专利名称：交流电电子保险丝的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电技术子、电工技术领域，涉及一种交流电电子保险丝。
背景技术：
以前常见的220V交流电源开关是配有瓷插保险丝的闸刀开关，保险丝是利用电流热效应。发热量公式Q = 0. 24I2RT，其中Q是发热量，I是流过导体的电流，0. 24为常数，R是导体的电阻值，T是电流流过导体的时间，保险丝熔断过程实际就是一个热量积累过程。当电路电流达到保险丝的熔断电流或者超过熔断电流，如果时间足够短，达不到保险丝熔断的温度，保险丝是不会熔断的。因为保险丝的工作不够可靠，所以已经被淘汰多年。现在流行的是小型断路器，俗称“空气开关”。断路器用于保护220V交流电源线路的短路和过载，尤其适用于工业、商业和民用的配电系统，具有外型美观，体积小，重量轻，分断能力好，脱扣迅速，导轨安装，使用寿命长等特点。在正常情况下，主要用于220V交流电源线路不频繁转换、分断。但是，有些场合220V交流电源的用电设备需要一种动作可靠、快捷、可反复使用的“保险丝”，空气开关的可靠性就略显不足。经过多种方案试验、比较筛选，本实用新型使用少量分立元件实现了预期目的。以下详细说明这种动作可靠的交流电电子保险丝制作有关技术。
实用新型内容发明目的及有益效果因为瓷插保险丝的工作不够可靠，所以早已被淘汰。俗称“空气开关”的小型断路器是目前使用最为普遍的。但断路器在正常情况下，多用在市电线路不频繁转换或电动机不频繁起动。它在有些需要一种动作可靠、快捷、可反复使用等方面，断路器就略显不足。本实用新型所述的动作可靠的交流电电子保险丝可以通过如下技术措施来解决上述一系列的缺陷。电路工作原理交流电电子保险丝实际上它是一个过流保护开关。220V交流电源经电源变压器T降压、硅整流二极管D2半波整流，电解电容C2滤波后，得到12V直流电压供控制电路使用。电阻Rl是串接在220V交流电源的火线端L回路中电流取样电阻，阻值为0. 27 Q，它对220V交流电源主电路不会有影响，通过它的电流是所有用电器电流的总和。当通过电 阻Rl的电流有效值达到3A时，取样电阻Rl上的压降 0. 8V，取样电阻Rl两端交流电压经肖特基二极管Dl半波整流和电解电容Cl滤波后，输出约0. 3V的电压，此电压还不能使单向可控硅VS触发导通，因单向可控硅VS的触发阈值电压为0. 6V。如果用电负载发生异常使电流继续增大，达到3A以上时，则取样电阻Rl两端交流电压> IV，电解电容Cl输出电压彡0. 6V时，单向可控硅VS获得触发电压而导通，继电器Kl吸合，其常开触点Kl-I接通交流接触器K2的电源，由交流接触器的常闭触点K2-1自动切断220V交流电源供电回路，实现“保险丝”的保护功能。[0008]电路中电位器RP 是限流电阻，是为保护单向可控硅VS控制极不被过流损坏而设置。当用电负载发生短路时，220V电压在瞬间几乎全部加在取样电阻Rl的两端，由于电位器RP的存在，使流过单向可控硅VS的平均电流不超过9. 9mA。如果没有限流电位器RP，单向可控硅VS将在瞬间因过流而损坏。电阻R2、电解电容Cl构成防误动作电路，它能有效地消除电网中各种瞬间强电流，如彩电、冰箱等开机启动电流造成电子“保险丝”误动作。电解电容Cl容量大小直接影响电子“保险丝”动作的灵敏度。电阻R3和发光二极管D3构成电子“保险丝”动作指示电路。技术方案交流电电子保险丝，由220V交流电源、12V半波整流电源、单向可控硅控制及其触发电路、防止保险丝误动作电路、交流接触器控制电路及保险丝的动作指示电路组成，其特征包括12V半波整流电源变压器T的初级一端接220V交流电源的火线端L，变压器T的初级另一端接220V交流电源的零线端N，变压器T的次级一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接电解电容C2的正极，变压器T的次级另一端和电解电容C2的负极接电路地GND ；单向可控硅控制及其触发电路单向可控硅VS的阳极串接常闭式按钮开关SB后接在直流继电器Kl线圈的一端，直流继电器Kl线圈的另一端接硅整流二极管D2的负极，单向可控硅VS的控制极串接电位器RP后接肖特基二极管Dl负极，肖特基二极管Dl正极接交流接触器K2的常闭触点K2-1中的静触点和取样电阻Rl的一端，取样电阻Rl的另一端和单向可控硅VS的阴极接220V交流电源输出的火线端L’，交流接触器K2的常闭触点K2-1中的动触点接220V交流电源火线端L ；防止保险丝误动作电路电解电容Cl的正极与电阻R2并联后的一端接单向可控硅VS的控制极，电解电容Cl的负极与电阻R2并联后的另一端接电路地GND ；交流接触器控制回路交流接触器K2线圈的一端接220V交流电源的零线端N，交流接触器K2线圈的另一端串接直流继电器Kl的常开触点Kl-I后接在220V交流电源的火线端L ;220V交流电源输出的火线端L’与电路地GND相连。保险丝的动作指示电路发光二极管LED的正极串接电阻R3后接硅整流二极管D2的负极与直流继电器Kl线圈的一端，发光二极管LED的负极接直流继电器Kl线圈的另一端。
附图I是本实用新型提供的交流电电子保险丝一个实施例的电路工作原理图；附图I中220V交流电源的输入端分别为火线端L、零线端N ；220V交流电源的输出端分别为火线端L’、零线端N ;交流电源的火线端L’与电路地GND相连。
