专利名称：自动断电节能器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种紧急电路保护装置。具体地说，是一种既有停电自动跳闸保护，又有用电瞬间超量跳闸保护装置的多功能电开关。
目前，市场上所出现的电开关种类繁多，并且随着科学技术的发展，近来也出现了不少电开关与某种保护装置结合所构成的合成电开关，如限流保护开关(CN86210311)、电源断电自动保护电开关(CN86209713)，但这些合成电开关，由于设计构思所限，都只具有单一的保护功能，而且结构复杂，体积庞大、造价高，维护调整也不方便，因而难以在社会上及家庭普遍推广采用。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、体积小、造价低，且同时具有停电跳闸保护和限流保护双层功能的电路节能保护装置。
本实用新型采用了双向可控硅固态功率开关，以及状态脉冲控制电路，从而实现了停电时自动跳闸保护功能。此外，还有－电流检测控制电路，当电流瞬时超量时，不论是正半周还是负半周，均可以形成有效的触发信号，使可控硅构成的双稳态翻回到切断态，从而使双向可控硅固态功率开关切断，切断时间优于半周(即0.01秒)。
现参考附图作进一步的详细说明
图1为本实用新型构成方框图；图2为本实用新型一个实施例。
从图1中可以看出本实用新型共由八个部分组成，即电源部件(1)、状态脉冲生成部件(2)、触发双稳部件(3)、可控硅开关部件(4)、电流取样部件(5)、检测合成部件(6)、控制部件(7)、以及电源显示部件(8)。部件(1)可以为电容式降压结构，为整个控制线路提供工作电源。部件(2)为一由常开自复位电开关所构成的状态脉冲生成部件，这种电开关可由拉线开关或按钮开关改制而成。在有供电电源的情况下，只要任意拉动或按一下电开关(2)就能产生一个电脉冲。该脉冲信号被送至由一只单向可控硅构成的触发双稳部件(3)，并使部件(3)保持在激励态。部件(4)为一由双向可控硅构成的固态功率开关，它接收双稳触发，并开通对负载的供电，停电时，由于双稳态部件(3)自动翻回到切断态，从而使双向可控硅固态功率开关(4)切断，实现了停电跳闸自动保护功能，避免因供电断而复所造成的名目繁多的“长明灯”之类的用电浪费。部件(5)为电流取样部件，它可以是一只电阻，它将取样信号送至检测合成部件(6)。部件(6)为二极管和电容所构成的检测电路，它的作用是无论是正半周还是负半周的瞬态超量，均可以使部件(6)形成有效的触发信号，并将信号送入控制部件(7)。部件(7)为一三极管，瞬时超量触发信号通过控制装置(7)的三极管控制双稳态(3)
切断态，进而使双向可控硅固态功率开关部件(4)切断，该种控制电路的限量精度优于15％(上偏)，固态功率开关切断时间优于半周(0.01秒)。此外控制电路还有一电源显示部件(8)，部件(8)可以由一氖泡构成，部件(8)来电时显示，线路恢复接通后(即双向可控硅固态功率开关导通后)熄灭。
图2是本实用新型的一个实施例。部件(1)由电容C1、C2、稳压管DW和二极管D1所构成。其作用是为整个控制电路提供工作电源。在正半周时，C2通过D1、C1处于正向充电状态，为本半周和下半周提供工作电压。在负半周时，负向电流通过DW和C1自成回路，对C2的电能储存不作贡献。故本节能器是靠半波供电工作的。其中D1的作用是在负半周时，使C2不会因DW的正向导通而迅速放电，而确保部件(3)BK1和部件(4)BK2这一自保触发电路所必需的工作电流。D1的另一个作用是使C2只工作在单极性电压工作状态，以满足电介电容的要求。由于单向可控硅BK1在初始状态没有触发，因而双向可控硅固态功率开关BK2在初始状态也总是断开的，本节能器处于自动断电等待供电状态。
