CN2058537U - 日用电器自动保护器 - Google Patents

Abstract

一种由触点开关组件、启动控制部件和保护控制 部件组成的日用电器自动保护器，分别采用由继电开 关控制的电容降压整流电源和变压器降压整流电源， 承受过电压能力强，受保护负载容量又大。在电网电 压正常时，启动控制部件不工作，有较高的可靠性，在 电网电压出现较大幅值过电压时能作出无滞后检测， 并实施快速保护动作，而在较小幅值脉动或短暂过电 压时，不会发生误动作。本实用新型可以适用于高档 日用电器总保护，也可以单独地保护某一种日用电 器。

Description

本实用新型涉及对偏离正常电工作情况的有害变化直接起反应的自动断开紧急保护电路装置，尤其涉及一种日用电器自动保护器。

现有的日用电器自动保护器，各有特色，也都存在某些不足，例如，保护器自身承受的过电压能力与受保护负载容量存在矛盾；延时保护电路在电网电压正常时，一直处于通电工作状态，易发生保护继电开关连续开合振荡现象，使负载与保护器损坏；此外，有些过压检测执行电路存在滞后时效，不能对电网电压出现的较大幅值过电压作出快速保护响应。

本实用新型的目的在于针对以上几点不足提供一种新型的日用电器自动保护器。它承受过电压能力强，受保护负载容量又大；在电网电压正常时启动控制部件不工作，有较高的可靠性；在电网电压出现较大幅值过电压时能作出无滞后检测，实施快速保护动作，而在较小幅值脉动或短暂过电压时，不会发生误动作。

本实用新型由触点开关组件1、启动控制部件2和保护控制部件3组成。所有元器件、部件都组装成一体，成为有机壳、面板、电源线和输出接线端子或插座的电器产品。输出接线端子或插座有两组，一组接无需延时接通负载4，另一组接需延时接通负载5。

附图的本实用新型的电原理图。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

附图中，a、b为保护器的电网电压输入端，即触点开关组件1的输入端，b、c为启动控制部件2的输入端，d、e为保护控制部件3的输入端。触点开关组件1由保护继电器Jb的常开触点Jb－1、Jb－2，延 时启动继电器Jy的转换触点Jy－1以及启动继电器Jt的常开触点Jt－1组成。无需延时接通负载4一端经并联连接的常开触点Jb－1、Jt－1接电网电压输入端a，另一端与需延时接通负载5一端相连经常开触点Jb－2接电网电压输入端b，需延时接通负载5的另一端经转换触点Jy－1的常开接点接电网电压输入端a。启动控制部件2由电容降压整流电源6、防误启动电路7以及启动执行电路8组成。保护控制部件3由变压器降压整流电源9、过电压检测电路10、电流放大器11、触发电路12、保护执行电路13以及延时接通负载控制电路14组成。

本实用新型的特征之一是分别设置启动控制部件2和保护控制部件3，分别采用由继电开关控制的电容降压整流电源6和变压器降压整流电源9，前者允许耐高压，输出直流电压＋ED，后者次级有较大输出电流以驱动继电开关，输出直流电压＋EB，从而较好地解决了保护器自身承受的过电压能力与受保护负载容量之间的矛盾。

本实用新型的防误启动电路7为一般的电平控制电路，可以防止电网电压过压、欠压状态下不必实施保护时发生误启动。启动执行电路8由单结晶体管BG1接于其第一基极与地线之间的启动继电器Jt以及经保护继电器Jb转换触点Jb－3控制的R1－C1、R2－C1充电支路组成。电阻R1的阻值远小于电阻R2的阻值，一般为R1：R2≈1：100。电阻R1、R2分别接转换触点Jb－3的常闭静接点、常开静接点。电网电压接入本实用新型的输入端a、b，启动控制部件2的电容降压整流电源6得电，其输出直流电源＋ED通过转换触点Jb－3的常闭静接点经R1－C1充电支路对电容C1充电，当电容C1充电至一定电压值时，单结晶体管BG1击穿导通，启动继电器Jt动作，其常开触点Jt－1闭合，保护控制部件3的输入端d、e与电网电压输入端a、b接通，保护控制部件3得电工作，变压器降压整流电路9输出直流电源＋EB，保护执行电路13饱和导通，此时，电容C3初始端电压为零，保护继电器Jb动作；常开触点Jb－1、Jb－2闭合，无需延时接通负载4得电。常开触点Jb－1与常开触点Jt－1并联，在启动继电器Jt释放时起自锁作用，而转换触点Jb－3接通R2－C1充电支路，由于R2＞＞R1，需延时一段时间后单结晶体管BG1才能重新击穿导通，启动继电器Jt延时后重新动作，在延时接通负载控制电路14的作用下（工作过程在后面叙述），延时启动继电器Jy动作，其转换触点Jy－1将需延时接通负载5接通电网电压，同时将启动控制部件2输入端C与电网电压输入端a断开。这样，本实用新型在保护器正常工作时，启动控制部件2处于非通电工作状态，不会发生保护继电开关连续开合振荡现象，从而提高了保护器的可靠性。

