CN200987066Y - 家用线路保护器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种家用线路保护器，包括外壳和内部的控制电路，控制电路包括欠压保护电路、过压保护电路、漏电保护电路和保护执行电路。本家用线路保护器在市电出现过压或欠压时，过压保护电路或欠压保护电路就会输出控制信号控制执行电路动作断开输入线路；同样当出现漏电现象时，漏电保护电路输出控制信号控制执行电路动作断开输入线路，因此同时具有漏电、过压和欠压保护功能。

Description

家用线路保护器
技术领域
本实用新型涉及一种家用线路保护器，特别是既具有漏电保护功能，同时又具有过压和欠压保护功能的家用线路保护器。
背景技术
在我们日常生活中有时会遇到高压或低压及漏电现象，特别是广大边远农村，由于供电不稳定，村民安全用电知识贫乏，致使经常出现许多家电设备或电子仪表在高压情况下运行时可能被烧毁，或在低压下使用而影响使用寿命，甚至出现漏电危及人身安全。而市场上针对供电不稳定一般是只能安装稳压器，而漏电是通过小型断路器进行保护，它们的功能是独立的，需要同时购买安装，成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种既具有漏电保护功能，同时又具有过压和欠压保护功能的家用线路保护器。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种家用线路保护器，包括外壳和内部的控制电路，外壳上设有一对市电输入接线柱和一对负载电源接线柱，市电输入接线柱和负载电源接线柱之间连接有负载电源线，其特征在于：控制电路包括欠压保护电路、过压保护电路、漏电保护电路和保护执行电路；欠压保护电路以运算放大器IC1-A为核心组成，运算放大器IC1-A输出端与同相输入端之间设有反馈电阻R12和二极管V11的串联支路，同相输入端与直流负极之间连接可变电阻RP2和电阻R18串联组成的欠压调节支路，输入电压经由限流电阻R5、整流二极管V8和电阻R7、滤波电容C4组成的整流滤波电路构成的取样电路后连接至运算放大器IC1-A的反相输入端，限流电阻R8和稳压二极管V12串联后连接在直流电源上构成参考电平支路，参考电平支路的输出经电阻R9连接至运算放大器IC1-A同相输入端；过压保护电路同样以运算放大器IC1-B为核心组成，运算放大器IC1-B输出端与同相输入端之间设有反馈电阻R16和二极管V17的串联支路，同相输入端与直流负极之间连接可变电阻RP1和电阻R17串联组成的过压调节支路，取样电路输出与运算放大器IC1-B的同相输入端连接，参考电平支路的输出连接至运算放大器IC1-B的反相输入端；漏电保护电路包括漏电检测线圈L1和三极管y10、V19，偏置电阻R22、R27、负载电阻R23组成的二级晶体管放大电路及运算放大器IC1-D和输入电阻R24、R28、反馈电阻R20组成的比例放大器电路，漏电检测线圈L1与晶体管放大电路输入端连接，负载电源线穿入漏电检测线圈L1中心，晶体管放大电路中负载电阻R23输出与运算放大器IC1-D两个输入端连接；保护执行电路由继电器K1及三极管V1构成的继电器驱动电路组成，继电器K1的常开触头K1a串接在负载电源线中；欠压保护电路、过压保护电路和漏电保护电路的输出以逻辑与的方式连接在继电器驱动电路中三极管V1的基极上。
本家用线路保护器在市电出现过压或欠压时，过压保护电路或欠压保护电路就会输出控制信号控制执行电路动作释放继电器，断开输入线路；同样当出现漏电现象时，漏电保护电路输出控制信号控制执行电路动作释放继电器，断开输入线路，因此同时具有漏电、过压和欠压保护功能。
下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
附图说明
附图1为本实用新型具体实施例外观示意图；
附图2为本实用新型具体实施例电原理图。
具体实施方式
