专利名称：家用电器保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及家用电器的保护装置。
交流电网的电压波动引起电器不正常工作，甚至造成损伤或烧毁，因此需用交流电稳压装置，早年用电子管线路和磁饱和变压器构成稳压器，效率较低，半导体技术发展后，效率有所提高。
家用电器随着人民生活水平的提高而得到普及，可是由于电网电压上下大幅度波动，致使家用电器不能正常运行或者缩短使用寿命，造成早期损坏，相继出现的市售稳压器存在着功能少，自耗大的缺点。
图1是目前现有稳压器的电路原理框图。它先将电网电压由电压限幅器1限幅，使输入电压变化时内部输出电压基本稳定，然后再升高一个补偿电压△u，使输出达到一个稳压值，由于电压限幅器1和补偿器2都消耗电能，所以这种方式的稳压器效率较低。且没有多种保护功能。
因此，本实用新型的目的在于提供一种自耗低效率高的多功能稳压器。它兼有节能高效的稳压功能和超压保护，漏电触电保护和时间保护功能。
本实用新型的上述目的是通过包括以下部件构成的保护器加以实现的对输入电压进行监测控制的选通开关，用于鉴别负荷大小的负荷鉴别器，用于补偿电网电压偏差的相位控制器和电压补偿器。当输入电压低于或高于正常范围电压时，选通开关立即启动电压补偿器和相位控制器补偿输出电压，维持输出电压的稳定。虽然电网电压低于或高于正常范围，但在没有负荷时，负荷鉴别器控制选通开关直通输出，电压补偿器和相位控制器停止工作，自耗可以降低，一旦有负荷时，负荷鉴别器立即启动电压补偿器及相位控制器使输出电压正常。
本实用新型的保护器的优点在于大大降低了空载自耗和大大提高了稳压效率，并且具有多种对家用电器的保护功能。
下面参见附图，对本实用新型的一个实施例作详细说明。
图1是现有稳压器的电路原理框图；图2是本实用新型保护器的一个实施例的框图说明；图3是该实施例的电原理图；图4是该实施例被安置在一壳体中的安装结构图。
参见附图2，图2是本实用新型之实施例的框图说明。图中标号10表示选通开关，20表示电压补偿器，30表示相位控制器，40表示负荷鉴别器，50表示触电漏电保护器，60表示断电时间保护器。
下面分别说明各部分的构成和作用。
负荷鉴别器具有当负荷减少到家电最小值，如小于8W日光灯的耗电量时，负荷鉴别器40切断电压补偿器20和相位控制器30的用电，停止其工作以降低自耗。
当负荷增大到额定值以上时，负荷鉴别器40切断输出以限额供电和防止过载造成火灾。
当负荷在额定值以内时，负荷鉴别器不干预选通开关10的工作以起到监测作用。
断电时间保护器60是当断电时间长于5分钟后再来电时，保护器经2秒左右就能立即供电。每当发生短时间断电而立即来电时，能切断供电并待5－7分钟后供电。
选通开关10是长期保持监控作用；当电网输入电压偏低时启动电压补偿器20和相位控制器30将电压调高，使输出电压正常，以达到稳定的电压输出。如果输入电压偏高的话，启动电压补偿器20和相位控制器30将电压调低，使输出电压正常。如果输入电压超出稳压范围，例如在270－380伏之间时，切断输出以达到高压保护作用。在输入电压符合家电正常工作电压范围时，关去电压补偿器20和相位控制器30，将输入与输出直接接通以降低自身功耗。
电压补偿器20的设计特征在于使电压补偿器20的电源来自本保护器输出端，使它工作电压范围扩大以提高稳定性并降低成本。
参见附图3，图3是本实施例的电路原理图。本装置的电源由C1，C2，二极管D15，D16，D17，D18组成。图2中的负荷鉴别器40由变压器B1，B2，二极管D1，D2，D3，D4，D5，D6，晶体管BG1，BG2，BG3，BG5，BG6构成。负荷的大小检出是由感应线圈B1来完成的。负荷大，则B1的初级线圈中的电流大，且B1输出大；负荷小，则B1输出小。当负荷小到设定阈值(该阈值对应于家电中最小用电器之负荷量)以下时，BG1截止，BG2通过并输出低电平，通过D2，D3，D4使继电器J1，J2，J3全部释放，使电压补偿器和相位控制器停止工作以降低自耗。如果负荷大到最大额定值以上时，感应线圈B2输出增大使BG3导通，从而BG5导通，BG6导通，经R1电阻正反馈使BG6达到饱和，输出高电平，经二极管D8使BG7导通，BG8截止，J4释放，切断输出，停止供电。
由于BG3，BG5，BG6形成强正反馈，因此一旦BG3导通，BG6就保持在输出高电平，只有排除过载故障后，人为合一下开关K，才能使BG6截止，BG7截止，BG8导通，J4吸合，恢复供电。
电压补偿器能用电子管放大器，晶体管放大器，变压器等构成，本实施例中采用变压器B4，继电器J1，J2，J3的触点等组成，作为例子，变压器次级L1电压为24.5V，L2电压为28V。
在本设计中，变压器B4的初级被连到本保护器的输出端，因而可以改善B4的工作电压区间，稳定性亦能提高。
当继电器触点J1－1，J2－1，J3－1，J1－2，J2－2，J3－2的状态如图所示时，即J1，J2，J3均释放，B4初级没有电源接入，保护器的输入和输出直接相通，则输出的是电网电压，即电网电压在正常范围内或是无负荷的状态。
当电网电压超过额定值上限例如242伏时，调节电位器W4输出的电压使比较器IC5输出高电平，BG9导通，J3吸合，电网电压输入经变压器B4次级绕组L2降压(与初级反相位)输出，使电压降低，落入正常范围。
