专利名称：一种意外断电保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种意外断电保护电路，属于电器设备技术领域。
背景技术：
在高校学生宿舍以及一些企业的集体宿舍，出于安全和利于休息的考虑，夜间会 拉闸断电，但却也由此引发了另外一些问题首先是电能浪费，如果夜间忘记关灯或者未拔下插座上其他用电器的插头，次日 来电时，用电器直接投入工作，造成不必要的浪费，这和我们大力倡导的节约型社会、节能 减排的大方针是背道而驰的。另一个严重的问题是，一般次日来电时间会比人员起床时间早，这样会干扰人员 的正常休息，不够人性化。还有一个为题，同时也是最重要的问题——安全隐患。2008年11月14日，上海商 学院4名女生因宿舍起火逃生时不幸坠楼身亡。而大火的罪魁祸首却是前天晚上熄灯时没 有拔下的“热得快”，第二天早上6点来电时“热得快”被加热以至引燃了可燃物。不仅在集体宿舍，在广大的农村地区，供电系统不是很稳定，意外断电后再次来电 时也存在相同的问题。调研发现目前有一些“断电保护电路”用来解决这一类问题，但这些设计要么是 基于单片机的，电路复杂而且成本较高；要么需要增加控制按钮，使用耗能较大的电磁继电 器，且需要全面改造现有的电路结构。这些都使得它们很难得到普及应用。
发明内容本实用新型的目的是提出一种意外断电保护电路，使得因发生意外断电而断路的 电器设备，当供电正常而又不再需要使用的情况下，可以不再启动，以节约用电，避免事故。本实用新型提出的意外断电保护电路，包括一个电容降压电路，用于从电网获取直流电压，电容降压电路由第一电容、第一稳 压管、第二稳压管、第一二极管和第二电容组成；所述的第一电容与第一稳压管的N极串联 后并联到电网上；所述的第二稳压管与第二电容并联后与第一二极管串联，串联后的电路 再并联到第一稳压管上，其中第二稳压管的N极与第一二极管的N极相连，第一二极管的P 极与第一稳压管的N极相连，第一稳压管的N极、第二电容的一端和第二稳压管的P极相 连；一个信号检测电路，用于判断被保护电路中的开关是否导通，信号检测电路由第 一电阻、第二电阻、第三稳压管、第二二极管、第三电容和双向晶闸管组成；所述的第一电阻 与第三稳压管的N极串联，第三电容与第二电阻并联后与第二二极管的N极串联，串联后的 电路再与第三稳压管并联，其中第二二极管的P极与第三稳压管的N极相连，第三稳压管的 P极与第三电容、第二电阻共同相连到双向晶闸管的1~2极，第一电阻的另一端接到双向晶闸 管的1\极；[0012]一个双向晶闸管触发电路，用于触发上述双向晶闸管，双向晶闸管触发电路由第 三电阻、第五电阻、第六电阻和三极管组成；所述的三极管的发射极与第五电阻串联后再并 联到第二稳压管的两端，其中三极管的集电极与上述第二稳压管的N极相连，第六电阻的 两端分别与三极管的发射极和双向晶闸管的G极相相连，第三电阻的一端与三极管的基极 相连，第三电阻的另一端与信号处理电路中的触发器芯片相连；一个信号处理电路，用于根据上述信号检测电路的判断结果给出双向晶闸管的导 通信号，信号处理电路由一个触发器芯片、第四电阻和第四电容组成；所述的第四电阻与第 四电容串联后并联在第二电容上，所述的触发器芯片同时与上述第二二极管的N极以及第 四电阻与第四电容的连接点相连。本实用新型提出的意外断电保护电路，其优点是1、本实用新型提出的意外断电保护电路，结构简单小巧，可以嵌入在传统开关插 座内部使用，而不需要更换现有设备，对于集体宿舍和农村地区经常发生意外断电的情况， 尤其具有节约电能、保护生命财产安全的效果。2、本实用新型提出的意外断电保护电路不需要外接电池，所以避免了电池对环 境的污染，并且免去了更换电池的麻烦。另外控制电路消耗的功率极低，理论估算值为 0. 1824W，仅仅相当于一个LED指示灯消耗的功率，所以由本电路自身消耗的电功率几乎不 会增加使用成本。3、本实用新型的意外断电保护电路的成本低廉，有利于在集体宿舍和农村地区推 广使用。电路结构简单，所用到的器件都是大批量生成的电子元器件，由于没有使用单片 机，成本低廉，整个电路的成本不会超过3元，可以嵌入传统开关插座内部，对下游电路进 行断电保护。4、将本实用新型的意外断电保护电路与传统开关、插座等集成到一起，就形成了 新型的开关、插座，这样用户使用起来就更加方便，购买后即插即用。