如图1所示，家用线路保护器包括外壳和内部的控制电路，外壳7上设有一对市电输入接线柱8和一对负载电源接线柱9，市电输入接线柱和负载电源接线柱之间连接有负载电源线，如图1所示，控制电路包括电源电路1、欠压保护电路2、过压保护电路3、漏电保护电路4和保护执行电路6；电源电路1由电阻R4、电容C1并联降压支路、二极管V3～V6组成的整流桥、及滤波电容C2、C3和电阻R6组成的π型滤波电路构成，为整个控制电路提供直流电源，还可以在输出端上设置稳压二极管V9以进一步稳定电压；欠压保护电路2以运算放大器IC1-A为核心组成，运算放大器IC1-A输出端与同相输入端之间设有反馈电阻R12和二极管V11的串联支路，同相输入端与直流负极之间连接可变电阻RP2和电阻R18串联组成的欠压调节支路，输入电压经由限流电阻R5、整流二极管V8和电阻R7、滤波电容C4组成的整流滤波电路构成的取样电路后连接至运算放大器IC1-A的反相输入端，限流电阻R8和稳压二极管V12串联后连接在直流电源上构成参考电平支路，参考电平支路的输出经电阻R9连接至运算放大器IC1-A同相输入端；过压保护电路3的电路形式与欠压保护电路2相同，过压保护电路3同样以运算放大器IC1-B为核心组成，运算放大器IC1-B输出端与同相输入端之间设有反馈电阻R16和二极管V17的串联支路，同相输入端与直流负极之间连接可变电阻RP1和电阻R17串联组成的过压调节支路，取样电路输出与运算放大器IC1-B的同相输入端连接，参考电平支路的输出连接至运算放大器IC1-B的反相输入端；漏电保护电路4包括漏电检测线圈L1和三极管V10、V19，偏置电阻R22、R27、负载电阻R23组成的二级晶体管放大电路及运算放大器IC1-D和输入电阻R24、R28、反馈电阻R20组成的比例放大器电路，漏电检测线圈L1与晶体管放大电路输入端连接，负载电源线穿入漏电检测线圈L1中心，晶体管放大电路中负载电阻R23输出与运算放大器IC1-D两个输入端连接；保护执行电路6由继电器K1及三极管V1构成的继电器驱动电路组成，继电器K1的常开触头K1a串接在负载电源线中；欠压保护电路2、过压保护电路3和漏电保护电路4的输出以逻辑与的方式连接在继电器驱动电路中三极管V1的基极上，即只要欠压保护电路2、过压保护电路3和漏电保护电路4的输出中任一个为低电平，三极管V1即截止，继电器K1失电释放，负载电源线中的触头断开切断负载电源。为了在电压回复正常后能可靠恢复供电，在欠压保护电路2和过压保护电路3的输出端与保护执行电路6的控制输入端之间设置自动恢复延时电路5，自动恢复延时电路5以运算放大器IC1-C为核心，反相输入端接参考电平，同相输入端与电阻R15、电容C5组成的充电支路中的电容C5正端连接，电容C15上并联泄放三极管V2，欠压保护电路2和过压保护电路3的输出端以逻辑与的方式连接后与泄放三极管V2的基极连接，运算放大器IC1-C的输出端与保护执行电路6的控制输入端即三极管V1的基极连接，延时的时间由参考电平值及充电支路的时间常数决定；三极管V1的基极的输入电阻R1与直流地之间连接有三极管V13，漏电保护电路4的输出经电阻R25三极管V13的基极连接使欠压保护电路2、过压保护电路3和漏电保护电路4的输出以逻辑与的方式连接。此外还可以在保护执行电路6中的三极管V1的集电极与地之间连接有限流电阻R3和双色发光二极管LED1的一色的串联支路构成正常供电指示电路；三极管V13的集电极与地之间连接有限流电阻R2和双色发光二极管LED1的另一色的串联支路构成保护器动作指示电路。
电路工作原理如下：
当电压正常时，欠压保护电路2和过压保护电路3的输出端均输出低电平，三极管V2截止，自动恢复延时电路5的运算放大器IC1-C输出高电平，三极管V1导通、继电器K1吸合，其常开触点K1a接通负载电源线给用外部负载供电。
当欠压时，欠压保护电路2运算放大器IC1-A的同相输入端电平高于反相输入端，运算放大器IC1-A输出高电平，三极管V2导通，自动恢复延时电路5的运算放大器IC1-C的同相输入端电平低于反相输入端，输出低电平，三极管V1截止，继电器K1释放，继电器K1的常开触点K1a断开，切断负载电源线，停止给用电器供电；当过压时，过压保护电路3运算放大器IC1-B同相输入端电平高于反相输入端，运算放大器IC1-B输出高电平，三极管V2导通，自动恢复延时电路5的运算放大器IC1-C的同相输入端电平低于反相输入端，输出低电平，三极管V1截止，继电器K1释放，继电器K1的常开触点K1a断开，切断负载电源线，停止给用电器供电，从而实现过欠压保护功能，保护用电设备不被损坏。
