CN200969510Y - 微型智能用电保护器 - Google Patents

Abstract

一种微型智能用电保护器，由盒体、盒体上交流输入、输出端子，盒体内的电路板、继电器和按钮开关组成。电路板上设有电源供电电路、执行电路、检测和运算放大电路，其中执行电路由可控硅、晶体二极管和继电器组成，该继电器的一对常开触点串接在交流输入电路中，并在常开触点上并接有既是工作触点又是自锁触点的按钮开关；所述检测电路有过压、欠压、失压、过流、漏电等五种检测电路，检测电路信号分别经IC₁、IC₂、IC₃三个运算放大器放大后连到执行电路中可控硅的控制极上。它体积小、功能多、工作可靠、故障反应灵敏，切断电源后必须人工干预才能再次加上电，适合装在电源插头、插座及电器的输入电源回路中，以保护用电器的安全。

Description

微型智能用电保护器

【技术领域】本实用新型涉及一种用电保护器，具休说是一种微型智能用电保护器。

【背景技术】随着我国科学技术的发展和人们生活水平的提高，各种电气设备已越来越多的进入了人的生活、工作的各个领域。由于外线供电不稳定，电气设备本身的故障及电气使用者的过错，由用电设备引起的电气火灾也越来越多，据统计每年我国因电气火灾给国家造成的经济损失多达上百亿元，同时也给用电者私人造成巨大的经济和精神损失。造成电气火灾的原因是多方面的，主要的有外线供电电压过高或过低，突然停电又突然来电，电气设备本身接地不良过载或短路电气元器件的质量不好，及人为的过失等。针对这些火灾原因，市场上出现了多种用电保护器，以避免发生火灾事故，保证电气设备和人们生命财产的安全。目前人们使用的电保护器有，保险丝，空气开关，及用零序电流互感器和继电器组成的电子机械混合型防护器等，这些保护器材的反应速度慢，保护精度低，有的还因受潮经常产生误动作。不能有效的保护电气设备和人们生命财产的安全，广大用电者，很希望有一种功能多、性能好、工作稳定的用电保护器。

【发明内容】为了克服现有用电保护器的上述缺陷，本实用新型提供一种微型智能用电保护器，以达到保护电气设备的使用安全，防止因外线电源电压过高/过低，突然停电又突然来电或设备本身短路发生的电气火灾。

为解决其技术问题，本实用新型采用的技术方案是：在绝缘盒体内的电路板上，设有电源供电路，该电路有两个直流输出电源，一路与执行电路电源相接，另一路与检测电路和运算放大电路的直流电源相接，它的特点是：

①所述执行电路由可控硅BG、晶体二极管D9和继电器J组成，该继电器的一对常开触点串接在电源的交流输入电路中，在常开触点的两端并联有一个按钮开关K，使继电器成为一个自保持继电器，当继电器断电后，必须人工按动按钮开关才能再次启动继电器工作，在可控硅的触发极并联有多个检测电路的输出端，只要检测电路中有一路输出高电位，即有故障，可控硅就会被触发而导通，与可控硅阳极相连的继电器正极由高电位变为低电位，继电器释放，串联在电源输入回路中的一对继电器触点断开。

②所述电源供电电路由两一个交流输入和二个直流输出电路组成，其中一路输出由限流电容C₂，滤波电容C₁和全波整流的二极管D₁，D₂及限流电阻R₁组成，输出端通过导线与执行路的可控硅阳极和继电器正极相连接，另一路输出由限流电容C₄，滤波电容C₃，整流二极管D₃、D₄和稳压二极管DW₁组成，其输出端导过导线与多个检测电路及其运算放大电器的电源相连接。

③所述检测电路有由晶体二极管D₁₀，电容器C₇分压电阻R₁₅、R₁₆组成的过压和欠压，失压检测电路；有由输入和输出电源的零线之间串联连接的电感线圈L1组成的过流检测电路；有电在交流输入电源的零线上所设互感线圈L2和二极管D8组成的漏电检测电路该电路中互感线圈L₂的一端与输出直流电源的零线相连接，互感线圈L₂的另一端与隔离二极管D₈的正极相连接，二极管D₈的负极通过导线与执行电路的可控硅B_G的控制极相连接。

