专利名称：多功能电器保护插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电器保护装置，特别涉及一种能对电器进行保护的电器插头。
生产用、家用电器在实际使用中经常遇到各种问题，如电源电压波动造成的过压、欠压现象，短路造成的过流现象，人身触电的漏电现象，这些现象极易损坏电器，危及人身安全。解决这些现象的措施有熔断器，但只对过流起控制作用，且无自愈功能；交流稳压器，仅能解决过压、欠压现象，且体积大，成本高，使用不方便，不能单台随机；触电保安器，虽能防止人身触电，但成本太高，也不能单台随机，不能对移动电器实行有效保护。目前，还没有一种既能控制过压、欠压，又能防止过流、漏电；既能起有效作用，体积又小，能单台随机；既有多项综合保护功能，成本又低廉的电器保护装置。
本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，设计一种电器保护装置，既可对过压、欠压进行控制，又可防止人身触电，电器过流烧毁等现象，不仅能对固定式电器进行保护，又能对移动式电器进行保护，功能又多，体积又小，成本又低，便于普及使用。
本实用新型的技术方案是在插头外壳内设置一电路板，固定连接在底座上，板上有保护电路，其中的稳压电路输入端接插脚，输出端接基准电路、故障显示电路、驱动电路，基准电路输出端接过压电路、欠压电路、漏电电路、过流电路、驱动电路的一个输入端，主电路一端接过压电路、欠压电路、漏电电路、过流电路另一个输入端，主电路的输出端接用电器，过压电路、欠压电路、漏电电路、过流电路的输出端分别接故障显示电路的输入端，故障显示电路的输出端接驱动电路的另一个输入端，驱动电路的输出端接开关电路的输入端，开关电路的输出端接主电路的另一端。
本实用新型的优点在于功能全，既防过压、欠压，又防过流、漏电；体积小，小到可以安装在插头里，这样可以单台随机，尤其适用于移动式电器使用；成本低廉，与用电器匹配可降低成本。
附图图1——本实用新型结构示意图图2——本实用新型电路方框原理图图3——本实用新型具体电路原理图
如图3所示，插脚1火线接继电器17常开触头18的一端，常开触头18的另一端接T2的线圈L4的一端，线圈L4的另一端接T1线圈L1的一端，线圈L1的另一端接接用电器16的一端，用电器16的另一端接T1线圈L2的一端，线圈L2的一端接插脚1中线，插脚1火线接电阻19，电阻19接二极管20，二极管20接可调电位器W1、W2，可调电位器W1、W2共接稳压电路6负极。上述电路组成主电路13。
插脚1火线接四个二极管组成的整流电路的一个输入端，整流电路的另一个输入端接插脚1中线，整流电路的正输出端接电容器21的正极、稳压管22的负极，电容器21的负极、稳压管22的正极接整流电路的负输出端，组成稳压电路6。
稳压电路6正输出端接电阻23，电阻23接稳压管24的负极，稳压管24的正极接稳压电路负输出端，组成基准电路7。
主电路13中的电阻19、二极管20、可调电位器W1一路中的可调电位器W1的中间抽头接IC1的正输入端，与IC1组成欠压电路9。
主电路13中的电阻19、二极管20、可调电位器W2一路中的可调电位器W2的中间抽头接IC2的负输入端，与IC2组成过压电路8。
T1上的线圈L3两端③、④接IC3的前置输入端③′、④′，与IC3组成漏电电路10。
T2上的线圈L5两端①、②接IC4的前置输入端①′、②′，与IC4组成漏电电路11。
IC1、IC2、IC3、IC4输出端分别接LED1、LED2、LED3、LED4，共接电阻25一端，电阻25另一端接稳压电路6的正输出端，组成故障显示电路12。
LED1、LED2、LED3、LED4与电阻25的共接端接IC5正输入端，与IC5组成驱动电路14。
IC5输出端接继电器17一端，继电器17另一端接稳压电路6的负极，与主电路13中的常开触头18组成开关电路15。
通电时，当电源电压在国家标准规定值(低压187V以上，高压242V以下)范围内，又无漏电、过流情况下，过压电路8、欠压电路9、漏电电路10、过流电路11均不动作，IC1、IC2、IC3、IC4均输出高电平，LED1、LED2、LED3、LED4均不亮，IC5输出高电平，开关电路15中的继电器17吸合，在主电路13中的常开触头18导通，向用电器16供电。
当电源电压产生波动，超过VH＝242V时，主电路13中的电阻19、二极管20、可调电位器W2将电源电压的波动，反应到IC2的负输入端，当IC2负输入端的电压高于IC2正输入端的基准电压时，IC2输出端呈低电平，LED2亮(表明出现过压故障)，并使IC5的正输入端电压降低，IC5输出低电平，继电器17释放，主电路13中的常开触头18断开，中止向用电器16供电；当电源电压恢复至规定值VH′＝237V时，IC2才恢复高电平输出，LED2熄灭，IC5输出高电平，继电器17吸合，常开触头18导通，恢复向用电器16供电。