图1是本实用新型提出的意外断电保护电路的电路图。
具体实施方式
本实用新型提出的意外断电保护电路，其电路图如图1所示，包括一个电容降压电路，用于从电网获取直流电压，电容降压电路由第一电容、第一稳 压管、第二稳压管、第一二极管和第二电容组成；所述的第一电容与第一稳压管的N极串联 后并联到电网上；所述的第二稳压管与第二电容并联后与第一二极管串联，串联后的电路 再并联到第一稳压管上，其中第二稳压管的N极与第一二极管的N极相连，第一二极管的P 极与第一稳压管的N极相连，第一稳压管的N极、第二电容的一端和第二稳压管的P极相 连；一个信号检测电路，用于判断被保护电路中的开关是否导通，信号检测电路由第 一电阻、第二电阻、第三稳压管、第二二极管、第三电容和双向晶闸管组成；所述的第一电阻 与第三稳压管的N极串联，第三电容与第二电阻并联后与第二二极管的N极串联，串联后的 电路再与第三稳压管并联，其中第二二极管的P极与第三稳压管的N极相连，第三稳压管的P极与第三电容、第二电阻共同相连到双向晶闸管的1~2极，第一电阻的另一端接到双向晶闸 管的1\极；一个双向晶闸管触发电路，用于触发上述双向晶闸管，双向晶闸管触发电路由第 三电阻、第五电阻、第六电阻和三极管组成；所述的三极管的发射极与第五电阻串联后再并 联到第二稳压管的两端，其中三极管的集电极与上述第二稳压管的N极相连，第六电阻的 两端分别与三极管的发射极和双向晶闸管的G极相相连，第三电阻的一端与三极管的基极 相连，第三电阻的另一端与信号处理电路中的触发器芯片相连；一个信号处理电路，用于根据上述信号检测电路的判断结果给出双向晶闸管的导 通信号，信号处理电路由一个触发器芯片、第四电阻和第四电容组成；所述的第四电阻与第 四电容串联后并联在第二电容上，所述的触发器芯片同时与上述第二二极管的N极以及第 四电阻与第四电容的连接点相连。
以下结合附图，介绍本实用新型提出的意外断电保护电路的工作原理和工作过 程第一电容C1和第一稳压管D1、第二稳压管D2、第一二极管D4以及第二电容C2 —起 组成一个电容降压电路，使得输入的220V交流电压经过降压输出5V左右的直流电压。电 路结构为第一电容C1和第一稳压管D1的N极串联；第二稳压管&和第二电容C2并联后 再与第一二极管D4的N极串联；再将这部分串联电路并联到第一稳压管上D1，其中第一二 极管D4的P极和第一稳压管D1的N极相连，第一稳压管D1的P极与第二电容C2、第二稳压 管D2的P极共地。交流电正半周且电压大于5. 6V时，第一稳压管上电压降为5. 6V，同时电流流经第 一二极管给第二电容充电，第二稳压管保证电容上电压不超过5. IV。交流电负半周的时候 第一二极管上承受反向电压不导通，第二电容经过第二稳压管放电，电压略有下降。由于交 流电是正负半周电压交替出现，故第二电容上电压维持在5V左右，可以给触发器芯片供电 以及作为双向晶闸管D6的触发电压。第一电阻礼、第二电阻&、第三稳压管D3、第二二极管D5、第三电容C3组成信号检测 电路，用于判断与双向晶闸管D6并联的电路用于判断被保护电路的开关是否导通(对应插 座上的用电器就是是否拔下插头)，如果开关导通且双向晶闸管D6未导通，则该部分电路输 出5V电压，如果开关断开或者双向晶闸管D6导通，该部分电路输出OV电压。电路结构为 第一电阻R1和第三稳压管D3的N极串联；第三电容C3和第二电阻&并联后再与第二二极 管D5的N极串联；再将这部分串联电路并联到第三稳压管D3上，其中第二二极管D5的P极 与第三稳压管D3的N极相连，第三稳压管D3的P极与第三电容C3的一端、第二电阻&的一 端接到双向晶闸管D6的T2极；第一电阻队的另一端接到双向晶闸管D6的T1极。第三电容 C3上的电压作为输出信号电压。触发器芯片、第四电阻R4和第四电容C4组成双向晶闸管D6触发电路。触发器由 电容降压电路得到的5V直流电压供电，第三电容C3上的电压是它的输入信号，输出信号经 过第三电阻民再连接到三极管A的基极控制双向晶闸管1)6的触发电路。同时为了保证在 电路刚上电时能稳定工作，在这里将第四电阻R4和第四电容C4的串联电路并联在第二电容 C2上形成延时电路，从第四电容C4上引出电压作为置零信号接到触发器上。这样当电路刚 开始导通时触发器的输出在一段时间内维持0V，随后才根据输入信号形成输出信号。
