CN85204927U

CN85204927U - 微型安全多功能电源插座

Info

Publication number: CN85204927U
Application number: CN 85204927
Authority: CN
Inventors: 靳军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-11-16
Filing date: 1985-11-16
Publication date: 1987-03-04

Abstract

一种微型安全多功能电源插座，是一种电源插座、触电保安装置及交流调压电源装置的组合物。使用双向可控硅来作调压元件及在触电时迅速切断电源。可用于调速、调温或调光，特别适用于便携式电气设备或需要移动的电气设备，以保证安全。并加有过流保护电路。

Description

本实用新型涉及一种微型安全多功能电源插座，具体地说是一种电源插座、触电保安装置及交流调压电源装置的组合物。

一般触电保安器、交流调压装置及电源插座都是独立的商品，如1984年第11期“无线电”杂志第25页上发表的王玉亭著的“家庭用电保安器”就报导了一种由整流器，零序电流变压器，由两晶体管及其附属电路所组成的电子开关，断电用电磁继电器，及在整流器电源回路中串联的电阻与电容相并联的电路等组成。此外在“电气时代”杂志1985年第六期第六页上，卫宁著“双向可控硅调压电路干扰的抑制”中也报导了一种用双向可控硅调压的电路，其中以双向可控硅为调压元件，以电阻电容串联的移相电路来控制双向可控硅的导通角，从而进行调压。但都是分开使用，功能单一，而且在触电保安电路中用电磁继电器断电保护，切断速度较慢。

为了克服以上缺点，本实用新型的一个目的是将触电保安器、交流调压电源装置及电源插座三者巧妙地结合在一起。

本实用新型的另一目的是采用双向可控硅，既作为触电时切断电源的固体开关，又作为无级调压装置的调压元件，使双向可控硅一物两用，且触电时切断速度快。

本实用新型的另一目的是使整流器一物两用，既供给可控硅触发电路的电源，又供给触电保安部分电子开关的直流电源。

本实用新型的另一目的是还可设有双向可控硅的过流保护电路，以便过载时保护双向可控硅。

故这样组合的结果使功能增加，体积小，可装在4.5Cm×8Cm的小板上，且成本低。特别适用于便携式电气设备或需要移动的电气设备如电动工具等。在发生触电事故时，可以自动断电保证人身安全，又不致造成全部电源断电。调压部分可供电机、照明灯及电熨斗等电器使用，可以起到调速、调光或调温等作用。甚为方便。

本实用新型提供的微型安全多功能插座是一种触电保安装置、交流调压电源装置及电源插座的组合。

本实用新型所提供第一实施例包括零序电流变压器，电子开关，整流器，滤波稳压器，电源插座，一个以上作为触电时切断电源及无级调压的调压元件的双向可控硅，可控硅触发电路，连接整流器输出与滤波器之间的隔离部件及在整流器交流电压输入电路中所串联的电阻。

本实用新型的另一实施例还包括有可控硅的限流保护电路。

以下结合附图，对本实用新型的最佳实施例作详细描述，附图中：

图1为微型安全多功能电源插座的示意方块图；

图2为微型安全多功能电源插座的第一实施例的示意原理线路图；

图3为带有过流保护的第二实施例微型安全多功能电源插座的示意原理线路图。

参见图1，在电源与输出插座〔CZ〕之间串联有零序电流变压器〔D₁〕的两个初级线圈〔L₁〕及〔L₂〕及双向可控硅，双向可控硅可以采用1个以上，一般可用1或2个，但以采用两个双向可控硅较佳。本实用新型中所有附图都是按两个可控硅画的。双向可控硅〔T₁〕及〔T₂〕的触发电路〔2〕为双基极二极管驰张振荡器，其输出信号g₁及g₂分别连到双向可控硅T₁及T₂的控制栅极，使该可控硅导通，并可调整该可控硅的导通角，从而改变电源插座CZ输出电压的大小，起调整电压的作用，且可以无级调压，整流器〔1〕将交流电压变为脉动的直流电压，在整流器的一次交流输入端经电阻R与交流电源a端相连，可起降压作用。整流器〔1〕的输出供给触发器〔2〕，使触发器〔2〕工作，并使触发器〔2〕的输出脉冲信号g₁及g₂与电源电压同步。整流器〔2〕的输出经隔离部件〔3〕后到滤波稳压器〔4〕，经滤波并稳压后得到恒定直流电压，供给电子开关〔5〕所需要的电源。

