专利名称：上电过电流保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型上电过电流保护器，应用在集体供电的区域实行拉闸限电过程中因人员大意忘关电源而导 致的火灾事件的预防工作。
技术背景
我国高校在冬季学期普遍实行夜间断电制度，用以避免同学由于过晚休息而影响第二天学习生活。而 每夜的拉闸限电经常使得同学忘记关闭自己的用电设备(台灯、电脑等)，这包括有些同学因贪图方便使 用的大功率用电器(热得快、电火锅等)。忘记关闭的大功率用电器会在清晨恢复供电时重新开始运转， 从而造成火灾等安全隐患。2008年11月15日清晨发生的上海商学院宿舍发生火灾，4女生跳楼身亡就是 由于夜间忘记拔除"热得快"的电源导致在清晨恢复供电后由"热得快"引发火灾，而此类由大功率用电 器在恢复供电后引发火灾的现象远不止这一例。传统的电路保护器件在大功率用电器正常工作的情况下并 不能动作，也无法在不同时刻对电路的状态进行不同的响应，尚没有针对以上所述的安全隐患的保护装置。 发明内容
为满足以上供电安全的需求，本实用新型提供的上电过电流保护器件能够在恢复供电的一定时间内对 电路的电流进行检测，如果检测出电路中流过的电流大于设定值，则切断电路，而其他时刻，本电路保护 器件处于休眠状态，并不影响大功率器件在其他时刻的正常工作。
上电过电流保护器(图2)是由电流互感器(1)、单片机(2)、桥式整流二极管(3)、单片机辅助电 源电路(4)断路器(5)组成；特征为，首先在电路恢复供电后，由电流互感器(1)采集火线上的交流 电流，用采样电阻转化为交流电压输入桥式整流二极管电路(3),由桥式整流二极管将交流电压整流为直流电压输入单片机(2)，单片机(2)对连续ls内的釆集数据平方累加，如果检测值大于设定的安全值， 则由单片机控制断路器(5)切断电源，如果检测值没有超过设定值，则单片机自动进入休眠状态；该单 片机(2)，其特征是内置有AD转换器和储存器的8引脚单片机；辅助电源电路(4)，其特征是电容降压、 稳压管稳压到单片机额定电压值5V。
图1是本上电过电流保护器的技术特征图
图2是本上电过电流保护器组成及连接特征示意图
图3是根据图1和图2设计的实施示意图，其中A代表电流互感器，B代表桥式二极管整流电路，C代表 电容，D代表稳压二极管，E代表二极管，F代表电容，G代表二极管，H代表三极管，I代表采样电阻，M 代表单片机具体实施方式
下面结合图3说明上电过电流保护器的具体实施方式
。
上电过流保护器仅在停电后供电恢复时起作用，在电路供电正常的情况下不工作。
在供电刚刚恢复时，经过电容(C)、稳压二极管(D)、 二极管(E)和电容(F)组成的直流稳压电路给单 片机(M)供电，单片机(M)复位并开始正常工作。这时，因停电忘记关掉的大功率电器会在供电恢复后开始 工作，这会使得供电刚刚恢复的几秒钟内，电路中有持续的大电流流过。
火线中的电流，在10A-10mA的电流互感器(A)的线圈中感应出电流，在采样电阻(I)两端产生和火 线中电流成正比的交流电压。交流电压经过桥式全波整流(B)，输出直流电压信号，接入单片机的ADC。秒 量级的时间通常远超过电器开机时正常的冲击电流，因此冲击电流几乎不会影响测量的准确度。
单片机的ADC在工作中持续采集数据，并由单片机对连续ls内的采集数据平方累加，其结果正比于Is内的电路的平均功率。 一旦平均功率大于预先设定的安全值，在单片机的控制下，三极管(H)导通，断 路线圈动作，触发断路器切断电源。如果在这段时间内，电路的功率的测量值没有超过设定值，则单片机 (M)停止工作，转入休眠状态。至此，上电过电流保护器便完成了上电过电流保护的过程，转入休眠状态。
权利要求1.一种上电过电流保护器，其是由电流互感器(1)、单片机(2)、桥式整流二极管(3)、单片机辅助电源电路(4)断路器(5)组成；其特征为，首先在电路恢复供电后，由电流互感器(1)采集火线上的交流电，用采样电阻转化为交流电压输入桥式整流二极管电路(3)，由桥式整流二极管电路将交流电压整流为直流电压输入单片机(2)，单片机(2)对连续1s内的采集数据平方累加，如果检测值大于设定的安全值，则由单片机控制断路器(5)切断电源，如果有效值没有超过设定值，则单片机自动进入休眠状态。
2. 根据权利要求1所述的上电过电流保护器，其特征是所述的单片机(2)是内置有A/D转换器和储存 器的8引脚单片机。
3. 根据权利要求1所述的上电过电流保护器，其特征是辅助电源电路(4)是电容降压、稳压管稳压到 单片机额定电压5V。
专利摘要上电过电流保护器是由电流互感器、单片机、桥式整流二极管、单片机辅助电源电路、断路器等元件组成。其特征为首先，在电路接通后，由电流互感器、采样电阻与桥式整流二极管将火线中电流采样、转化成电压输入单片机的ADC口，由单片机对连续1s内的采集数据平方累加，如果得到的数值大于设定的安全值，则单片机控制断路器切断电源。本实用新型能够区分上电时正常用电电流与采用大功率用电器后线路中流过的电流，只有在上电时大功率用电器接通的情况下单片机才会切断线路，这既保证用户的正常用电需求，又能够有效避免用户因大意而在断电期间忘记关闭大功率用电器而引起的安全隐患(如断电后没有关闭电源就将大功率器件放在易燃物旁，在上电后，由大功率器件所发出的热量引燃易燃物，引发火灾)。
文档编号H02H3/08GK201398060SQ20092000456
公开日2010年2月3日 申请日期2009年2月16日 优先权日2009年2月16日
发明者吴天际, 王向恒 申请人:吴天际;王向恒