专利名称：无功耗安全功率限制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无功耗安全功率限制器。
目前，由于工业的发展与民用电器的增加，使电力供应日趋紧张，功率限制器作为控制浪费电能方面的一种手段，逐暂被人们接受。人们设计的功率限制器日趋完善，当用电功率超过定值时，能断开电源，延时一定时间以后又自动接通电源。例如90年公告号，CN2051022U、CN2051023U、CN2054223U，公开的就是属于这一类的功率限制器。它们存在一些共同的问题，例如对电流的缓冲延时作用不明显，尤其是当电路接入感性负荷时，如电冰箱、电风扇等，要求缓冲延时不能少于0.8秒才能可靠工作。前两种限制器还存在静态功耗，后一种限制器使用干簧管作为电流传感器，在同样的线圈匝数的条件下，干簧管的吸合电流约三倍于释放电流，在感性负荷时，对瞬间的冲击电流吸收作用不佳。同时在临界状态下，由于线圈通过的是交流电流，易使触点产生抖动现象，使接点寿命缩短。其次，这三种限制器都存在一个共同的问题当超负荷时能自动切断电源，并定期接通线路，通断交替。假定超负荷不去除，由于不断重复的电脉冲，将使控制器接点寿命受影响，同时将对用电器具带来无可挽回的损失。基于上面提出的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、造价低廉、安全可靠的无功耗安全功率限制器。
本实用新型的任务由以下实施例及附图给出。
图1是本实用新型的限制器原理图，图2、图3是本实用新型的电路原理图。
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
参照图1、图2、图3，本实用新型由工作电源、保护电源、电流采样电路、延时缓冲电路、电压比较电路、触发器、保护恢复开关、延时保护电路、延时自锁电路、指示电路组成。其中比较器U1、U2，触发器U3、U4等由时基电路IC EN555完成。工作电源由电流互感器B、整流二极管D1、D9、滤波电容C1、稳压管DW3组成，B的初级线圈L1接继电器J的常闭接点1、3，串接于供电电路和负荷RL之间。当无RL时B次级L2无感应电压，整个控制器不工作，此时无静态功耗。当接上低于定值的负荷时，则L2感应产生的工作电压较低，由B、D组成的采样电路输出信号较小，经由C1、W1、R1、C2组成的延时缓冲电路后，不足于使由DW1、BG1、R2、U2组成的电压比较电路有输出，触发器U3、U4保持初始复位状态。IC3脚低电位。此时，限制器处于等候状态。当接上超负载时，L2感应产生足够高的工作电压，和采样信号，前者通过D9向整个电路供电，后者输入延时缓冲电路，调节W1，可改变控制功率的大小。调节R1、C2的数值，可改变延时时间。经过延时时间后，DW1、BG1导通，IC2脚电压小于1／3整机工作电压，则电压比较器有输出，触发器翻转，3脚获得高电位。指示电路由R3和发光二极管XD1组成，XD1亮，表示进入保护状态。保护恢复开关J吸合，常闭接点1、3断开，2、3接通。由C7、D5、D6、D7、D8、C6组成的保护电源通过J接点1、2、3串接在L1与负荷之间。由于C7的限流作用，整个供电回路只有很小的继电器维持吸合电流流通，对负荷可认为断电，B次级L2无感应电压与采样信号，限制器改由保护电源供电。由于D9的单向导通，电流取样电路无电流输入，IC2脚保持高电位。此时由R5C5、U1组成的延时保护电路开始工作，R5向C5充电，经时间 t＝1.1R5C5后，6、7脚的电压大于2／3整机工作电压时，触发器翻转，3脚恢复低电平，XD1灭，J释放，电路恢复供电。若超负荷已除去，则限制器又处于等候状态，否则又重复以上过程，同时，由R4、BG2、D3、C4、DW2、D4、K组成的延时自锁电路开始工作。3脚的高电位经由R4、D3向C4充电，当3脚为低电位时，由于D3的单向导通，C4放电极微，3脚送给C4的电脉冲经一定时间的积累，可使DW2、BG2先后导通，使6、7脚电压低于2／3整机工作电压。此时，3脚维持高电位，并且通过R4、D3、DW2向BG2继续输送电流，电路产生自锁现象。此时，XD1常亮，表示限制器自锁。改变R4、C4的数值可改变延时时间的长短。要脱离自锁，可按复位开关K，使C4放电，BG2恢复载止状态。或者断开全部负荷，使失去保护电压，此时C4通过D4放电，则可退出自锁。当因超负荷使工作电压瞬时升高时，由于DW3的保护作用，电压稳定于定值，使限制器能正常工作。
