专利名称：公用电量均分器的制作方法
技术领域：
一种公用电量均分器，涉及由多个可控硅组成的自动断续器。
随着社会进步，人民物质文化生活水平的提高，家用电器的使用迅速增加，原住宅楼的供电方式已适应不了现代家用电器的供电要求。为此，我国许多城市已先后采用一表一户制供电方式，从根本上解决了多年来住宅用电高峰时供电质量差的问题，受到广大用户的欢迎。但任何事物总是一分为二的，由于集中表箱中取消了以前的总计量表，而采用一表一户制计量方式，故出现公用电(如楼梯灯)无法计量收费的问题。以至造成新造住宅无楼梯灯，车库灯等不应有的现象，给乔迁新居的居民带来许多不便。
本实用新型的目的在于提供一种公用电量均分器，它可以将公共用电量平均分配到各用户的计量表中，从而解决公用电无法计量收费的问题，且平时不耗电能。
本实用新型的目的是这样实现的在计量表与电灯之间依次串接有由多个可控硅构成的电子波段开关电路、过载保护电路、开关；时钟脉冲电路与计数器输入相接，译码器输入端与计数器输出相接，译码器输出与所述电子波段开关电路中可控硅触发极相接；与非门电路输出接计数器、译码器的复位端，在与非门电路输入端与译码器最后一个输出线之间接有微分电路，过载保护电路输出同所述与非门电路另一输入端相接。
本实用新型由于采用由可控硅构成的电子波段开关电路，因此可以将公共用电的电量自动均分到各用户计量表中，从而有效解决公共用电计量问题。同时由于全部电路串接在计量表与电灯之间，因此电灯不开时不耗电，可以有效节约电能。
实用新型的具体电路由以下的实施例及其附图给出。
图1为依据本实用新型提出的公用电量均分器电路框图。
图2为依据本实用新型提出的16路以下公用电量均分器电路结构图之一。
图3为依据本实用新型提出的16路以下公用电量均分器电路结构图之二。
图2与图3的结合构成依据本实用新型提出的16路以下公用电量均分器完整电路结构图。
图4为依据本实用新型提出的32路以下公用电量均分器电路结构图。
以下结合附图详细说明依据本实用新型提出的公用电量均分器电路的细节及工作情况。
参见图1，供电线路首先接计量表，经计量表后再接由多个可控硅组成的电子波段开关电路，在所述电子波段开关电路与电灯之间接有过载保护电路与开关。而且时钟脉冲电路接计数器输入以便为计数器提供时钟脉冲。计数器输出接译码器输入，译码器各个输出端分别接所述电子波段开关电路中的可控硅触发极。计数器产生的二进制数经译码器译码后，使译码器输出端依次输出高电平来控制不同可控硅依次导通。与非门电路的输出端接计数器及译码器的复位端，过载保护电路输出接与非门电路的一个输入端。在与非门电路另一输入端与译码器最后一个输出线之间接有微分电路。当译码器最后一个输出线输出的高电平处于下降沿时，微分电路输出一个负脉冲，使与非门电路输出一正脉冲，从而造成计数器、译码器复位，并使之又从头开始计数译码。当负载过载时，过载保护电路的输出，使与非门电路输出高电平，计数、译码电路均置零，译码电路输出为零。此时可控硅截止，白炽灯不亮，从而起到保护作用。由于译码器作扫描输出，因此各可控硅依次短暂导通，也就是依次短暂接通各计量表，如此循环往复，从而将电灯(负载)用电量平均分配到各计量表上。
依据本实用新型提出的16路以下公用电量均分器详细电路结构参见图2、图3。由非门1、2、R2、R3、C2组成两级反相器及RC振荡器并由此构成时钟脉冲电路。时钟脉冲电路输出的时钟脉冲周期T＝2.2R3C2。计数器由四位二进制加计数器4520构成，其输入端CL接时钟脉冲电路输出。每逢输入16个时钟脉冲，计数器回到“0”进行循环计数。计数器输出的四位二进制数送到译码器的数据接收端进行译码。同时在译码器输出端S0～S15依次输出高电平。译码器由四位锁存4－16线译码器4514构成。
与非门3、4组成低电平触发的RS触发器，并同R4、R5、R6、R8、R9、C3、AN、BG、与非门5组成过载保护电路。提供触发信号的三极管接在RS触发器输入与取样电阻R8之间。当电源刚接通时，由于电容C3上的电压不能突变，故RS触发器输出为“1”，经过一段时间后，C3上的电压充到＋9V。但RS触发器为低电平触发，故RS触发器仍稳定处于“1”状态。与非门5输出“0”，IC1、IC2处于计数、译码状态。正常工作时，负载电流在取样电阻R8上所产生的压降不足以使三极管BG饱和，RS触发器不能翻转，电路正常工作。当负载过载时，电流增大，R8上的压降使BG饱和，RS触发器翻转，输出“0”电平。此电平经与非门5后，使与非门5输出“1”电平。因此使IC1、IC2均被置“0”，计数、译码输出全部为“0”，这种状态一直保持着，直到故障被排除后按一下微动开关AN，才能恢复正常工作。
与非门5、R7、C4组成单稳态电路。RS触发器输出端4脚接与非门5的输入端8脚，在与非门5的另一输入端9脚与IC2最后一输出之间接有由R7、C4构成的微分电路。当IC2输出端S11处于高电平下降沿时，微分电路输出一负脉冲，从而使与非门5输出一短暂的正脉冲，迫使“”IC1、IC2同时复原。待脉冲过后，IC1、IC2又从“0”开始计数、译码。