零序电流变压器B₁的初级是双线并绕的平衡线圈L₁及L₂，L₃为其次级线圈。如无人触电或不漏电时，线圈L₁及L₂上流过的交流电流大小相等，方向相反，此时次级线圈L₃无感应电压，电子开关〔5〕不工作，此时双向可控硅T₁及T₂由触发器输出的触发脉冲触发，插座CZ向负载供电，且其电压可调。

当有人触电或漏电时，线圈L₁及L₂上的电流不再相等，线圈L₃上产生感应电压，此感应电压达到一定大小时，电子开关〔5〕导通，整流器〔1〕的输出电流增加，在电阻R上的交流电流也增大，电阻R上的降压增大，使整流器〔1〕输出的直流脉动电压降低，不足以使触发器〔2〕中的驰张振荡器振荡，因而无触发双向可控硅T₁及T₂的脉冲电压产生，双向可控硅T₁及T₂不导通，插座CZ上的电压为零。当触电时，插座CZ可在0.0001秒左右断电，因而保证了安全。隔离部件〔3〕是单向导电元件，当Ucd＞Ued时电流可以由整流器〔1〕经隔离部件〔3〕流向滤波稳压器及电子开关。当Ucd＜Ued时，则电流不能反方向流动，此时从图1的线路中看，隔离部件左面的恒定直流电压不能反过来影响其右边的脉动直流电压。单向导电元件可以是二极管如晶体二极管，也可以是其他能单向导通的元件，如三极管等。这样就能保持触发脉冲与电源同步。

参见图2，其中整流器〔1〕为由四个二极管D₁到D₄所组成的桥式整流器，触发器〔2〕为由双基极二极管BG3所组成的驰张振荡器电路，B₂为脉冲变压器，有两个输出绕组分别输出g₁g₂脉冲到双向可控硅T₁及T₂，脉冲变压器B₂连在双基极二极管BG₃的第一基极，第二基极上与电源之间接有电阻R₅，双基极二极管BG₃的发射极则与电阻R₄及电容C₅相连，调节与电阻R₄串联的可变电阻W可以改变电容C₅的充电时间常数，由于双基极二极管的电源是脉动的直流电源，故其振荡与电源同步，因而改变可变电阻W可以改变双向可控硅的导通角，该驰张振荡器是一常规电路。也可以采用其他通用的接法。隔离部件〔3〕使用一晶体二极管D₅其正端与整流器〔1〕输出端“C”相连，其负端与滤波稳压器〔4〕中的电阻R₃相接，滤波稳压器〔4〕由电阻R₃，电容C₄串联及与电容C₅相并联的齐纳二极管D组成，可以起到滤波稳压作用，可供给电子开关〔5〕稳定电压。该电压可以为例如12伏。电子开关采用由晶体管BG1及BG2所组成的有正反馈的两级放大器电路。两晶体管连接的特点是每一管的集电极电流分别流入另一管的基极。当零序电流变压器因触电或漏电而在其线圈L₃输出有较大的电压时，使晶体管BG2导通，经放大后的该管集电极电流中一部分流入晶体管BG1的基极，一部分流经电阻R₂，流入晶体管BG1的基极电流经该管放大后，其集电极电流流入晶体管BG2的基极，由于正反馈作用使两管的集电极电流迅速饱和，使整流器输出电压大为降低，不是以使含双基极二极管BG3的驰张振荡器产生振荡，故脉冲变压器B2无输出，双向可控硅〔T₁〕及〔T₂〕截止，插座CZ断电，因而保证了人身安全，人体触电部位便可与带电部位脱离。此外电阻Rk、按钮K是检查触电保护电路工作是否正常用的。按下该按钮K相当于线路中有一定的漏电电流，此时插座CZ应无电压输出，即表示电路工作正常。电容C₁与L₃组成并联谐振电路，谐振于50赫的频率上，以提高抗干扰能力。电子开关〔5〕还可以用可控硅等。R₆为降压电阻。

