专利名称：限次式限电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种节电的限次式限电器。
当供电满足不了用电的需求时，电路的停电和欠、过压情况时常发生。限电器的运用，为节约电能避免浪费起到了一定的作用。但目前停留在无延时或短延时的水平上，当超限负荷不能及时减掉时，会造成线路振荡，从而影响限电器的寿命，对家用电器造成严重威胁。
本实用新型的目的，是要提供一种无线路振荡的限次式限电器。
本实用新型的具体结构，由以下的实施例和附图给出。
附
图1是本实用新型的外观面板图，附图2是去掉壳体后的器件位置图，附图3是本实用新型的工作原理方柜图，附图4是本实用新型的线路图。
参照附图3，说明本实用新型的工作原理。
电流经电流互感器进行电流检测(8)后，转换成电压信号(9)，经比较(10)部份与给定(11)进行比较，若超限则有相应输出，并进行超限指示(12)，小于5S的脉宽信号被窄脉冲滤除器(14)滤除，对后级无影响。脉宽大于5S的则可触发单稳态电路(15)延时，执行器开始进行限电同时指示(16)，另一方面输出一路给计数器计数(19)。
单稳态电路(15)延时结束后恢复供电状态，若再次用电负荷超限，则电路重复以上过程。
当计数器(19)累计数与给定次数相同时，自锁控制(18)部份动作，使得限电器自锁。
若须解除自锁只须间断一下限电器电源再给电即可解除。
以上情况均属于市电正常下的工作情况，若遇有欠、过压及短时停电时，经欠、过检测(13)后，送至单稳延时(15)经限电执行器(17)后，对用电设备进行欠、过压及短时停电保护。
(20)为电源供给所有电路，(21)为电源指示。
参照附图1、2和4，本实用新型由壳体(1)和线路板(5)组成，其各部分电路及其功能如下负荷电流数的大小通过电流互感器LH检测(8)后，变换对应的电流信号，并经由R3(120π)转换成电压(9)，经由二极管D5(IN400L)整流，电容C3(4.7μF)滤波后，形成电压信号〔R13(61K)为C3(4.7μF)的放电电阻〕，加在非门A的输入端。由于CMOS集成电路，其门限电压的大小基本上取决于电源电压，而且当电源稳定时门限电压就相当稳定，因此可做为电压比较器使用。当信号电压与门限电压进行比较后，若大于或小于门限电压，那么非门A的输出将分别为“0”或“1”，并且对应于负荷功率的超限或正常。
限电值的给定通过R2(4.7K)及可调电阻W1(6.8K)进行分压，分压值与信号电压叠加后和非门A的门限电压通过非门“A”进行比较调整W1可得到不同的分压值，分压值大时限电值小，反之则大。因此调W1可得到不同的限电值。
当负荷超过给定值时，由以上分析可知，非门A输出为“0”。发光＝极管EL3经R4(2.8K)限流后发光形成超限指示，另一路经R5(6IK)C4(47μF)阻容滤波后，滤除脉宽小于5S的超限“O”信号，因此脉宽小于5S的“O”信号对后级无影响，若脉宽“O”大于5S时，则低电平“O”经与非门B的输入保护电阻R6(4.7K)后，转输给与非门B，其输出再经非门C反相后继续保持低电平“O”，并转输给由与非门G及H组成的单稳态网络的控制端，其中C5(330μF)与R81.1Mπ组成时间电路，D7(IN4001)为加速电容C5(330μF)逆程放电而设，R7(4.7K)为与非门H的输入保护电阻。此时单稳态电路开始翻转并延时，同时与非门“H”输出低电平“D”并转输给计数器M计数(下沿计数)及与非门K使K输出为“I”经非门L反相后为“O”，EL2发光进行限电指示，使得晶体管BG(3DG12β≥60)截止，继电器ZJ失电其动合触点打开，用电设备失电，达到了超限断电(限电)的目的。其中R10(4.7K)为限流电阻；R11(2.8K)为EL2的限流电阻；D6(IN4001)为ZJ的续流二极管。
