CN2138356Y - 多功能断电保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是关于一种多功能断电保护器，它是 通过在非正常情况下使电机或家用电器断电而使这 些低压电器受到保护，所说的非正常情况包括过流、 过压、欠压和远超压(雷击等)，这种保护器的控制电 路包括电源电路，保护信号检测电路，延时电路和双 稳态电路，其中保护信号检测电路由过流检测部分， 欠压和过压检测部分组成，还有一放电间隙，该间隙 在远超压(如雷击)时短路并会导致保险丝快速熔 断。该保护器功能齐全、适用范围广且可靠性高。

Description

本实用新型涉及一种通过自动断电对低压电器进行保护的装置。

现有的电器保护装置有多种，如冰箱保护器和电机保护器等，这些现有的保护器有许多缺点，比如：功能少，大多只具有过流（压）和欠流（压）保护功能；适用性差，一般只是对一种或功率相近的一类电器有保护作用；可靠性差，遇到外界电参数剧变，如遭雷击时，几乎起不到保护作用。

本实用新型的目的是要克服现有电器保护装置的上述缺点，提供一种适用范围广，可靠性好的多功能断电保护器，该保护器能对电机和各种家用电器进行有效保护，保护功能包括：过压、欠压和过流断电功能，过流和远超压闩锁功能，以及防雷击功能。

为实现上述目的，本实用新型的多功能断电保护器包括外壳、由外壳中引出的输入电源插头、输出（负载）插孔（座）、以及装在外壳内的控制电路部分，控制电路中的开关元件和发光指示元件安装于外壳上。控制电路包括：电源电路、保护信号检测电路、延时电路、以及双稳态电路。电源电路用于提供后三种电路所需的电压，它主要由二极管的整流和稳压管的稳压作用实现。延时电路主要通过电容器的充放电而实现其延时功能，使电器断电后，经一定的延时过程，而自动恢复供电。双稳态电路用于消除继电器的抖动，它由一对三极管串接而成。保护信号检测电路用于实现过流检测、欠压检测和过压检测。过流检测是通过电桥实现的，因为电流超过一定范围时，会破坏电桥的平衡，由此产生一个信号，通过该信号使继电器断开；过压和欠压检测是通过二极管的分压变化实现的，当二极管两端电压差达到一定值时，它会导通或截止，由此可控制与继电器相连的三极管的导通或截止，并由三极管的状态控制继电器的通断。在负载端还设有放电间隙，当遭雷击时，该放电间隙短路，使保险管快速熔断，负载便会断电。

由于采用了上述电路，本实用新型的断电保护器可在各种异常情况下，对电机和家用电器进行断电保护，并具有自动恢复供电能力。

下面结合实施例及其附图对本实用新型做进一步描述。

图1是根据本实用新型提出的多功能断电保护器的电原理图。

图2是该多功能断电保护器的外壳的面板部分及外接线示意图。

如图2所示，该多功能断电保护器包括外壳10、从外壳引出的电源线（插头）20、输出即负载插孔（座）和装在外壳10内的控制电路板（未示出），图1所示电路中的部分元件，如开关和发光二极管及保险管等，安装于外壳上便于观察和调节的位置。

图1示出了该保护器的电连接图，即上述的控制电路的线路图。控制电路包括电源电路、保护信号检测电路、延时电路和双稳态电路。

电源电路由电容C₄、C₅，二极管D₅、D₆，电阻R₁₅、稳压二极管DW₄和发光二极管LED₂等组成，当电源（220V）接通时，整流电路（由电容C₄、C₅和二极管D₅、D₆组成）在电容C₅两端产生约42V直流电压。并在发光二极管LED₂两端得到两组稳压输出，它们分别为12V和10.2V。