④所述多个运算放大电路有：由分压电阻R₁₃、R₁₄、限流电阻R₂、R₃稳压二极管DW₂、运算放大电路LC₁和该运算放大电路输出端串接的限流电阻R₈，隔离二极管D₅组成的过压信号放大电路；有由稳压二极管WD₃，限流二极管R₄、R₅，运算放大器IC₂和限流电阻R₉，隔离二极管D₆组成的欠压、失压信号放大电路；有由电感线圈L₁限流电阻R₆、R₇，运算放大器IC₃和IC₂输出端连接的电阻R₁₁、R₁₀、滤波电容C₆正向连接的二极管D₇和稳压二极管DW₄组成的过流信号放大电路。

⑤所述三个运算放大器的输出端，均经过限流电阻和隔离二极管，分别连接到执行电路可控硅BG的控制极，同时经并联的高频滤容电容C₉和电阻R₁₂后与直流电源的负极相连接。

本实用新型的有益效果是：①由于本实用新型全部采用电子元器件，并采用高成集度的运算放大器为放大部件，用可控硅和继电器作执行部件，因此检测速度快，故障反应灵敏，只要一个发现故障，继电器就会立即释放并断开输入电源，能有效的保护用电器的使用安全。

②由本实用新型设有过压、欠压、失压、过流和漏电流等五种检测电路，只要有其中之一检测到故障，就能立即断开输入电源，因此它保护功能多，与以往的单一功能的保护器相比可缩小体积，降低成本。

③由于本实用新型的体积小、因此可以安装到各种用电器上，例如装在电源插座，电源插头，电源开关或电器的电源输入回路上与其他是电器一起销售，也可单独作成产品单独销售，便于推广应用。

④本实用新型只采用一对继电器的常开触点，与以往的电气保护器相比减少了一对继电器触点，并在常开的继电器触点上并联有按钮开关，只要继电器断开后，需人工按动按钮开关才能再次加上电，可以避免外线电源突然断电后又突然来电造成的电气火灾事故。

【附图说明】下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意方框图。

图2是本实用新型的电气原理图。

图中：1电源供电路，2过压检测电路，3过流检测电路，4漏电检测电路，5失、欠压检测电路，6运算放大电路，7执行动作电路，8.盒体。

【具体实施方式】参照附图：在有交流输入端子和交流输出端子的盒体8内，通过电路板固定有电源供电电路1，过压检测电路2，过流检测电路3，漏电检测电路4，失、欠压检测电路5，运算放大电路，6和执行电路7。

①其中电源供电路由两个独立的输出电路组成：一个由限流电容C₂，滤波电容C₁和全波整流用的二极管D₁、D₂及限流电阻R₁组成，专供执行电路7的直流电源；另一个由限流电容C₄，滤波电容C₃，全波整流用的二极管D₃、D₄和稳压二极管WD₁组成，专供检测电路2.3.4.5和运算放大电路6的直流电源。盒体上的交流输入、输出端子，分别与电路板上的交流输入火线L、零线N及交流输出火线L、零线N相连接；

②所述执行电路由可控硅BG及与可控硅并联的反向二极管D₉和继电器J组成，其中继电器J的一对常开触点JK通过导线串接在交流输入电源的火线L中，在常开触点JK的两端并联连接有接钮开关K，以达到自保持的目的；

③所述检测电路有由晶体二极管D₁₀、电容器C₇、分压电阻R₁₅、R₁₆组成的过压检测电路2和欠压、失压检测电路5；有由输入和输出电源的零线之间串接的电感线圈L₁组成的过流检测电路3；有由在输入电源的零线上所设互感线圈L₂及线圈L₂的一端与直流输出电源的零线相连接，L₂线圈的另一端与隔离二极管D₈的正极相接组成的漏电检测电路，二极管D₈的负极通过导线与执行电路7的可控硅BG控制极相连接。

