控制元件，連接于高反壓晶體管集電極與直流電源＋EB之間的輸出負(fù)載由保護(hù)繼電器Jb的線圈與放電電阻R10，以及電容C3與限流電阻R9分別并聯(lián)后串聯(lián)組成。放電電阻R10的阻值遠(yuǎn)大于保護(hù)繼電器Jb的線圈直流電阻，對(duì)保護(hù)繼電器Jb工作無(wú)影響，但可以有效地縮短其放電時(shí)間，還由于存在限流電阻R9，放電時(shí)間可縮短為固有放電時(shí)間的1／3左右。由于放電電阻R10的阻值越大，保護(hù)執(zhí)行電路13的輸出端反向耐壓要求越高，因此，必須采用高反壓晶體管。放電電阻R10也可以采用動(dòng)態(tài)電阻元件，如壓敏電阻與二極管串聯(lián)支路的形式替代，放電電阻R10還可以跨接在保護(hù)執(zhí)行電路13高反壓晶體管的集電極與射極之間，其效果相當(dāng)。
延時(shí)接通負(fù)載控制電路14是一個(gè)由晶體管BG2構(gòu)成的電子開關(guān)，其負(fù)載由延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy的線圈與續(xù)流二極管D6，以及電阻R13、R14與電容C5分別并聯(lián)再串聯(lián)組成，而且限流電阻R13通過(guò)啟動(dòng)繼電器Jt常開觸點(diǎn)Jt－2與電容C5、電阻R14并聯(lián)。晶體管BG2的基極動(dòng)態(tài)電流由電阻R11、R12和電容C4的參數(shù)所決定。在保護(hù)控制部件3的d、e端得電初始一段時(shí)間內(nèi)，晶體管BG2的基極電流較小，處于導(dǎo)通但非飽和狀態(tài)，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy線圈有電流，但尚不具備使延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy吸合的能力。當(dāng)電容C4充電至使晶體管BG2處于接近飽和與飽和狀態(tài)時(shí)，由于前述啟動(dòng)繼電器Jt的常開觸點(diǎn)Jt－2已閉合，電容C5也處于充電后期，又有限流電阻R13限流，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy仍不能獲得足夠的線圈電壓，使其吸合。由啟動(dòng)執(zhí)行電路8中的電容C1通過(guò)單結(jié)晶體管BG1對(duì)啟動(dòng)繼電器Jt放電完畢后，常開觸點(diǎn)Jt－1、Jt－2又?jǐn)嚅_，延時(shí)接通負(fù)載控制電路14中的電容C5端電壓通過(guò)放電電阻R14放電為零。由于轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb－3已接通電阻R2、電容C1充電支路，電容C1再次充電時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)5－10分鐘。當(dāng)電容C1端電壓充電至某一定值時(shí)單結(jié)晶體管BG1再次導(dǎo)通，啟動(dòng)繼電器Jt再次動(dòng)作，常開觸點(diǎn)Jt－1、Jt－2又閉合，此時(shí)，晶體管BG2處于飽和狀態(tài)，電容C5端電壓又為零，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy獲得足夠的線圈電壓而動(dòng)作，轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jy－1使需延時(shí)接通負(fù)載5得電，同時(shí)將啟動(dòng)控制部件2輸入端C與電網(wǎng)電壓輸入端a斷開。本實(shí)用新型進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
本實(shí)用新型可以適用作高檔日用電器總保護(hù)，也可以單獨(dú)地保護(hù)某一種日用電器。
實(shí)施例附圖中主要元件的規(guī)格、參數(shù)如下啟動(dòng)繼電器JtJRC型、6V，保護(hù)繼電器Jb、延時(shí)啟動(dòng)繼電器JyJTX－FC型、12V；單結(jié)晶體管BG1BT31G，晶體三極管BG23DG12B、β＝180；晶體二極管D1－44×1N4002，雙向擊穿二極管D5轉(zhuǎn)折電壓30V，晶體二極管D61N4001；電容器C11000μf、10V，C21μF、10V，C3、C4330μf、16V，C5220μf、16V；電阻器R1、R10、R125KΩ，R2560KΩ，R3、R4150KΩ，R56.8KΩ電位器，R630KΩ，R71MΩ，R81.5KΩ，R9300Ω，R1110KΩ，R13330Ω，R1420KΩ。