保护信号检测电路包括过流检测部分、欠压和过压检测部分。过流检测部分主要包括由电阻R₁、R₂、R₃和R₅，二极管D₁，电位器W₁，电阻R₆和三极管T₂组成的过流检测电桥，电源正半周时，D₁中无电流，由于R₆的存在，D₁无端电压，负半周时，由于电桥设在T₂的临界导通状态，一旦R₁上有约0.05V以上的压降，便会破坏电桥的平衡，于是R₃中有电流流过，T₂导通，开关K₁掷①时，直接通过R₉给电容C₃放电，继电器断电；K₁掷②时，放电回路串入D₂，且同时使T₁导通，产生连锁反应，闩锁灯LED₁亮，T₂、T₁在R₃中无电流时，也维持饱和导通状态。电容C₂为滤波电容。电压信号的波动通过分压的变化控制，当欠压时，DW₂、W₃、R₁₁给D₇的分压下降，D₇导通，经R₉给C₃放电，当放至R₁₀存在一定的端电压时，T₃、T₄导通，继电器断电；过压时，DW₂、W₂、R₁₂给DW₃的分压上升，DW₃首先击穿，直接通过R₁₄驱动T₅使继电器断电，若分压后的电压上升至DW₁的击穿电压，则产生闩锁和断电的过程与过流信号的检测动作过程相同。

K₁掷①时的电机档的电压自适应功能，是R₇流通的电流与D₇流通的欠压电流对C₃放电的综合作用产生的。设T₂处于临界导通状态时，I_R9＝0，则I_D7对C₃放电时，R₇接入的影响较小，当T₂电流增加时，C₃上的放电电流又不足于使电路翻转，只要稍有I_D7流过，定时电路就会翻转，使欠压的断电阀值提高；反之，若T₂截止，则欠压的断电阀值降低（欠压断电阀值在180V上下自动调节）。

延时电路由电容C₃、电阻R₁₀、R₁₃和三极管T₃、T₄等组成，D₄是定时状态恢复二极管，K₁掷①时，由于K₁将R₈短路，C₃的充电回路是R₇、D₃。K₁掷②时，C₃的充电回路是R₇、R₈和D₃；放电主要是R₉。

双稳态电路用于消除继电器的抖动现象，电路引入两级翻转正反馈，一级由定时电容C₃负端接入T₅的集电极实现；二极由T₅、T₆组成的双稳态电路实现，C₆是翻转加速电容。LED₃、R₁₈、R₁₇、C₇等既是继电节电电路，又兼作工作指示器。

下面说明电路的动作过程。K₁无论掷①还是②，当接通电源或按动起动按钮时，定时电容C₃都将经两路充电，一路是12V经R₇、D₃（或R₇、R₈、D₃），另一路是10.2V经be₄、be₃、R₁₀到CR₃，当I_R9、I_R10约为零时，电路才给负载供电。以下用电压或电流变化关系简式表示各动作过程：

1、过流动作过程：U_R1↑→I_C2↑→I_R9↑→U_C3°↓→继电触发电路翻转断电

2、欠压动作过程：U_R11↓→I_D7↑→I_R9↑→U_C3↓→继电触发电路翻转断电

3、过压动作过程：U_R12↑→I_DW3↑→u_b5↑→继电触发电路翻转断电

4、K掷②闩锁过程：

5、电路翻转过程：

继电器断电

K₁掷②时具有延时供电功能；掷①时无延时供电功能，要操作起动与停止按钮。W₁是断电电流调节电位器。

表1列出了图1所示电原理图所得到的断供电动作时间。

Claims (2)

1、一种多功能断电保护器，包括外壳，从外壳内引出的输出电源线、负载插孔或插座、以及装在外壳内的控制电路板，其特征在于控制电路上形成的控制电路包括电源电路，保护信号检测电路，延时电路和双稳态电路。电源电路包括整流和稳压元件，它提供三种不同幅值的直流电压，保护信号检测电路由过流检测部分、欠压检测部分和过压检测部分组成，延时电路使电路断电后200秒内再恢复供电，双稳态电路用于消除继电器的抖动。

2、根据权利要求1的保护器，其特征在于，所述控制电路还包括一放电间隙，当雷击发生时，该间隙短路，并促使保险丝过速熔断。