5[0030]三极管A的发射极和第五电阻&串联后再并联到第二稳压管D2两端，其中三极 管A集电极和第二稳压管A的N极相连。第六电阻&连接三极管％发射极和双向晶闸管 D6WG极，提供触发电压。当触发器输出5V高电平时，三极管A导通，发射极输出高电平，继而触发双向晶
闸管D6导通。整体电路的工作过程是这样的当开关处于闭合状态时拉闸断电，用电器停止工作。当再次合闸送电时，由于最初 的很短一段时间内触发器芯片被置零信号置零，输出为低电平，从而双向晶闸管触发电路 不能完成触发，双向晶闸管也就处于断开状态，用电器不工作，这样信号检测电路将输出高 电平；当我们需要再次启动用电器时，需要先将开关断开，再次闭合后用电器工作。这是 因为我们断开开关时，信号检测电路将由高电平转变为低电平，利用这个下降沿对触发器 进行触发，从而输出高电平，使得双向晶闸管触发电路工作，双向晶闸管导通，此时如果再 次闭合开关，被保护电路正常工作。此后只要不断电，双向晶闸管将一直处于导通状态，电路也就一直保持正常工作， 可以由开关完全控制用电器的通断。该电路作为模块使用时引出四个接线口，如附图1所示，第一电容Cl上方和第一 稳压管Dl的P极引出两个接线口接交流电；第一电容Cl上方和双向晶闸管D6的Tl极引 出两个接口，作为被保护电路的接口。
权利要求1. 一种意外断电保护电路，其特征在于该断电保护电路包括 一个电容降压电路，用于从电网获取直流电压，电容降压电路由第一电容、第一稳压 管、第二稳压管、第一二极管和第二电容组成；所述的第一电容与第一稳压管的N极串联后 并联到电网上；所述的第二稳压管与第二电容并联后与第一二极管串联，串联后的电路再 并联到第一稳压管上，其中第二稳压管的N极与第一二极管的N极相连，第一二极管的P极 与第一稳压管的N极相连，第一稳压管的P极、第二电容的一端和第二稳压管的P极相连； 一个信号检测电路，用于判断被保护电路中的开关是否导通，信号检测电路由第一电 阻、第二电阻、第三稳压管、第二二极管、第三电容和双向晶闸管组成；所述的第一电阻与第 三稳压管的N极串联，第三电容与第二电阻并联后与第二二极管的N极串联，串联后的电路 再与第三稳压管并联，其中第二二极管的P极与第三稳压管的N极相连，第三稳压管的P极 与第三电容、第二电阻共同相连到双向晶闸管的T2极，第一电阻的另一端接到双向晶闸管 的Tl极；一个双向晶闸管触发电路，用于触发上述双向晶闸管，双向晶闸管触发电路由第三电 阻、第五电阻、第六电阻和三极管组成；所述的三极管的发射极与第五电阻串联后再并联 到第二稳压管的两端，其中三极管的集电极与上述第二稳压管的N极相连，第六电阻的两 端分别与三极管的发射极和双向晶闸管的G极相相连，第三电阻的一端与三极管的基极相 连，第三电阻的另一端与信号处理电路中的触发器芯片相连；一个信号处理电路，用于根据上述信号检测电路的判断结果给出双向晶闸管的导通信 号，信号处理电路由一个触发器芯片、第四电阻和第四电容组成；所述的第四电阻与第四电 容串联后并联在第二电容上，所述的触发器芯片同时与上述第二二极管的N极以及第四电 阻与第四电容的连接点相连。
专利摘要本实用新型涉及一种意外断电保护电路，属于电器设备技术领域。包括一个用于从电网获取的电容降压电路，一个用于判断被保护电路中的开关是否导通的信号检测电路，一个用于触发双向晶闸管的双向晶闸管触发电路，以及一个用于根据上述信号检测电路的判断结果给出双向晶闸管的导通信号的信号处理电路。本实用新型意外断电保护电路，结构简单小巧，使用方便，可以嵌入在传统开关插座内部使用，对于集体宿舍和农村地区经常发生意外断电的情况，具有节约电能、保护生命财产安全的效果。
文档编号H02H3/24GK201910611SQ20112000748
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月11日 优先权日2011年1月11日
发明者朱望江 申请人:朱望江