CN201877782U - 市用交流电过压断电保护器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于电子技术、电工技术领域，涉及一种市用交流电过压断电保护器。该装置直流电源、取样放大电路和双向可控硅触发电路、功率输出执行电路组成，其特征是：(1)直流电源由降压电容C1、降压电阻R1、硅整流二极管D1、硅整流二极管D2和滤波电容C2组成；(2)取样放大和双向可控硅触发电路由电位器(RP)、电阻R2、稳压二极管(D3)、硅三极管(BG1)和电阻R3组成；(3)功率输出执行电路由双向可控硅(TR)、电源插座(CZ)组成。使用它能够有效避免用电设备因市电电压过高而遭受不同程度的损坏，对用电设备起到很好的保护作用。

Description

市用交流电过压断电保护器
技术领域
本实用新型属于电子技术、电工技术领域，涉及一种市用交流电过压断电保护器，用于市电电压过高时避免给用电设备带来危害。
背景技术
目前，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，对待市电电压超过240V这个突出问题，要么不予理睬，要么为用电设备购置结构复杂、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、制作价格低廉的市电过压自动断电保护装置很有必要。
实用新型内容
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，因市电电压过高烧坏用电设备的问题比较突出。本实用新型具有电路结构简单、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，能够有效的避免用电设备因市电电压过高而遭受不同程度的损坏。本实用新型的核心技术既可作为产品单独开发，也可作为配置到重要仪器设备中进行组合开发。
技术特征：市用交流电过压断电保护器，由直流电源、取样放大电路和双向可控硅触发电路、功率输出执行电路组成，其特征是：
(1)直流电源由降压电容C1、降压电阻R1、硅整流二极管D1、硅整流二极管D2和滤波电容C2组成，降压电容C1的一端、降压电阻R1的一端与市电的火线端(L)和电源插座(CZ)的一端相连，降压电容C1的另一端与降压电阻R1的另一端并接后与硅整流二极管D1负极、硅整流二极管D2的正极相连， 硅整流二极管D2的负极接电解电容C2的正极，硅整流二极管D1的正极与滤波电容C2的负极相连后一并接市电的零线端(N)；
(2)取样放大和双向可控硅触发电路由电位器(RP)、电阻R2、稳压二极管(D3)、硅三极管(BG1)和电阻R3组成，电位器(RP)的一端与电阻R3的一端同接直流电源正极(VCC)，电位器(RP)的活动臂接稳压二极管(D3)的负极，电位器(RP)的另一端串接电阻R2后与市电的零线端(N)相连，稳压二极管(D3)的正极接硅三极管(BG1)的基极，硅三极管(BG1)的集电极接电阻R3的另一端和双向可控硅(TR)的门极(Q)脚，硅三极管(BG1)的发射极和双向可控硅(TR)的T2脚接市电的零线端(N)；
(3)功率输出执行电路由双向可控硅(TR)、电源插座(CZ)组成，双向可控硅(TR)的T1脚接电源插座(CZ)的另一端。
有益效果：当某种原因使电市电电压突然升高时，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。本实用新型是一种市电过电压自动断电保护装置，一旦市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。
附图说明
附图是市用交流电过压断电保护器电路工作原理图。
附图中CZ是用电器的电源插座，CZ也可以根据用电设备的数量使用排插；图中VCC是指12V直流电源正极；市电的零线端(N)是指电路地。
具体实施方式
下面按照说明书附图和附图说明，结合以下实施例对本实用新型的相关技术作进一步描述。
电路工作原理：交流220V市电通过电容C1降压限流后，由硅二极管D1、D2整流，电解电容C2稍加滤波，得到12V左右的脉动直流电源。当市电电压正常时，稳压二极管(D3)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。
如果市电电压突然升高，如：超过240V，此时在电位器(RP)中点的电压就导致稳压二极管(D3)击穿导通，稳压二极管D3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，电源插座(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。一旦市电电压＜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门极(Q)使双向可控硅(TR)导通，用电设备得电继续工作。
元器件选择：元器件的名称及技术参数见下表
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   3DG12或3DA87C   1只   2CS9013
  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   硅整流二极管   1N4007、1A/1000V   1只   塑封
  D3   硅稳压二极管   1W、10V或2CW10   1只   塑封
  R1   电阻   1/2W、330KΩ   1只   降压泄放电阻
  R2   电阻   1/4W、3KΩ   1只   分压电阻
  R3   电阻   1/4W、5.1KΩ   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   市电降压电容
  C2   电解电容   220μF/25V   1只   容量不宜太大
  CZ   用电器电源插座   15A、250V   1套   或用排插
制作与电路调试：
按照说明书附图中的电路工作原理图，认真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通电调试阶段。
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)中接上一定的负载(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(D3)的稳压值。
直流电源滤波电路中的电解电容C2的容量不宜太大，否则影响电路动作的灵敏度。要求电源插座(CZ)上的用电设备总功率不超过2000W。

Claims (1)

1.一种市用交流电过压断电保护器，由直流电源、取样放大电路和双向可控硅触发电路、功率输出执行电路组成，其特征是：
直流电源由降压电容C1、降压电阻R1、硅整流二极管D1、硅整流二极管D2和滤波电容C2组成，降压电容C1的一端、降压电阻R1的一端与市电的火线端L和电源插座CZ的一端相连，降压电容C1的另一端与降压电阻R1的另一端并接后与硅整流二极管D1负极、硅整流二极管D2的正极相连，硅整流二极管D2的负极接电解电容C2的正极，硅整流二极管D1的正极与滤波电容C2的负极相连后一并接市电的零线端N；
取样放大和双向可控硅触发电路由电位器RP、电阻R2、稳压二极管D3、硅三极管BG1和电阻R3组成，电位器RP的一端与电阻R3的一端同接直流电源正极VCC，电位器RP的活动臂接稳压二极管D3的负极，电位器RP的另一端串接电阻R2后与市电的零线端N相连，稳压二极管D3的正极接硅三极管BG1的基极，硅三极管BG1的集电极接电阻R3的另一端和双向可控硅TR的门极Q脚，硅三极管BG1的发射极和双向可控硅TR的T2脚接市电的零线端N；
功率输出执行电路由双向可控硅TR、电源插座CZ组成，双向可控硅TR的T1脚接电源插座CZ的另一端。 
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CN101834428A (zh) * 2010-05-20 2010-09-15 刘昭利 市用交流电过压断电保护器
CN102324721A (zh) * 2011-10-11 2012-01-18 刘喆 220v交流电过压自动断电装置

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