当电压恢复正常时，运算放大器IC1-A与IC1-B的输出端均输出低电平，V2截止，直流电源对由电阻R15、电容C5组成的充电支路中的电容C5充电，电容C5电平延时逐渐变高，当电容C5电平高于运算放大器IC1-C的反相输入端电平时，其输出端输出高电平，三极管V1导通，继电器K1吸合，继电器K1的常开触点K1a接通给用电器供电，实现自动延时恢复供电功能。
当漏电检测线圈L1检测到漏电流大于设定值时，三极管V19导通，三极管V18截止，则漏电电路运算放大器IC1一D的同相输入端电平高于反相输入端，输出高电平使三极管V13导通，则三极管V1截止，继电器K1释放，其常开触点K1a切断输出端，从而实现漏电保护功能。

Claims (3)

1、家用线路保护器，包括外壳和内部的控制电路，外壳上设有一对市电输入接线柱和一对负载电源接线柱，市电输入接线柱和负载电源接线柱之间连接有负载电源线，其特征在于：控制电路包括欠压保护电路、过压保护电路、漏电保护电路和保护执行电路；欠压保护电路以运算放大器IC1-A为核心组成，运算放大器IC1-A输出端与同相输入端之间设有反馈电阻R12和二极管V11的串联支路，同相输入端与直流负极之间连接可变电阻RP2和电阻R18串联组成的欠压调节支路，输入电压经由限流电阻R5、整流二极管V8和电阻R7、滤波电容C4组成的整流滤波电路构成的取样电路后连接至运算放大器IC1-A的反相输入端，限流电阻R8和稳压二极管V12串联后连接在直流电源上构成参考电平支路，参考电平支路的输出经电阻R9连接至运算放大器IC1-A同相输入端；过压保护电路同样以运算放大器IC1-B为核心组成，运算放大器IC1-B输出端与同相输入端之间设有反馈电阻R16和二极管V17的串联支路，同相输入端与直流负极之间连接可变电阻RP1和电阻R17串联组成的过压调节支路，取样电路输出与运算放大器IC1-B的同相输入端连接，参考电平支路的输出连接至运算放大器IC1-B的反相输入端；漏电保护电路包括漏电检测线圈L1和三极管V10、V19，偏置电阻R22、R27、负载电阻R23组成的二级晶体管放大电路及运算放大器IG1-D和输入电阻R24、R28、反馈电阻R20组成的比例放大器电路，漏电检测线圈L1与晶体管放大电路输入端连接，负载电源线穿入漏电检测线圈L1中心，晶体管放大电路中负载电阻R23输出与运算放大器IC1-D两个输入端连接；保护执行电路由继电器K1及三极管V1构成的继电器驱动电路组成，继电器K1的常开触头K1a串接在负载电源线中；欠压保护电路、过压保护电路和漏电保护电路的输出以逻辑与的方式连接在继电器驱动电路中三极管V1的基极上。
2、根据权利要求1所述的家用线路保护器，其特征在于：在欠压保护电路和过压保护电路的输出端与保护执行电路的控制输入端之间设置有自动恢复延时电路，自动恢复延时电路以运算放大器IC1-C为核心，反相输入端接参考电平，同相输入端与电阻R15、电容C5组成的充电支路中的电容C5正端连接，电容C15上并联泄放三极管V2，欠压保护电路和过压保护电路的输出端以逻辑与的方式连接后与泄放三极管V2的基极连接，运算放大器IC1-C的输出端与保护执行电路的控制输入端即三极管V1的基极连接；三极管V1的基极的输入电阻R1与直流地之间连接有三极管V13，漏电保护电路的输出经电阻R25三极管V13的基极连接使欠压保护电路、过压保护电路和漏电保护电路的输出以逻辑与的方式连接。
3、根据权利要求2所述的家用线路保护器，其特征在于：保护执行电路中的三极管V1的集电极与地之间连接有限流电阻R3和双色发光二极管LED1的一色的串联支路构成正常供电指示电路；三极管V13的集电极与地之间连接有限流电阻R2和双色发光二极管LED1的另一色的串联支路构成保护器动作指示电路。
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