如图3所示，其中整流器为D₁到D₄的桥式整流器，交流电源回路中串联有降压电阻R₅，触发器的驰张振荡器所用双基极二极管BG4，本振荡器的输出变压器B₂的初级线圈与电容C₄串联后连在该管的发射极与第一基极之间，其输出分别送到双向可控硅T₁及T₂的控制栅，控制双向可控硅T₁及T₂的工作，同样可变电阻W的调整可以改变双向可控硅的导通角，此振荡器是另一种常规的驰张振荡器电路，与脉冲变压器B₂的初级线圈并联的二极管有类似续流二极管的作用，可以避免负脉冲的输出，此种接法可以使主回路与控制回路免去电的联系。隔离部件为二极管D₅，电阻R₂及电容C₂及齐纳二极管D组成滤波稳压器，可控硅T₄为电子开关，当发生触电及漏电时，零序变压器B₁的线圈L₃的电压使可控硅T₄导通，整流器的输出电流增加，由于R₅的降压作用，使驰张振荡器不振荡，脉冲变压器无输出，双向可控硅T₁T₂因无触发脉冲而不导通，电流插座无输出，因而保证人身安全。

在双向可控硅电路中还可以加各种过电流保护电路，如加装快速熔断器及在交流侧的过电流继电保护等，图3中的本新型的实施例中在交流回路中串联电阻Rx，并增加一双向可控硅T₃，该双向可控硅的一端与电阻R₅的连整流器的一端相连，其另一端则与电阻R_X的连线圈L₂端相连，其控制极则与电阻R_X的另一端相连。电阻R_X的阻值较小，当负载电流为额定值时，不足以使双向可控硅T₃触发处于关断状态，当负载电流大于额定值达到电流的截止值时，在电阻R_X上产生的电压升高，可触发双向可控硅T₃工作，因而有较大电流经电源的一端a→R₅→T₃→L₂→电源的另一端b。在电阻R₅上降压使整流器的输出降低，不足以使驰张振荡器振荡，因而无触发脉冲输出，使双向可控硅T₁及T₂截止。起到过载保护作用。由于双向可控硅所需的触发电压只要达到额定值，不论其为正或负皆能使其导通，故过流保护所需零件少，电路简单，而且效果好。此外开关KA为电源开关。与双向可硅T₁及T₂相并联的电容CZ及电阻RZ的串联支路为吸收保护电路。

Claims

1、一种微型安全多功能电源插座，包括电源插座，其特征在于触电保安器、交流调压电源装置及电源插座三者的组合物。

2、如权利要求1所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于零序电流变压器［B1］，电子开关［5］，整流器［1］，滤波稳压器［4］，电源插座CZ，一个以上作为触电时切断电源及无级调压元件的双向可控硅，隔离部件［3］，连在电源一端与整流器之间的电阻［R］及触发电路［2］。

3、如权利要求2所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于隔离部件［3］为晶体二极管。

4、如权利要求2所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于电子开关为有正反馈的两级晶体管放大器或可控硅元件。

5、如权利要求2所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于触发电路［2］为由双基极二极管组成的弛张振荡器。

6、如权利要求5所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于脉冲变压器［B₂］初级连在双基极二极管的第一基极电路中或与电容串联连在双基极二极管的发射极与第一基极之间。

7、如权利要求2所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于装有过流保护电路。

8、如权利要求7所述的微型安全多功能电源插座，其特征在于过流保护电路包括电阻［Rx］及双向可控硅［T₃］。