一种多用途候机功率落差断路控制装置的制作方法

文档序号:11839134阅读:161来源:国知局

本发明涉及控制装置领域技术,尤其是指一种多用途候机功率落差断路控制装置。



背景技术:

目前,市面上的车用充电器(汽车、摩托、三轮车),手机充电器,均没有充电完成自动全切断电源装置,充电完成后仍处于游离再充电的过程,人们时常忘了拔掉插头,而引起电池过充电,使得电池加速老化或损坏,同时也浪费了电能;对于家庭中的厨房电器(如电磁炉,高压电饭锅,微波炉等电器)长期候机浪费电能,又不利于电器本身的安全,进入保温的高压电饭锅,时常造成锅底食材的变质;还有诸如电焊机、电视机、电热水器以及其它电子控制的工业电器的长期无谓候机浪费电能。当前人们常用定时断路器来填补这些应用空缺,由于定时时间的拿捏不准,常常不近人意。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明针对现有技术存在之缺失,其主要目的是提供一种多用途候机功率落差断路控制装置,其能有效解决现有定时断路装置对应用时间拿捏不准,填补该应用之缺失,替代人力智能,使得用电器在完成相应工作后自动完全断开电源,又节能也保护电器本身;尤其对被充电的电池有保护与延长寿命之作用。

为实现上述目的,本发明采用如下之技术方案:

一种多用途候机功率落差断路控制装置,包括有交流电源输入端INL、交流电源输入端INN、脱扣开关KL、脱扣开关KN、脱扣连杆机械组件JKT、脱扣线圈JKL、电流感应线圈BX、交流电源输出端OUTL、交流电源输出端OUTN、正温保护电阻RT、电位器RW、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、稳压管W1、稳压管W2、触发管B1、触发管B2、发光管LED、可控硅CR、场效应管MOS、强制断路按钮AN、功率落差信号开关KF;

交流电源输入端INL连接脱扣开关KL前端,脱扣开关KL后端连接导线,导线穿过电流感应线圈BX磁环中间连接交流电源输出端OUTL并连接电阻RT的一端,电阻RT的另一端连接二极管D3的阳极端,二极管D3的阴极端连接BA线,BA线连接电阻R4的一端,并连接脱扣线圈JKL的一端和二极管D2的阴极端,二极管D2的阳极端并联脱扣线圈JKL的另一端与场效应管MOS的漏极S相连接,场效应管MOS的源极D连接BG线,场效应管MOS的控制极G连接BE线,BE线与电阻R5的一端、电阻R6的一端、电容C4的一端和稳压管W2的阴极相连接;电阻R6的另一端、电容C4的另一端、稳压管W2的阳极连接BG线;电阻R5的另一端连接触发管B1和触发管B2串联组的一端与强制断路按钮AN的一端;电阻R4的另一端、电阻R3的一端、电容C3的一端、稳压管W1的阴极、触发管B1和触发管B2串联组的另一端、强制断路按钮AN的另一端均连接BB线;稳压管W1的阳极与电容C2的一端与电阻R2的一端相连接;电容C2的另一端与电容C3的另一端与电阻R3的另一端连接BG线;电阻R2的另一端连接发光管LED的阳极,发光管LED的阴极连接可控硅CR的阳极和功率落差信号开关KF的一端;可控硅CR的控制极连接二极管D1的阴极、电容C1的一端和电位器RW的中心触头端;功率落差信号开关KF的另一端、可控硅CR的阴极、二极管D1的阳极、电容C1的另一端和电位器RW的一端均连接BG线;电位器RW的另一端与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端与电流感应线圈BX的一端连接,电流感应线圈BX的另一端连接BG线;BG线与交流电源输出端OUTN连接,交流电源输出端OUTN连接脱扣开关KN后端,脱扣开关KN前端连接交流电源输入端INN上。

作为一种优选方案,所述电阻R1、电阻R2、电阻R4和电阻R5均为限流电阻。

作为一种优选方案,所述电阻R3和电阻R6均为旁路复位电阻。

作为一种优选方案,所述正温保护电阻RT为NTC保护电阻。

作为一种优选方案,所述电阻器RW为功率传感电流节点调节器。

作为一种优选方案,所述电容C1为高频滤波电容。

作为一种优选方案,所述电容C2、电容C3和电容C4均为延时储能电容。

作为一种优选方案,所述可控硅CR为高敏触发低维持小型可控硅。

作为一种优选方案,所述二极管LED为节点工作指示灯,选用高效高亮度发光二极管。

作为一种优选方案,所述触发管B1和触发管B2均为门限触发元件,选用DB3

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果,具体而言,由上述技术方案可知:

