CN102324721A

CN102324721A - 220v交流电过压自动断电装置

Info

Publication number: CN102324721A
Application number: CN201110306024A
Authority: CN
Inventors: 刘喆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-01-18

Abstract

本发明是关于一种220V交流电过压自动断电装置。该过压自动断电装置由220V交流电、阻容降压电路、12V直流电源、取样放大电路及双向可控硅触发电路、功率输出执行电路组成；取样放大及双向可控硅触发电路由电位器RP与分压电阻R2、稳压二极管D2、硅三极管BG1和偏置电阻R3组成；功率输出执行电路由双向可控硅TR负责。当某种220V交流电电压突然升高时，会使正在运行的冰箱、洗衣机、电视机、音响、电脑等家用电器遭受不同程度的影响或损坏，严重时还会因此而引发火灾。本发明是一种220V交流电过压自动断电装置，一旦220V交流电电压超过设定值时即可自动断电，电压恢复正常又可自动接通电源，对用电设备起到很好的保护作用。

Description

220V交流电过压自动断电装置

技术领域

本发明属于电子、电工技术领域，是关于一种220V交流电过压自动断电装置。

背景技术

我们知道：很多用电设备本身不具有市电过压保护功能，如：电冰箱、洗衣机、电饭锅、微波炉、电熨斗等用电设备，遇到220V交流电电压超过240V这个突出问题，要么不予理睬，要么购置结构复杂、费用较高的电子稳压设备。前者办法不仅对用电设备危害极大，而且将大大影响用电设备的使用安全和寿命；后者投资费用较高，且增加了用户安装、使用和维护电子稳压设备等方面的麻烦。

那么如何应对有些供电电压波动大、不稳定的区域，尤其是边远农村供电很不稳定的一些地区，因电压过高烧坏用电设备这种普遍的现象呢？

因此，研究一种电路结构简单、实用方便、工作性能可靠、制作价格低廉的220V交流电过压自动断电保护器很有必要。

以下详细说明本发明所述的220V交流电过压自动断电装置在制作过程中所涉及的相关技术内容。

发明内容

发明目的：可解决有些市电电网供电电压波动大或电压不稳定的区域，尤其是在农村一些地区，因220V交流电电压过高烧坏用电设备的问题比较突出。本发明具有电路结构简单、工作性能可靠、使用方便、价格低廉的特点。安装和使用本装置，一旦电网电压超过允许值时即刻自动切断交流电源，有效的避免了用电设备因220V交流电电压过高而遭受不同程度的损坏。本发明的核心技术既可以单独开发，也可直接配置到重要仪器设备中进行配套开发。

有益效果：当某种原因使电220V交流电电压突然升高时，会使正在运行的冰箱、洗衣机、电视机、音响、电脑等家用电器遭受不同程度的影响或损坏，严重时还会因此而引发火灾，酿成更大的经济损失。本发明是一种220V交流电过压自动断电装置，一旦220V交流电电压超过设定值时即可自动断电，电压恢复正常又可自动接通电源，对用电设备起到很好的保护作用。

技术方案：220V交流电过压自动断电装置，由220V交流电、阻容降压电路、12V直流电源、取样放大电路及双向可控硅触发电路、功率输出执行电路组成，其特征包括：

12V直流电源：由降压电容C1、泄放电阻R1、硅整流二极管D1和滤波电容C2组成，降压电容C1与泄放电阻R1两端并接的一端接220V交流电的火线端L和电源插座CZ的一端，降压电容C1与泄放电阻R1并接的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接电路地GND；

取样放大及双向可控硅触发电路：由电位器RP与分压电阻R2、稳压二极管D2、硅三极管BG1和偏置电阻R3组成，电位器RP的一端与偏置电阻R3的一端接12V直流电源的正极，电位器RP的活动臂接稳压二极管D2的负极，电位器RP的另一端接分压电阻R2的一端，分压电阻R2的另一端接电路地GND，稳压二极管D2的正极接硅三极管BG1的基极，硅三极管BG1的集电极接偏置电阻R3的另一端和双向可控硅TR的门极Q，硅三极管BG1的发射极接电路地GND；