具体实施方式
按照附图I所示交流电电子保险丝的电路工作原理图和附图说明及以下所述的元器件技术要求实施，即可实现本实用新型。[0019]元器件的选择及技术参数VS为单向可控硅，选用BT169D或CR1AM-6、MCR100-1等小型塑封的单向可控硅；Dl选用肖特基二极管，通过大电流时正向压降应彡0.4V;D2选用IN4004或IN4007型硅整流二极管；LED选用0 5mm普通红色发光二极管；Rl为取样电阻，选用高精度线绕电阻，其阻值是0.27Q，当220V交流电源供电回路中电流达到3. IA时，“保险丝”会立即动作；若需改变动作电流，则取样电阻Rl的阻值可由经验公式R1 = 0. 8V/I估算，I为“保险丝”的动作电流；电阻R2、R3均使用RTX-1/4W型金属膜电阻；R2的阻值是82KQ ；R3的阻值是1.5KQ ;电位器RP的阻值是22KQ ；电容Cl、C2用CD11-25V型电解电容，容量分别是22 U FU000 U F ；变压器T选用220V/12V、3W电源变压器，要求长时间连续运行不发热；Kl选用适合在印制电路板上直接焊接的JZC-22FA型中功率直流继电器，其触点负荷为220VX3A ；K2为单相交流接触器，触点容量根据用电量确定，本实施例选用6A ；SB用小型自复位常闭式按钮开关。电路制作与调整焊接好的电路板应装入体积合适的胶木或塑料盒内，“保险丝”盒的面板开两个孔分别用于安装固定发光二极管LED和按钮开关SB，电路板上的进、出线端子接上电工常用的胶木接线端子，以方便连接使用；电路接线经检查无误后，接着检测“保险丝”动作的灵敏度。以额度电流3A、取样电阻R1=0.27Q为例，在进线端接上220V交流电源，在出线端接上600W负载。此时“保险丝”应当无动作；如果“保险丝”动作，应适当减小取样电阻Rl阻值；然后接着增加100W负载，如在600W负载上再并联一只100W灯泡，电路应当迅速被切断，即直流继电器Kl和交流接触器K2相继吸合、发光二极管LED被点亮。否则，应仔细检查电路接线和元器件的质量。电位器RP用于精确调整因元件离散性而造成的动作误差。使用方法检验好的“保险丝”可安装在用户配电盘上，其两进线、出线端应按附图所示正确串入供电回路中，完成这些工作后即可投入使用；该交流电子“保险丝”除了直接用于替代各种仪表设备内部原来的普通保险丝，亦可代替家庭用电电路的总保险丝盒，安装时一定注意进、出线不能接错；在用电负载短路故障或220V交流电源线路故障排除之后，只须按一下按钮开关SB，220V交流电源即可恢复正常供电。
权利要求1.一种交流电电子保险丝，由220V交流电源、12V半波整流电源、单向可控硅控制及其触发电路、防止保险丝误动作电路、交流接触器控制电路及保险丝动作指示电路组成，其特征包括 12V半波整流电源中变压器T的初级一端接220V交流电源的火线端L，变压器T的初级另一端接220V交流电源的零线端N，变压器T的次级一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接电解电容C2的正极，变压器T的次级另一端和电解电容C2的负极接电路地GND ； 单向可控硅控制及其触发电路中单向可控硅VS的阳极串接常闭式按钮开关SB后接在直流继电器Kl线圈的一端，直流继电器Kl线圈的另一端接硅整流二极管D2的负极，单向可控硅VS的控制极串接电位器RP后接肖特基二极管Dl负极，肖特基二极管Dl正极接交流接触器K2的常闭触点K2-1中的静触点和取样电阻Rl的一端，取样电阻Rl的另一端和单向可控硅VS的阴极接220V交流电源输出的火线端L’，交流接触器K2的常闭触点K2-1中的动触点接220V交流电源火线端L ； 防止保险丝误动作电路中电解电容Cl的正极与电阻R2并联后的一端接单向可控硅VS的控制极，电解电容Cl的负极与电阻R2并联后的另一端接电路地GND ； 交流接触器控制回路中的交流接触器K2线圈的一端接220V交流电源的零线端N，交流接触器K2线圈的另一端串接直流继电器Kl的常开触点Kl-I后接在220V交流电源的火线端L ；220V交流电源输出的火线端L’与电路地GND相连。
2.根据权利要求I所述的交流电电子保险丝，其特征是保险丝动作指示电路中的发光二极管LED的正极串接电阻R3后接硅整流二极管D2的负极与直流继电器Kl线圈的一端，发光二极管LED的负极接直流继电器Kl线圈的另一端。
专利摘要本实用新型涉及一种交流电电子保险丝。交流电电子保险丝，由220V交流电源、12V半波整流电源、单向可控硅控制及其触发电路、防止保险丝误动作电路、交流接触器控制电路及保险丝的动作指示电路组成。因为瓷插保险丝的工作不够可靠，所以早已被淘汰。俗称“空气开关”的小型断路器是目前使用最为普遍的。但断路器在正常情况下，多用在市电线路不频繁转换或电动机不频繁起动。它在有些需要一种动作可靠、快捷、可反复使用等方面，断路器就略显不足。本实用新型所述的动作可靠的交流电电子保险丝可以通过如下技术措施来解决上述一系列的缺陷。
文档编号H02H3/08GK202395416SQ20112051749
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月10日 优先权日2011年12月10日
发明者陈子杨, 黄勇 申请人:陈子杨