通过利用高敏触发低维持小型可控硅的微控导通特性与电流传感线圈随功率变化的小电流信号通过限流与可变电位器调节作用相结合,形成候机功率落差节点可调的电子开关再结合电阻、电容形成的充电延时特性,触发管的电压选通特性,形成了随候机功率大小与交流脉冲周期长短的双维护电子触发电路;有效适应当前大量使用的电子逆变式充电器的功率与频率双变化特性,亦能满足工频电器的候机功率落差的取样检出;本装置中电阻R4为静态工作维一电流通路,也是延时单元电路的主要限流电阻,取值10MΩ,所以本装置非常节能,估算本装置静态工作功耗不超过0.015W;在BB线与BC线之间插入稳压管W1建立强制脱扣断路信号以及扩展漏电保护与过流保护等的优先工作电源;在可控硅CR阳极与电容C2一端间串入发光管LED与电阻R2指示工作状态;在可控硅CR阳极与BG线之间接入开关KF进行功能转换;在触发管B1和触发管B2串联组两端并联按钮开关AN进行强制脱扣断路动作;场效应管MOS与电阻R5、电阻R6、电容C4、稳压管W2和二极管D2形成自保、维稳的高阻抗输入电子开关,达到前后电路的阻抗匹配要求;应用现有传统断路器机械装置与脱扣线圈完成断路工作过程。

综前所述,本装置体积小,成本低,功耗极小,易兼容其它现有断路保护功能,能有效植入于电瓶充电器,手机充电器,厨房插座,电焊机等电器中,也可以做成独特的多用途候机功率落差断路插座以及多用途候机功率落差断路器开关,供给具有候机功率落差且可以随时断电的电器作为电源开关使用,替代人力智能,使得用电器在完成相应工作后自动完全断开电源,又节能也保护电器本身;尤其对被充电的电池有保护与延长寿命之作用。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效,下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

请参照图1所示,其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构,包括有交流电源输入端INL、交流电源输入端INN、脱扣开关KL、脱扣开关KN、脱扣连杆机械组件JKT、脱扣线圈JKL、电流感应线圈BX、交流电源输出端OUTL、交流电源输出端OUTN、正温保护电阻RT、电位器RW、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、稳压管W1、稳压管W2、触发管B1、触发管B2、发光管LED、可控硅CR、场效应管MOS、强制断路按钮AN、功率落差信号开关KF。

交流电源输入端INL连接脱扣开关KL前端,脱扣开关KL后端连接导线,导线穿过电流感应线圈BX磁环中间连接交流电源输出端OUTL并连接电阻RT的一端,电阻RT的另一端连接二极管D3的阳极端,二极管D3的阴极端连接BA线,BA线连接电阻R4的一端,并连接脱扣线圈JKL的一端和二极管D2的阴极端,二极管D2的阳极端并联脱扣线圈JKL的另一端与场效应管MOS的漏极S相连接,场效应管MOS的源极D连接BG线,场效应管MOS的控制极G连接BE线,BE线与电阻R5的一端、电阻R6的一端、电容C4的一端和稳压管W2的阴极相连接;电阻R6的另一端、电容C4的另一端、稳压管W2的阳极连接BG线;电阻R5的另一端连接触发管B1和触发管B2串联组的一端与强制断路按钮AN的一端;电阻R4的另一端、电阻R3的一端、电容C3的一端、稳压管W1的阴极、触发管B1和触发管B2串联组的另一端、强制断路按钮AN的另一端均连接BB线;稳压管W1的阳极与电容C2的一端与电阻R2的一端相连接;电容C2的另一端与电容C3的另一端与电阻R3的另一端连接BG线;电阻R2的另一端连接发光管LED的阳极,发光管LED的阴极连接可控硅CR的阳极和功率落差信号开关KF的一端;可控硅CR的控制极连接二极管D1的阴极、电容C1的一端和电位器RW的中心触头端;功率落差信号开关KF的另一端、可控硅CR的阴极、二极管D1的阳极、电容C1的另一端和电位器RW的一端均连接BG线;电位器RW的另一端与电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端与电流感应线圈BX的一端连接,电流感应线圈BX的另一端连接BG线;BG线与交流电源输出端OUTN连接,交流电源输出端OUTN连接脱扣开关KN后端,脱扣开关KN前端连接交流电源输入端INN上。

所述电阻R1、电阻R2、电阻R4和电阻R5均为限流电阻。所述电阻R3和电阻R6均为旁路复位电阻。所述正温保护电阻RT为NTC保护电阻。所述电阻器RW为功率传感电流节点调节器。所述电容C1为高频滤波电容。所述电容C2、电容C3和电容C4均为延时储能电容。所述可控硅CR为高敏触发低维持小型可控硅。所述二极管LED为节点工作指示灯,选用高效高亮度发光二极管。所述触发管B1和触发管B2均为门限触发元件,选用DB3。