部件(2)K1是一改制的常开自复位拉线开关。当拉动K1时，C2上的电位便通过K1；在BK1的触发极形成一个脉冲放电电流。这个电流脉冲便立即触开了BK1，并保持在激励态。由于触发回路的电流流向不变，即C2上的正电压通过RK到BK2的下端阳极。并从BK2的触发极通过BK1回到了C2的负端。此时只要C2上的电量能在负半周的过另点重新触发BK2，并提供一个BK1的自保维持电流(很小)，就能使由拉线开关触发开通的对负载供电状态维持下去，而不必再重新触发。
一旦负载电流出现超限，使在部件(5)测量电阻RK上产生一个瞬态可供检测的工作电压。检测部件(6)由二极管D2、D3、D4以及电容C3所构成。部件(7)是一只三极管BG1。正常供电状态下部件(6)和部件(7)处于不导通状态，正半周超限时，BG1和D2因电位差升高而导通，正向电流经BG1的发射极——基极和B2，达到RK的上端。由于BG1是电流放大器件，其集电极电流很大，从而使C2上的电压迅速下降，使BK1、BK2自保触发回路得不到足够的电流而切断。在负半周，RK、C3和D4形成一个充电电流回路，使C3储存足够的工作电压。当负半周接近零点时，RK上的瞬态电压消失，从而C3、RK、BG1的发射极——基极、D3和C3形成一个放电回路。由于BG1的放大作用，其集电极吸入的电流很大，从而把C2上的工作电压迅速放光，致使BK1得不到维持电流而自动断开。进而使BK2不能在过零点触发。从而实现了不论正半周还是负半周均能实现半周之内超量切断保护。此外，在BK2和RK旁并联有一保护电容C4及电阻R3和一供指示电源状态的氖泡及电阻R2。当BK2切断时，只要供电电源存在，氖泡将发亮。但当BK2开通后，氖泡将自动熄灭。
本实用新型与已有合成电开关相比，具有反应速度快，造价低的优点，其切断时间优于半周，限量偏差优于15％(上偏)，只用了十多个元件就可完成停电跳闸和瞬态超量跳闸两大保护功能。且由于造价低廉，又无功率接点，无动作噪声，无电火花干扰，故可用于各种电器线路以及设备中，作为断电或过载的保护与节能装置，其社会效益及其经济效益将十分显著。
权利要求1.自动断电节能器，属于一种紧急电路保护装置，其特征在于有一由电源部件(1)、状态脉冲生成部件(2)、触发双稳部件(3)、可控硅开关部件(4)、电流取样部件(5)、检测合成部件(6)、控制部件(7)、以及电源显示部件(8)所组成的停电或瞬态电流过量跳闸保护电路。
2.如权利要求1所述的装置，其进一步特征在于所说的状态脉冲生成部件(2)为－常开自复位电开关，触发双稳部件(3)为－单向可控硅，而可控硅开关部件(4)为－双向可控硅固态功率开关。
3.如权利要求1或2所述的装置，其进一步特征在于所说的电流取样部件(5)是一只电阻，检测部件(6)为二极管和电容电路所构成，控制部件(7)为一只三极管。
4.如权利要求1或2所述的装置，其进一步特征在于状态脉冲生成部件(2)是一只拉线开关或按钮开关改制而成的常开自复位电开关。
5.如权利要求3所述的装置，其进一步特征是所说的检测部件(6)为三只二极管、一只电容所构成。
6.如权利要求1或2所述的装置，其进一步特征是电源部件(1)是由二只电容、一只二极管，以及一只稳压器所构成的电容式降压结构，所提供的控制电路工作电压为10～13V。
专利摘要自动断电节能器是一种电路保护装置。包括一个电源部件(1)、状态脉冲生成部件(2)、触发双稳部件(3)、可控硅开关部件(4)、电流取样部件(5)、检测合成部件(6)、控制部件(7)，以及电源显示部件(8)。该装置采用了双向可控硅固态功率开关及状态脉冲控制电路，具有停电跳闸和半周内(无论是正半周还是负半周)瞬间过量跳闸两大功能。电路切断时间优于半周(即0.01秒)，质量精度优于15％(上偏)，造价低，可广泛作为各种电器线路及设备的保护装置和节能装置。
文档编号H02H3/24GK2058536SQ8821826
公开日1990年6月20日 申请日期1988年8月11日 优先权日1988年8月11日
发明者常浚, 龙凤祖 申请人:常浚, 龙凤祖