CN87200618U - Dy型多功能全自动用电保安器 - Google Patents

Abstract

DY型多功能全自动用电保安器属于电子与电工技术领域。它采用了集成电路和双向可控硅等，使之同时具有电流型触电保护，过载(过流)保护以及电压的过压、欠压、瞬时断电等多功能保护。保护的断电时间＜0.01秒，停电5分钟后自动恢复供电，亦可手动立即供电。电源电压在0—280V(或0—380V)之间变化均能正常工作，该实用新型适用于各种用电场所及电器上，且功能多、全自动、耗电少、可保障人身及电器安全。

Description

DY型多功能全自动用电保安器

该实用新型属于电子与电工技术领域。它适用于各种用电电压为220伏的场所，可保障人身与电器的安全。

对于安全用电、不仅是对人身安全而言，实际上对许多电器如收录机，电视机，电冰箱，电子计算机及各种以电为能源的仪器等等，对电压大小都有一定的要求，通常为标定电压的±10％，且高端电压的超出比低端的不足危害更大，例如对标定电压为220伏，则通常电压大小在190伏～230伏之间是安全的，其功率也应是额定的。安全用电、应包括人身安全及电器的安全。即应具有一定的电压范围和额定的功率。

现有的电流型触电保护（家用电器大全P816）在正常状态下，220伏的交流电对于保护开关没有信号，仅当火线因绝缘性能降低而产生漏电，其漏电的电流若经过人体或其他物体而不经过工作零线，且漏电的电流值超过保护启动电流时，则保护开关动作即切断电源，对人和电器予以保护。电器的安全保护，对电机类常用热敏电阻特性或双金属片的热变形特性，由温度的高低来判定是否需要保护。对其它电器常采用磁饱和谐振式稳压电源来供电，当电压变化时，控制饱和电流，使输出电压稳定。对电压过大或过小，也可以取其越限信号来控制报警或继电器执行保护。但上述用电保护缺点是对电压的变化反应较差，或者自身功耗大，或者动作不够快，且触点电流大，有噪声、有火花、寿命短和有电压回差等等。

对比现有技术（国内专利85203580）“家用电器保护器”它仅包括电流保护与过压保护，且两部分均由继电器、电阻等电器元件组成。当电路中超过额定电流或电压的一定值时，即切断电源。

本实用新型的目的在于克服上述的缺点，提供一种多功能全自动的用电保安器。它可以在电网电压大范围的变化及仃电、供电、超标供电或瞬时断电等情况下，都能保障人身及电器的安全，且耗电少，效率高。

该实用新型是综合了电子技术和电工技术，采用集成电路和双向可控硅等，设计出同时具有电流型触电保护、过压保护、欠压保护及瞬时断电保护等多功能的保护装置。进行实时控制，在引起执行保护的因素解除后约5分钟，将自动恢复供电，也可以手动立即供电。

DY型多功能全自动用电保安器是本人的“多功能全自动用电保安器”实用新型专利（申请号86207848）的改进型。在电路中增加了过载（过流）判别器A₀，使电路的总负载功率总电流通过判别器A₀进行比较判别。如果达到或超过了额定功率，即当有危及电路安全用电时，过流判别器A₀将给控制电路A₄₄发出过流保护指令，A₄₄立即执行过流保护，从而避免了每次因过流而引起的烧断保险管，这样不仅给用户带来了方便，还加强了过流保护的功能。

该新型把熔断保险管作为二级过载（过流）保护仍予以保留，提高了安全可靠的能力，使之功能更加完善。

下面利用附图中的实例，对本实用新型作进一步的说明。

以220伏，50赫芝电压输入，经电流型触电取样器B和双向可控硅受控开关T及熔断保险管RD，输出给用电器供电。双向可控硅的导通或关断就是供电或关断电源状态。双向可控硅的工作状态由控制电路决定，其控制指令则分别由人身触电（含电器漏电）、电压过高、电压过低，电源的瞬时断电等供电状态而定。只有上述全部条件都合适，即为供电状态，可以安全用电。只要其中任何一个或一个以上条件不满足安全用电条件，那么将会立即自动切断电源，实现安全保护。

其原理见附图1所示，220V交流电除经本保安器通到用电器外，还分别送到保安器的供电电源W、过载（过流）判别器A₀、过压判别器A₁₁、欠压判别器A₂₂。图中的B是触电取样器、A₃₃是触电判别器、A₄₄是控制电路。A₀、A₁₁、A₂₂、A₃₃的指令均发给A₄₄。控制电路A₄₄的状态决定于双向可控硅开关元件T是供电还是断电。RD为过载（过流）的熔断保险管。

“DY型多功能全自动用电保安器”中的过载（过流）判别器A₀，它是由BG1三极管（3CG3）和D₃二极管（2CK18）及电阻R₄，R₅，R₆，R₇等元件组成。其数值：电阻R₄为数百Ω，R₅为数拾KΩ，R₆为数KΩ，R₇为0.1－1Ω，D_w1和D_w2为稳压二极管，其稳压值在几伏－20伏之间。