在本实施例中,采用现有漏电保护断路器的机械装置和脱扣线圈组件与图1所示中场效应管MOS与电阻R5、电阻R6、电容C4、稳压管W2和二极管D2组成电子驱动脱扣机械组件单元;利用场效应管MOS的高耐压、高输入阻抗的特点做成电压驱动电子开关;在驱动脱扣等待期,由于电阻R6旁路放电作用,电子驱动脱扣机械组件单元保持静候;当强制断路按钮AN接通或触发管B1和触发管B2串联组被触发时,BD线对BG线产生大于+20V电压,BD线电压通过电阻R5对电容C4充电,被稳压管W2限制在20V,与此同时场效应管MOS得到足够驱动条件而导通,电源BA线与BG线电压经过脱扣线圈JKL产生驱动机械能力,触发机械脱扣完成断路动作。

在本实施例中,由正温保护电阻RT与整流管D3组成电源整流与保护单元;利用正温保护电阻的热电阻值变大特性,产生过流阻断保护,提高安全性;利用整流管的整流作用产生间歇的工频脉动直流作为电子线路工作电源。

在本实施例中,由强制断路按钮AN、稳压管W1、电容C3、电阻R3、电阻R4组成强制断路关机及其优先电源单元;利用稳压管的稳压特性,选用36V稳压管插入BB线与BC线之间;当电源BA线通过电阻R4到BB线形成电流对电容C3充电,随着BB线电压升高至稳压管值36V以上时,电源BA线通过电阻R4到BB线形成电流通过稳压管W1对电容C2充电,此时BB线与BC线之间产生悬浮36V能量储存于电容C3两端,这个电容C3两端悬浮36V能量储存就是所述的优先电源;它的存在为强制断路关机以及扩展漏电保护和过流保护功能提供随时工作电源;当强制断路按钮AN接通时,BB线电压通过强制断路按钮AN加至BD线对电子驱动脱扣机械组件单元驱动,完成脱扣断路工作。

在本实施例中,由电流感应线圈BX、电阻R1、电容C1、电容C2、电位器RW、二极管D1、可控硅CR、触发管B1和触发管B2组成电流感应线圈、断开电流节点取样与延时节点二维触发单元;采用现有小型1:300磁环结构电流感应线圈作为本装置电流感应线圈BX,利用高敏触发低维持小型可控硅设计被触发就清零的电子开关,在可控硅CR每一次被触发后对电容C2进行完全放电,使得电容C2低电位进入充电开始区;因此只要电容C2从充电开始区被充电所升高的电压小于30V时间内,可控硅CR再被触发一次或一次以上,电容C2低电位再次进入充电开始区,这样循环继续时,触发管B1和触发管B2串联组触发电压66V无法被超越[BB线对BG线电压等于稳压管W1稳压值36V+电容C2所充电电压,而呈现并联状态的触发管B1和触发管B2串联组的总触发电压为66V,未被触发前BD线电位等于BG线电位],本装置保持供电;当电流感应线圈BX的感应电流经过电阻R1限流和电位器RW的节点调节后,不足够触发可控硅CR时,或者虽然有足够的电流触发可控硅CR,但是电流触发周期大于电容C2从充电开始区被充电所升高的电压小于30V时间段,此时BB线对BD线电压等于或大于触发管B1和触发管B2串联组触发电压66V,触发管B1和触发管B2串联组被无损击穿,经过电阻R5释放电容C3与电容C2所储存能量,对电容C4充电,被稳压管W2限制在20V,与此同时场效应管MOS得到足够驱动条件而导通,电源BA线与BG线电压经过脱扣线圈JKL产生驱动机械能力,触发机械脱扣完成断路动作,切断电源。

在本实施例中,发光管LED与电阻R2组成电流节点工作指示单元,当可控硅CR被触发导通时,电容C2上的电能和电容C3上的部分电能以及来自电阻R4的电源能经过电阻R2限流,通过发光管LED和可控硅CR到电源BG线形成电流,点亮发光管LED达到电流节点工作指示目的。

在本实施例中,在可控硅CR的阳极与阴极间,并联一只小型开关KF组成电流节点取样与延时节点二维触发开启或关闭单元,当开关KF接通时,本装置失去了电流节点取样与延时节点二维触发功能,由强制断路按钮AN进行断路复位;当开关KF断开时,本装置恢复电流节点取样与延时节点二维触发功能,具备应有功能。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

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