每一计量表电流输出端均接有二极管，各二极管的负极并接在一起经限流后叠加在稳压管D1上产生＋9V电压，作CMOS集成块工作电源，电容器C1为电源滤波电容。在本实施例中有12只电度表，各电度表输出端依次接有二极管D2～D13。
单向可控硅SCR1～SCR12阳极分别接在各电度表电流出线端，所有阴极均接在一起。各单向可控硅的控制分别接到IC2的输出线。在IC2各输出线与各单向可控硅SCR之间分别接有限流电阻R10～R21。
整机工作情况如下当公用灯的开关K未合上，由于集成块无工作电压，所有单向可控硅不导通，整个电路不耗电能。当开关K接通时，三相电A、B、C分别通过电度表加到二极管D2～D13上，在稳压管D1上产生＋9V工作电压。IC2在时钟脉冲作用下，从S0开始输出100ms的正脉冲，经限流电阻R21后触发单向可控硅SCR12，使得SCR12导通，负载白炽灯发光，电度表JM12计量。此时，二极管D13反偏，但其余二极管仍作半波整流。随着时钟脉冲的作用，S1、S2～S10、S11依次输出100ms的正脉冲，使得SCR11～SCR1依次导通，并使电度表JM12～JM1平均计量负载上的用电量。
当负载过载时，三极管BG饱和，RS触发器输出“0”，与非门5输出“1”。这样使IC1、IC2置零，且输出为“0”，可控硅截止，白炽灯不亮。待故障排除后，按下AN键，电路重新开始工作。
依据本实用新型提出的32路以下公用电量均分器详细电路结构参见图4。计量表增加到16个以上时，需增加两片CMOS数字集成块，即译码器4514和双四输入与非门4012。将译码器IC2与IC3的数据输入线并接在一起接收计数器4520送来的二进制数。译码器数据输出线各自驱动相应的单向可控硅。因此两片4514译码器最多可有32个输出线。
门6、门7组成低电平触发的RS触发器。门6输出接IC2复位端R，门7输出端13接IC3复位端R。门4输出端接门7的输入端10脚，门6的输入端4脚、3脚及门5的输入端9脚。由C4、R7组成的微分电路接在IC2的S15端与门6的输入端2脚之间。由C5、R22组成的微分电路分别接IC3的S4端，及门7的输入端12脚、门5的输入端8脚。刚接通电源时，由于C8上的电压为零，故门7输出为“1”，门6输出为“0”，门4输出亦为“1”。译码器IC2的复位端R＝0，译码器IC3的复位端R＝1，故IC2进入译码状态，数据输出口S0～S15依次输出脉冲。因IC3的R＝1，数据输出线无输出。当IC2的S15处于高电平下降沿时，由R7、C4组成的微分电路输出一负脉冲加到门6的输入端，使由门6、门7组成的RS触发器翻转。此时，门6输出为“1”门7输出为“0”。这样，译码器IC2无输出，IC3有输出，直到IC3的S4端处于高电平下降沿时，由R22、C5组成的微分电路输出负脉冲。该负脉冲使由门6、门7构成的RS触发器翻转。同时门6输出一短暂的高电平，使计数器复零，待高电平过后，计数器从0开始计数，IC2译码器有输出，IC3无输出。
当电路过载时，门4输出“0”，门5、门6、门7输出均为“1”，计数器IC1、译码器IC2、IC3均因复位端为“1”而无输出。
权利要求1.一种公用电量均分器，包含有计数器、译码器、微分电路，其特征是计量表与电灯之间依次串接有由多个可控硅构成的电子波段开关电路、过载保护电路及开关，时钟脉冲电路与计数器输入相接，译码器输入端与计数器输出相接，译码器输出与所述电子波段开关电路中可控硅触发极相接，与非门电路输出接计数器、译码器的复位端，在与非门电路输入端与译码器最后一个输出线之间接有微分电路，过载保护电路同所述与非门电路另一输入端相接。
2.如权利要求1所述公用电量分配器，其特征是每一计量表电流输出端均接有二极管，各二极管的负极并接在一起接限流电阻后接于滤波电容及稳压二极管上。
3.如权利要求1或2所述公用电量分配器，其特征是过载保护电路由RS触发器及接在RS触发器输入与取样电阻之间提供触发信号的三极管构成。
4.如权利要求1或2所述公用电量分配器，其特征是计数器由两块输入线并接在一起的4514组成，由两个与非门构成的RS触发器的两个输出端分别接所述计数器的复位端。
专利摘要一种公用电量分配器，它采取这样的电路结构在计量表与电灯之间依次串接有由多个可控硅构成的电子波段开关电路、过载保护电路、开关。时钟脉冲电路向计数器输出时钟脉冲，使计数器向译码器输出二进制数。二进制数经译码器译码后，在其输出端扫描输出正脉冲。而电子波段开关电路中的可控硅触发极接译码器输出，因此可控硅在扫描信号控制下依次导通，并循环。本实用新型可以将公共用电量平均分配到各用户计量表中，且平时不耗电能。
文档编号H02J3/00GK2195152SQ9420998
公开日1995年4月19日 申请日期1994年4月22日 优先权日1994年4月22日
发明者韩一胜 申请人:韩一胜