④所述运算放大电路：有由分压电阻R₁₃、R₁₄限流电阻R₂、R₃、稳压二极管DW₂、运算放大器IC₁和IC₁输出端串接的限流电阻R₈、隔离二极管D₅组成的过压信号放大电路，有由稳压二极管DW₃，限流电阻R₄、R₅、运算放大器IC₂和限流电阻R₉，隔离二极管D₆组成的欠压、失压信号放大电路；有由电感线圈L₁，限流电阻R₆、R₇、运算放大器IC₃和该IC₃输出端连接的电阻R₁₁、R₁₀、滤波电容C₆、正向连接的二极管D₇和稳压二极管DW₄组成的过流信号放大电路。

⑤所述运算放大电路与执行电路的连接是：在三个运算放大器IG、IC₂、IC₃的输出端分别经过限流电阻R₈、R₉、R₁₀和二极管D₅、D₆、D₇后与执行电路的可控硅BG控制极相连接，同时还通过高频滤波电容C₅和与之并联的电阻R₁₂与直流电源的负极相连接。其中IC₃输出端的限流电阻R₁₀与隔离二极管D₇之间还连接有高频滤波电容C₆到直流电源负极，二极管D₇的负极经串联的稳压二极管DW₄后再连接到执行电路可控硅BG的控制极。

Claims (5)

1、一种微型智能用电保护器，由盒体、盒体上的交流输出、输入端子、盒体内的电路板，继电器和按钮开关组成，其特征是：在盒体内的电路板上设有电源供电电路，执行电路，多种检测和运算放大电路，其中执行电路，由可控硅、晶体二极管和继电器组成，该继电器的一对常开触点串联在电源供电电路的输入回路中，在所述常开触点的两端并联有一个按钮开关。

2、根据权利要求1所述的微型智能用电保护器，其特征是：所述电源供电电路由两个直流供电电路组成，一个由限流电容C₂，滤波电容C₁，整流二极管D₁、D₂及限流电阻R₁组成，输出端与执行电路的可控硅阳极和继电器电源正极相连；另一个由限流电容C₄，滤波电容C₃，整流二极管D₃、D₄和稳压二极管WD₁组成，其输出端与检测电路及其运算放大器的电源端相连接。

3、根据权利要求1所述的微型智能用电保护器，其特征是：所述检测电路由晶体二极管D₁₀，电容C₇，分压电阻R₁₅、R₁₆组成的过压和欠压、失压检测电路；有在输入和输出电源的零线之间串联的电感线圈L₁组成的过流检测电路；有在输入电源的零线上所设互感线圈L₂和隔离二极管D₈组成的漏电检测电路，该互感线圈L₂的一端与输出直流电源的的零线相连接，互感线圈L₂的另一端与隔离二极管D₈的正极相连接，二极管D₈的负极通过导线与执行电路中可控硅的控制极相连接。

4、根据权利要求1所述的微型智能用电保护器，其特征是：所述运算放大电路有：由分压电阻R₁₃、R₁₄、限流电阻R₂、R₃，稳压二极管DW₂、运算放大器IC₁和运算放大器IC₁输出端串接的限流电阻R₈，隔离二极管D₅组成的过压信号放大电路；有由稳压二极管DW₃，限流电阻R₄、R₅，运算放大器IC₂和限流电阻R₉，隔离二极管D₆组成的欠压、失压信号放大电路；有由电感线圈L₁，限流电阻R₆、R₇，运算放大器IC₃和该IC₃输出端连接的电阻R₁₀、R₁₁，滤波电容C₆，正向连接的二极管D₇和稳压二极管DW₄组成的过流信号放大电路。

5、根据权利要求4所述的微型智能用电保护器，其特征是：在三个运算放大器IC₁、IC₂、IC₃的输出端，均经过限流电阻和隔离二极管后，分别连接到执行电路的可控硅BG的控制极，同时经并联的高频电容C₅和电阻R₁₂后与直流电源的负极相连接。

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