權(quán)利要求1.一種由觸點(diǎn)開關(guān)組件1、啟動(dòng)控制部件2和保護(hù)控制部件3組成的日用電器自動(dòng)保護(hù)器，輸出端有兩組，一組接無(wú)需延時(shí)接通負(fù)載4，另一組接需延時(shí)接通負(fù)載5、觸點(diǎn)開關(guān)組件1由保護(hù)繼電器Jb的常開觸點(diǎn)Jb-1、Jb-2，延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy的轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jy-1以及啟動(dòng)繼電器Jt的常開觸點(diǎn)Jt-1組成，啟動(dòng)控制部件2由電容降壓整流電源6、防誤啟動(dòng)電路7以及啟動(dòng)執(zhí)行電路8組成，保護(hù)控制部件3由變壓器降壓整流電源9、過(guò)電壓檢測(cè)電路10、電流放大器11、觸發(fā)電路12、保護(hù)執(zhí)行電路13以及延時(shí)接通負(fù)載控制電路14組成，其特征在于1.1啟動(dòng)控制部件2和保護(hù)控制部件3分別采用電容降壓整流電源6和變壓器降壓整流電源9；1.2啟動(dòng)執(zhí)行電路8由單結(jié)晶體管BG1接于其第一基極與地線之間的啟動(dòng)繼電器Jt以及保護(hù)繼電器Jb轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb-3控制的R1-C1、R2-C1充電支路組成，R1∶R2≈1∶100，電阻R1、R2分別接轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Jb-3的常閉靜接點(diǎn)、常開靜接點(diǎn)；1.3過(guò)電壓檢測(cè)電路10采用無(wú)儲(chǔ)能元件電路，其輸入端d、e分別接電阻R3、R4后接至由4只二極管D1-4組成的整流橋輸入端，整流橋輸出端跨接可變電阻R5與電阻R6組成的串聯(lián)支路，可變電阻R5的抽頭經(jīng)雙向擊穿二極管D5取出檢測(cè)電壓加至電流放大器11；1.4電流放大器11的負(fù)載由與兆歐級(jí)阻值的電阻R7并聯(lián)的電容C2再與電阻R8串聯(lián)組成；1.5保護(hù)執(zhí)行電路13采用高反壓晶體管作為保護(hù)繼電器Jb的控制元件，連接于高反壓晶體管集電極與直流電源+EB之間的輸出負(fù)載由保護(hù)繼電器Jb的線圈與放電電阻R10，以及電容C3與限流電阻R9分別并聯(lián)后再串聯(lián)組成，放電電阻R10的阻值遠(yuǎn)大于保護(hù)繼電器Jb的線圈直流電阻；1.6延時(shí)接通負(fù)載控制電路14是一個(gè)電子開關(guān)，其負(fù)載由延時(shí)啟動(dòng)繼電器Jy的線圈與續(xù)流二極管D6，以及電阻R13、R14與電容C5分別并聯(lián)后再串聯(lián)組成，而且限流電阻R13通過(guò)啟動(dòng)繼電器Jt的常開觸點(diǎn)Jt-2與電容C5，電阻R14并聯(lián)。
2.按權(quán)利要求1所述的日用電器自動(dòng)保護(hù)器，其特征在于保護(hù)執(zhí)行電路13的放電電阻R10也可以采用動(dòng)態(tài)電阻元件，還可以跨接在保護(hù)執(zhí)行電路13高反壓晶體管的集電極與射極之間。
專利摘要一種由觸點(diǎn)開關(guān)組件、啟動(dòng)控制部件和保護(hù)控制 部件組成的日用電器自動(dòng)保護(hù)器，分別采用由繼電開 關(guān)控制的電容降壓整流電源和變壓器降壓整流電源， 承受過(guò)電壓能力強(qiáng)，受保護(hù)負(fù)載容量又大。在電網(wǎng)電 壓正常時(shí)，啟動(dòng)控制部件不工作，有較高的可靠性，在 電網(wǎng)電壓出現(xiàn)較大幅值過(guò)電壓時(shí)能作出無(wú)滯后檢測(cè)， 并實(shí)施快速保護(hù)動(dòng)作，而在較小幅值脈動(dòng)或短暫過(guò)電 壓時(shí)，不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。本實(shí)用新型可以適用于高檔 日用電器總保護(hù)，也可以單獨(dú)地保護(hù)某一種日用電 器。
文檔編號(hào)H02H3/20GK2058537SQ8921131
公開日1990年6月20日 申請(qǐng)日期1988年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月26日
發(fā)明者黃永平, 饒平巾 申請(qǐng)人:江西省商業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所