当电源电压低于VL＝187V时，主电路13中的电阻19、二极管20、可调电位器W1将电源电压的波动，反应到IC1的正输入端，当IC2正输入端的电压低于IC1负输入端的基准电压时，IC1输出端呈低电平，LED1亮(表明出现欠压故障)，并使IC5的正输入端电压降低，IC5输出低电平，继电器17释放，主电路13中的常开触头18断开，中止向用电器16供电；当电源电压恢复至规定值VL′＝192V时，IC1才恢复高电平输出，LED1熄灭，IC5输出高电平，继电器17吸合，常开触头18导通，恢复向用电器16供电。
这里，VH、VL是国家规定的标准值(当然也可以根据需要另行设定)，VH′、VL′、△VH＝VH－VH′、△VL＝VL′－VL均可根据需要设定。
当用电器正常工作时，T1中的线圈L1、L2上流过的电流大小相等，方向相反，L3中无感应电流产生，所以IC3一直输出高电平，LED3不亮，IC5输出高电平，继电器17吸合，常开触头18导通，向用电器16供电；当有漏电、触电故障时，T1中的线圈L1、L2上流过的电流大小不等，势必在L3中产生感应电流，当漏电电流IL＞10mA时，经电阻26、二极管27，使IC3负输入端的电压升高，从而使IC3输出低电平，LED3亮(表明出现漏电故障)，IC5输出低电平，继电器17释放，在规定时间TL＜0.1秒内常开触头18断开，中止向用电器16供电，上述IL、TL值均为国家标准规定值。
在用电器16正常工作，电流不超过额定值IE时T2输出电压经电阻28、二极管29加至IC4负输入端，若该电压低于IC4正输入端电压，则IC4输出高电平，LED4不亮，IC5输出高电平，继电器17吸合，常开触头18导通，向用电器16供电；当用电器16电流达到或超过额定值IE时，IC4负输入端电压升高，并高于正输入端电压，则IC4输出低电平，LED4导通发亮(表明发生过流故障)，IC5输出低电平，继电器17释放，常开触头18断开，中止向用电器16供电。这里，IE可根据用电器16需要的值设定。
为了更好地保护某些不宜在短时间内频繁启动的用电器，可在IC5正输入端与稳压电路6的负输出端之间接入一电容器30，形成延时接通电路31，其延时时间可根据需要，由电阻25，电容30的RC值决定。
一旦过压电路8、欠压电路9的△VH、△VL值确定，就可用固定电阻代替可调电位器W1、W2。
根据具体的用电器16，如电扇、电钻、电熨斗等主要是防漏电、触电，因而可去掉过压电路8、欠压电路9、过流电路11，只保留漏电电路10，即可达到目的；同样，电视机、音响等主要是防止过压、欠压、过流故障，只要去掉漏电电路10即可。这样做可以减小体积，降低成本。当然，象洗衣机等既要控制过压、欠压，又要防止漏电、触电问题，自然需要包括过压电路8、欠压电路9、漏电电路10、过流电路11。至于电冰箱，为了防止短时间内频繁启动，还要加上延时接通电路31。
根据本实用新型的电路原理和结构设计原理，也可将插头内的电路独立出来，不放在插头内，而另制成一装置，放在电源线上任何一段，或直接嵌入用电器内。
本实用新型外壳背面开有5个小孔，故障显示电路里的LED1、LED2、LED3、LED4通过4个小孔可以看到，当发生某个故障时，相应的灯亮；还有一个孔为插头接通电源指示灯。
权利要求1.多功能电器保护插头，有插脚1、外壳2、底座3，其特征在于外壳2内有一电路板4，固定连接在底座3上，电路板4上设有保护电路5，保护电路5上的稳压电路6输入端接底座3上的插脚1，稳压电路6输出端接基准电路7、故障显示电路12、驱动电路14的一端，基准电路7输出端接过压电路8、欠压电路9、漏电电路10、过流电路11、驱动电路14的一个输入端，主电路13接过压电路8、欠压电路9、漏电电路10、过流电路11的另一个输入端，主电路13另一端接开关电路15，主电路13输出端接用电器16，过压电路8、欠压电路9、漏电电路10、过流电路11的输出端分别接故障显示电路12的输入端，故障显示电路12的输出端接驱动电路14的另一个输入端，驱动电路14的输出端接开关电路15的输入端，开关电路15的输出端接主电路13的另一端。
2.根据权利要求1所述的多功能电器保护插头，其特征在于在故障显示电路12、驱动电路14之间设置一延时接通电路31。
专利摘要本实用新型涉及一种电器保护插头。将过压、欠压、漏电、过流等控制电路经过优化，压缩在一小电路板上，并将它放置在插头里。整个外形与普通插头相同或相似。这样，在使用电器时，很自然地就做到了单台随机保护效果，特别是对移动式电器。本实用新型对各种异常现象均按国家标准进行控制，成本低廉，体积小，功能全。
文档编号H01R13/66GK2178952SQ9323771
公开日1994年10月5日 申请日期1993年10月5日 优先权日1993年10月5日
发明者郭松寿 申请人:郭松寿