为实现对电网电压进行无滞后检测，本实用新型的过电压检测电路10采用无储能元件电路，其输入端d、e分别接电阻R3、R4后接至由4只二极管D1－4组成的整流桥输入端，整流桥输出端跨接可变电阻R5与电阻R6组成的串联支路，可变电阻R5的抽头经双向击穿二极管D5取出检测电压加至电流放大器11。

电流放大器11的负载由与兆欧级阻值的电阻R7并联的电容C2再与电阻R8串联组成。恰当地选择电容C2的容量和电阻R8的阻值，以及后一级触发电路12的输入端电参数，可以确定触发电路12的触发门限电压Ux。由于过电压检测电路10无储能元件，不存在滞后时效，当电网电压出现较大幅值的过压瞬间在电阻R8上的电压降，或者是电网电压小幅度过压持续毫秒级以上时间在电容C2充电至一定电压与电阻R8上的电压降总和，高于门限电压Ux，即电流放大器11的输出电压高于门限电压Ux，本实用新型可以快速作出反应，由触发电路12发出信号经保护执行电路13控制保护继电器Jb释放，其常开触点Jb－1、Jb－2断开，无需延时接通负载4失电，保护控制部件3也断电，延时启动继电器Jy随之释放，需延时接通负载5也失电，从而实现保护两种负载的目的。由于转换触点Jy－1又将启动控制部件2接通电网电压，只要电网电压恢复正常，本实用新型又将按顺序将两种负载接通电网电压。而当电网电压出现小幅度的脉动过电压或短暂过电压时，电流放大器11的输出电压低于门限电压Ux，保护继电器Jb维持原来的工作状态，本实用新型不会发生误动作。

保护执行电路13采用高反压晶体管作为保护继电器Jb的控制元件，连接于高反压晶体管集电极与直流电源＋EB之间的输出负载由保护继电器Jb的线圈与放电电阻R10，以及电容C3与限流电阻R9分别并联后串联组成。放电电阻R10的阻值远大于保护继电器Jb的线圈直流电阻，对保护继电器Jb工作无影响，但可以有效地缩短其放电时间，还由于存在限流电阻R9，放电时间可缩短为固有放电时间的1／3左右。由于放电电阻R10的阻值越大，保护执行电路13的输出端反向耐压要求越高，因此，必须采用高反压晶体管。放电电阻R10也可以采用动态电阻元件，如压敏电阻与二极管串联支路的形式替代，放电电阻R10还可以跨接在保护执行电路13高反压晶体管的集电极与射极之间，其效果相当。