功率输出执行电路：由双向可控硅TR组成，可控硅TR的第一阳极T1接电源插座CZ的另一端，双向可控硅TR的第二阳极T2接电路地GND。

220V交流电的零线端N与电路地GND相连。

电路工作原理：220V交流电通过电容C1降压限流后，由硅二极管D1、D2整流，电解电容C2的滤波，得到12V左右的脉动直流电。当220V交流电电压正常时，稳压二极管D2不能被击穿导通，此时硅三极管BG1处于截止状态，双向可控硅TR受到电压触发而导通，插在电源插座CZ中的家用电器得电工作。

如果220V交流电的电压突然升高，且交流电超过240V，此时在电位器RP中点的电压就导致稳压二极管D2击穿导通，稳压二极管D2导通后，使得硅三极管BG1导通，硅三极管BG1的集电极～发射极之间的压降很小，不足以触发双向可控硅TR，从而导致双向可控硅TR截止，插座CZ中的用电设备因断电而停止工作，从而起到了保护用电设备的作用。一旦220V交流电电压＜240V，硅三极管BG1又截止，硅三极管BG1的集电极电位升高，又再次触发双向可控硅TR的门极Q使双向可控硅TR导通，使用电设备得电继续工作。

附图说明

附图1是220V交流电过压自动断电装置的电路工作原理图；附图1中CZ是用电器的电源插座。

具体实施方式

按照附图1和附图说明，结合以下实施例对本发明的相关技术作进一步描述。

元器件选择

元器件名称及主要参数

元件编号	元器件名称	技术参数	数量	备注
					BG1	硅三极管	2CS9013	1只	3DG12C
TR	双向可控硅	12～15A、600V	1只	按用电器功率定
					D1	硅整流二极管	1N4007、1A/1000V	1只	塑封
D2	硅稳压二极管	1W、10V或2CW10	1只	塑封
					R1	电阻	1/2W、330KΩ	1只	泄放电阻
R2	电阻	1/4W、3KΩ	1只	分压电阻
					R3	电阻	1/4W、5.1K Ω	1只	偏置电阻
RP	多圈线绕电位器	15KΩ	1只
					C1	电容	0.47μF涤纶电容	1只	降压电容
C2	电解电容	220μF/25V	1只	容量不宜大
					CZ	用电器电源插座	15A、250V	1套	或用排插

电路制作与电路调试

按照说明书附图1中的电路工作原理图，检查电路中全部元器件的焊接正确与否和焊接质量，确认本装置焊接无误后即可进入调试阶段。

在电路调试时，用1只500W调压器用于模拟市电电压的变化。将市电接至调压器的输入端，调压器的输出端接本装置。本装置在空载情况下，当调压器输出电压调至240V时，缓慢调节电路中的电位器RP，使电源插座CZ断电。然后将本装置电源插座CZ中接上一定的功率的用电设备，再将调压器输出电压调节＜240V时，电源插座CZ应该开始正常供电；若调压器输出电压调节到240V临界值左右时，反复调节电位器RP仍然不能使电源插座CZ通电或断电，可适当调整电阻R3的阻值或调整稳压二极管D2的稳压值。

注意：12V直流电源滤波电路中电解电容C2的容量不宜太大，否则影响电路动作的灵敏度。

Claims

1.一种220V交流电过压自动断电装置，由220V交流电、阻容降压电路、12V直流电路、取样放大电路及双向可控硅触发电路、功率输出执行电路组成，其特征包括：

12V直流电源由降压电容C1、泄放电阻R1、硅整流二极管D1和滤波电容C2组成，降压电容C1与泄放电阻R1两端并接的一端接220V交流电的火线端L和电源插座CZ的一端，降压电容C1与泄放电阻R1并接的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接电解电容C2的正极，电解电容C2的负极接电路地GND；

取样放大及双向可控硅触发电路由电位器RP与分压电阻R2、稳压二极管D2、硅三极管BG1和偏置电阻R3组成，电位器RP的一端与偏置电阻R3的一端接12V直流电源的正极，电位器RP的活动臂接稳压二极管D2的负极，电位器RP的另一端接分压电阻R2的一端，分压电阻R2的另一端接电路地GND，稳压二极管D2的正极接硅三极管BG1的基极，硅三极管BG1的集电极接偏置电阻R3的另一端和双向可控硅TR的门极Q，硅三极管BG1的发射极接电路地GND；

功率输出执行电路由双向可控硅TR组成，可控硅TR的第一阳极T1接电源插座CZ的另一端，双向可控硅TR的第二阳极T2接电路地GND。

2.根据权利要求1所述的220V交流电过压自动断电装置，其特征时：220V交流电的零线端N与电路地GND相连。