如果电网电压在额定值内例如198V至242V范围内，则比较器IC2，IC3，IC5输出均为低电平，BG9、BG10、BG11截止，J1，J2，J3均释放，变压器B4不接入电网，B4没有输出，输出电压即为电网电压，处于监测状态，以降低功耗。
当电网电压降至额定值下限例如198伏以下时，调节电阻W2的输出使IC3输出为高电平，则BG10导通，继电器J2吸合，电网电压经B4线圈L2升压，上升至正常范围。
如果电网电压降至173V(此时输出电压接近198V)，调节W1的输出使IC2输出高电平，BG9导通，J1吸合，电网电压经B4的线圈L1L2升压至正常范围，并且当电网电压继续下降至151伏输出电压仍能保持在正常范围。
当然，只要改变L1，L2绕组的电压大小，稳压调整范围会得到相应改变。
本实施例中相位控制器主要由IC1，W1，W2，W3，W4构成。其作用是控制电压补偿器的工作相位。在本装置的工作范围内(150－380V)，IC1提供稳定的基准电压输入IC2，IC3，IC4，IC5。
由于C2和D17，D18供给的直流电平随电网电压的变化而改变，以W1，W2，W3，W4的电平控制IC2，IC3，IC4，IC5的监测动作电压，对应的输入电压由IC4，IC5，IC2，IC3作相应响应。
本实用新型中的选通开关主要由比较器IC2，IC3，IC4，IC5，J1，J2，J3，J4，BG8，BG9，BG10，BG11构成。选通开关监测电网电压并实施对“电压补偿器”进行控制，它由集成电路块构成，自身功耗很低。
当电网电压高于270伏时，即经稳压后输出电压大于242伏时，IC4输出高电平，通过D9使BG7导通，BG8截止、J4释放，切断输出供电，如果电网电压回降至265V时，IC4输出低电平，BG7截止，BG8导通，J4吸合，自动恢复供电。这种超压保护是自动进行并自动恢复的。
在本实用新型中的断电时间保护器IC4，BG8，BG12，BG13，BG14，BG15，J4构成。如果断电，电容C3上电荷经D10快速放电，再马上上电，IC1输出经R2向C3经BG15和D11充电，经过一段延迟保护时间(一般为5－7分钟)充电至W3监控的电平时，IC4输出高电平转换成低电平，BG7截止，BG8导通，J4吸合，其触点与输出端接通输出供电，这时BG7集电极为高电平，BG12导通，电容C3充电至基准电压。
如果停电时间大于某段充电时间(在此例中为5－7分钟)，电容C5上的电荷已经放完，上电时，由于C5电压不足，不能突变，所以BG15截止，C3不起作用，R2向C6充电，C6容量比C3小得多，所以IC4很快的由高电平转换为低电平，BG7截止，BG8导通，J4吸合，输出快速供电。
当由于过压，漏电触电等原因造成切断保护时，BG7由截止转导通，产生负跳变，经C4微分，BG13截止，BG14导通，使C3电荷快速释放，恢复断电延时保护功能。
本实用新型中所述的触电漏电保护器是由B3，D7，BG4，构成的。B3是电流互感器，倘若没有触电漏电，互感器输出为零，当有漏电触电时，次级有输出，经D7整流成直流，达到一定电平时BG4导通，经BG5，BG6，及R1正反馈，BG6维持饱和，输出高电平，经D8，BG7，BG8，使J4释放，切断供电，当排除触电漏电故障之后，人工合一下开关K，使J4吸合，恢复供电。
参见附图4，图4是本实施例所述的电器保护器安装在一壳体中的示意图。在外壳100中有变压器200，印刷电路板300上装有电路的电子元件，继电器400，输入端500和输出端600。
权利要求1.一种家用电器保护器，其特征在于对负荷大小进行鉴别的负荷鉴别器，与所述负荷鉴别器相连的电压补偿时，电压补偿器进行电压调整，与选通开关相连的相位控制器决定电压补偿器的调整相位，以及对电网电压进行监测并决定输入和输出连接关系的选通开关。
2.如权利要求1所述的家用电器保护器，其特征在于所述负荷鉴别器包括串接在电气回路中的感应线圈和晶体管放大器。
3.如权利要求2所述的家用电器保护器，其特征在于所述电压补偿器包括变压器。
4.如权利要求3所述的家用电器保护器，其特征在于所述选通开关包括继电器，驱动放大器及比较器，所述继电器触点决定电压补偿器和输出端的连接关系。
5.如权利要求4所述的家用电器保护器，其特征在于所述相位控制器包括基准电压源和可变电阻器，所述可变电阻器决定了所述比较器的阀值电压。
6.如权利要求1所述的家用电器保护器，其特征在于还包括由感应线圈和放大器构成的漏电保护器，其输出与选通开关相连。
7.如权利要求1所述的家用电器保护器，其特征在于还包括由比较器和充放电电容构成的断电时间保护器，其输出与选通开关相连。
专利摘要一种家用电器保护装置，包括检测负荷大小的负荷鉴别器40，用以稳定电压的电压补偿器20，选通开关10，相位控制器30及漏电触电保护装置50以及断电时间保护装置60，与一般保护器相比具有功耗特别省的优点、对于超高压能保护对于过压，欠压等都能够补偿，使输出为正常值。
文档编号G05F1/20GK2063251SQ89203750
公开日1990年10月3日 申请日期1989年3月29日 优先权日1989年3月29日
发明者陆异华 申请人:陆异华