延时接通负载控制电路14是一个由晶体管BG2构成的电子开关，其负载由延时启动继电器Jy的线圈与续流二极管D6，以及电阻R13、R14与电容C5分别并联再串联组成，而且限流电阻R13通过启动继电器Jt常开触点Jt－2与电容C5、电阻R14并联。晶体管BG2的基极动态电流由电阻R11、R12和电容C4的参数所决定。在保护控制部件3的d、e端得电初始一段时间内，晶体管BG2的基极电流较小，处于导通但非饱和状态，延时启动继电器Jy线圈有电流，但尚不具备使延时启动继电器Jy吸合的能力。当电容C4充电至使晶体管BG2处于接近饱和与饱和状态时，由于前述启动继电器Jt的常开触点Jt－2已闭合，电容C5也处于充电后期，又有限流电阻R13限流，延时启动继电器Jy仍不能获得足够的线圈电压，使其吸合。由启动执行电路8中的电容C1通过单结晶体管BG1对启动继电器Jt放电完毕后，常开触点Jt－1、Jt－2又断开，延时接通负载控制电路14中的电容C5端电压通过放电电阻R14放电为零。由于转换触点Jb－3已接通电阻R2、电容C1充电支路，电容C1再次充电时间可长达5－10分钟。当电容C1端电压充电至某一定值时单结晶体管BG1再次导通，启动继电器Jt再次动作，常开触点Jt－1、Jt－2又闭合，此时，晶体管BG2处于饱和状态，电容C5端电压又为零，延时启动继电器Jy获得足够的线圈电压而动作，转换触点Jy－1使需延时接通负载5得电，同时将启动控制部件2输入端C与电网电压输入端a断开。本实用新型进入正常工作状态。

本实用新型可以适用作高档日用电器总保护，也可以单独地保护某一种日用电器。

实施例

附图中主要元件的规格、参数如下：

启动继电器Jt：JRC型、6V，保护继电器Jb、延时启动继电器Jy：JTX－FC型、12V；单结晶体管BG1：BT31G，晶体三极管BG2：3DG12B、β＝180；晶体二极管D1－4：4×1N4002，双向击穿二极管D5：转折电压30V，晶体二极管D6：1N4001；电容器C1：1000μf、10V，C2：1μF、10V，C3、C4：330μf、16V，C5：220μf、16V；电阻器R1、R10、R12：5KΩ，R2：560KΩ，R3、R4：150KΩ，R5：6.8KΩ电位器，R6：30KΩ，R7：1MΩ，R8：1.5KΩ，R9：300Ω，R11：10KΩ，R13：330Ω，R14：20KΩ。

Claims (2)

1、一种由触点开关组件1、启动控制部件2和保护控制部件3组成的日用电器自动保护器，输出端有两组，一组接无需延时接通负载4，另一组接需延时接通负载5、触点开关组件1由保护继电器Jb的常开触点Jb-1、Jb-2，延时启动继电器Jy的转换触点Jy-1以及启动继电器Jt的常开触点Jt-1组成，启动控制部件2由电容降压整流电源6、防误启动电路7以及启动执行电路8组成，保护控制部件3由变压器降压整流电源9、过电压检测电路10、电流放大器11、触发电路12、保护执行电路13以及延时接通负载控制电路14组成，其特征在于：

1.1启动控制部件2和保护控制部件3分别采用电容降压整流电源6和变压器降压整流电源9；

1.2启动执行电路8由单结晶体管BG1接于其第一基极与地线之间的启动继电器Jt以及保护继电器Jb转换触点Jb-3控制的R1-C1、R2-C₁充电支路组成，R1∶R2≈1∶100，电阻R1、R2分别接转换触点Jb-3的常闭静接点、常开静接点；

1.3过电压检测电路10采用无储能元件电路，其输入端d、e分别接电阻R3、R4后接至由4只二极管D1-4组成的整流桥输入端，整流桥输出端跨接可变电阻R5与电阻R6组成的串联支路，可变电阻R5的抽头经双向击穿二极管D5取出检测电压加至电流放大器11；

1.4电流放大器11的负载由与兆欧级阻值的电阻R7并联的电容C2再与电阻R8串联组成；

1.5保护执行电路13采用高反压晶体管作为保护继电器Jb的控制元件，连接于高反压晶体管集电极与直流电源+EB之间的输出负载由保护继电器Jb的线圈与放电电阻R10，以及电容C3与限流电阻R9分别并联后再串联组成，放电电阻R10的阻值远大于保护继电器Jb的线圈直流电阻；

1.6延时接通负载控制电路14是一个电子开关，其负载由延时启动继电器Jy的线圈与续流二极管D6，以及电阻R13、R14与电容C5分别并联后再串联组成，而且限流电阻R13通过启动继电器Jt的常开触点Jt-2与电容C5，电阻R14并联。

2、按权利要求1所述的日用电器自动保护器，其特征在于保护执行电路13的放电电阻R10也可以采用动态电阻元件，还可以跨接在保护执行电路13高反压晶体管的集电极与射极之间。