图1中的A₁₁是由R₂、R₃、R₈、R₉、R₁₀、D_w2、D₅、C₆和A₁等元件构成；

A₂₂是由R₂、R₃、R₈、R₉、R₁₀、D_w2、D₆、C₆和A₂等主要元件构成；

A₃₃是由B、A₃、D₄和R₁₁等主要元件构成；

A₄₄是由A₄、C₇、C₈、C₉、R_19～26、BG_2～4等主要元件构成；

图1中B是由L、L₁、L₂等元件构成

电路原理见附图2所示，1和2是输入端，1接火线，2接工作零线，3和4是输出端，3接火线，4接工作零线，并由3与4向用电器供电；5和6则分别接大地（地线）及电器的外壳。使用时的联线见附图3，输入端1、2、5为外出引线：1端红色线接电源火线，2端黄色线接电源工作零线，5端黑色接大地（地线），输出端为3、4、6，其中3接火线，4接工作零线，3和4即为220V供电线路。6接用电器外壳（即接地）。

该图中的A₁，A₂，A₃，A₄为电压比较器，运算放大器。

该保安器的外形见附图4所示。其尺寸约为：长150mm，宽100mm，高55mm

本实用新型的优点在于当电源电压在0～280V（或0～380V）之间变化时，均能正常工作，并在给定的电压范围内供电。例如出厂时对电源电压的变化可以做到予定值为：过压保护＞235±5V；欠压保护＜180±5V；瞬时断电保护（仃电、供电、超标供电）。对于人身保护，可以做到人身触电和漏电动作电流：6±2mA；当过载（过流）能熔断保险管作过流保护。上述各种保护均有可识别的显示。其保护的断电时间＜0.01秒，且在引起保护的原因解除后约五分钟，将自动恢复供电，同时无触点，无火花，无噪声，无射频干扰。负载的功率可分别为600W，1000W、1200W、1600W、2000W、3000W、4000W、5000W八档。本保安器空载时的功耗为＜2～3W，有载时另加总功耗的0.5％～1％。总之，该保安器具有多功能，全自动，耗电少，保安全等优点。

该用电保安器，也可以移植在电器产品内，同时对本实用新型进一步开发，即可用于三相电源。

实施例：

见附图1、2、3、4所示，其中除在附图说明中给以说明外，现给出实施的必要参量数据如下：

C₁、C₂：0.033μF／400V

C₃：1－5μF／400V

C₄、C₅、C₆、C₇、C₈、C₉：10～200μF

C₁₀： 0.1－1μF／400V

R₁： 22K～27K

R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、 1～10K

R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅

R₃、R₁₀、R₁₉、R₂₇100K～300K

R₁₆、R₁₇、R₁₈、R₂₀

R₂₃、R₂₅、R₂₆200Ω－2K

BG1～BG4为3DG管

T双向可控硅开关：    3A～30A

D₁、D₂、D₃： 1N4002

D₄、D₅、D₆： 2DK

D₇、D₈、D₉、D₁₀、D₁₁： LED发光管

D_w1D_w2：稳压管

V_w：稳压集成电路

说明书附图说明

附图1 原理框图 A₀过载（过流）判别器

A₁₁过压判别器 W 保安器供电电源

A₂₂欠压判别器 B 触电取样器

A₃₃触电判别器 T 可控硅开关元件

A₄₄控制电路 RD 熔断保险管

附图2    电路原理图

K₁触电自检按扭开关

K₂立即恢复供电按钮开关

A        火线或工作零线判别试验孔

A₁、A₂、A₃、A₄电压比较器，运算放大器

附图3    使用联线图

～220        电网火线        0        电网工作零线

DD        电度表        RD        保险管

DY型        该保安器        LED        发光二极管状态指示灯

K₁K₂按钮开关 1 红导线接火线

1、2、5        输入端        2        黄导线接工作零线

3、4、6        输出端        5        黑导线接地线

3        火线        RL        用电器

4        工作零线

6        接电器外壳

附图4        DY型多功能全自动用电保安器的外形图

Claims (2)

1、一种220伏交流电流经高压判别器、低压判别器、触电判别器、及控制电路与供电系统的小型用电保安器，其特征在于

1.220伏交流电，流经电流型触电取样器B和双向可控硅受控开关T及熔断保险管RD，输出给用电器

2.220伏交流电流经过载(过流)判别器A₀。

2、按照权利要求1所述的用电保安器，其特征在于过载（过流）判别器A₀是由BG1三极管和D₃二极管及电阻R₄、R₅、R₆、R₇等元件组成，其中元件R₄为数百Ω，R₅为数拾KΩ、R₆为数KΩ、R₇为0.1－1Ω，稳压管DW₁和DW₂的稳压值在几伏－20伏之间。

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