由上述可知，本实用新型，采用工作电源与保护电源交替供电的方法，并使B串接于线路之中，电路工作与负荷同步，所以，静态功耗为零。寿命得于延长，当进入保护状态时，保护电源串入线路，因此，输入、输出端对调不影响本限制器的功能。由于B是节能的感性元件，因此，使用户的总耗电量小于原来的耗电量，是省电的限制器。其主要特点是具有延时自锁功能，当超负荷时，给用户提示警告无效后，能自动断电，可有效防止电脉冲引起的设备损坏，人员伤亡及火灾事故，特别适用于无人管理的地方。因此又是安全的限制器。
本实用新型的另一个实施例是对保护延时时间调整到5－10分钟时，可用于无功耗安全型冰箱保护器。
权利要求1.一种有指示电路、电流采样电路、电压比较电路、触发器、延时保护电路、保护恢复开关组成的无功耗安全功率限制器，其特征在于有工作电源、保护电源、延时缓冲电路、延时自锁电路。
2.根据权利要求1所述的无功耗安全功率限制器，其特征在于工作电源由电流互感器B、整流二极管D1、D9，滤波电容C1、稳压管DW3组成，B的初级绕组L1连接继电器J的常闭接点1、3串联于用户与电源输入电路中，B的次级绕组L2，一端接D1正极，D1负极为工作电源正极输出端，C1接D1负极与L2另一端。
3.根据权利要求1所述的无功耗安全功率限制器，其特征在于保护电源由降压电容C7、整流二极管D5、D6、D7、D8，、滤波电容C6组成，其中D5、D6、D7、D8接成桥式整流器，一个交流输入端即D5正极与D7的负极连接处与C7串联后接继电器J常开接点2，另一个交流输入端即D6正极与D8负极连接处接J的常闭接点1，滤波电容C6并接于桥式整流器的直流输出端即D5、D6的负极和D7、D8的正极。
4.根据权利要求2或3所述的无功耗安全功率限制器，其特征在于工作电源与保护电源之间有整流二极管D9连接，D9的负极接保护电源D5、D6的负极，D9的正极接工作电源D1的负极，稳压管DW3的负极接D9的负极，DW3的正极接工作电源的负极。
5.根据权利要求1所述的无功耗安全功率限制器，其特征在于延时缓冲电路由电容器C1、功率调节电位器W1、延时电阻R1、延时电容C2组成，C1与W1两固定端并联接于D1的负极与电源的负端，R1的一端接W1的中间输出端，R1的另一端接DW1的负极与C2的连接端，C2的另一端接电源负极。
6.根据权利要求1所述的无功耗安全功率限制器，其特征在于延时自锁电路由延时电阻R4和电容C4、稳压管DW2、二极管D3、D4，三极管BG2、复位开关K组成，R4和D3串联后接IC3脚与DW2负极之间，DW2正极接BG2b极，BG2e极接电源负端，BG2C极接IC，6、7脚，D4负极接保护电源D5、D6的负极，D4的正极接D3的负极，C4与K并联后接于D3负极与电源负端之间。
专利摘要本实用新型提供了一种无功耗安全功率限制器，用于限制用户的用电量。本实用新型由工作电源、保护电源、电流采样电路、延时缓冲电路、电压比较器、触发器、延时保护电路、延时自锁电路、保护恢复开关和指示电路组成。本实用新型采用与负荷同步供电的形式。静态耗电量等于零。当超负荷时给用户警告无效后，能自动断电，并自锁。比现有的限制器省电、安全、可靠，而且工艺简单、成本低。
文档编号H02H3/093GK2071833SQ9021631
公开日1991年2月20日 申请日期1990年7月13日 优先权日1990年7月13日
发明者徐杞宪 申请人:徐杞宪