由于限电后供电线路无电流流过，因此瓦感器LH亦无电流信号，非门A的输入小于其门限电压，故此其输出为“I”，经R5(61K)、C4(47μF)组成的RC电路及R6(4.7K)转输后为“1”，电平经与非门B及非门C二反相后输出仍为“1”它不影响单稳态电路现有的工作状态，因此单稳态电路仍维持与非门H的高电平“1”输出，并维持到单稳态翻转，其时间长短取决于C5、R8组成的时间电路，从经济及实用上考虑，设在7分钟左右为宜，在此期间内，后级电路维持限电状态。
当单稳态电路延迟到7分钟左右后就会自动翻转，与非门H输出高电平“1”与非门K输出“0”、非门L输出“1”，晶体管BG导通，继电器ZJ动作，动闭触点ZJ闭合用电设备得电，即限电器恢复供电。
线路恢复供电后，若负荷并未降低，那么限电器将重复以上工作过程。
计数及自锁控制由于单稳态的翻转次数等于限电次数，故此从单稳态电路与非门H的输出端采得的脉冲数计入计数器，计数器的四个Q端和与非门J输入端排列组合后可形成1－14次的任意限次设定，当限电次数达到设定数时，与非门J输出低电平，分别送至与非门H及K至使单稳态电路及限电执行器部份自锁，从而形成整个限电器的自锁，如果对限电器不间断供电，那么限电器将永久维持限电状态。
限电器的自锁解除及计数器的清零由R9(2.8K)、C6(4.7μF)及非门I构成的初始清零脉冲发生器，在限电器每次得电初始，发生器均产生一个清零脉冲，对计数器进行初始清零。因此限电器的限电自锁的解除可通过对限电器停电后再送电即可实现。
负荷非超限情况下的工作情况
由前面分析知，当负荷未超限时非门A输出为“1”由R4EL3构成的限电指示灯不亮，同R5、C4、D6构成的滤波网络对高电平“1”不超作用，经保护电阻R6后送至非门B及C构成二次反相。因此非门C仍输出高电平，由于高电平对单稳态电路(15)不触发，因此维持稳态状态，非门H输出高电平“1”，无无计数脉冲输出至计数器。与非门J(18)对单稳电路及与非门K无影响。由于K的三个输入端均为高电平(现在设定市电电压在正常范围内非门F输出为“1”，所以其输出为“0”，因此非门L输出为“1”，晶体管BG导通，继电器ZJ吸合，常开触点ZJ闭合电器设备正常得电。EL2不亮。
欠、过压及停电保护欠、过压及停电保护检测部份(13)。欠压检测由R15(4.7K)、W3(6.6K)及与非门E构成。过电压检测由R14(4.7K)、W2(6.8K)非门D构成。调整W2、W3可分别调整过、欠压给定值，此处调整在245V－175V间。市电电压的高低完全反映在电源(20)中的VDD的高低上。因此通过检测VDD就可检测市电电压的高低，当市电电压超过245V时非门D输出低电平“O”，与非门E输出为“1”，非门F输出为“0”。当市电低于175V时，与非门E输出“1”，非门F输出为“0”。因此无议欠、过压非门F均输出为“0”。发光二极管EL4经R16(2.8K)限流后发光指示电压不正常。非门F的输出“0”，一路送至与非门B，使其输为“1”经非门C反相后触发单稳态电路(15)翻转延时，与非门H输出为“0”至使与非门K输出为“1”，经非门L反相输出为“0”，晶体管BG截止，继电器ZJ失电，其触点ZJ断开，用电设备失电。在欠压或过压时间大于单稳电路延时时间7分钟时，若不采取其它措施，仍会出现失去欠、过压保护功能。因此，增加非门F的输出“0”再送至与非门K的一个输入端，从而使得在欠或过压时间大于7分钟时，限电器仍可实现对电器设备的保护。
停电后的来电延时停电后再来电，电源(20)中的VDD总会有一个0V到12V的过程，因此对欠、过压检测(13)来讲总表现有一段时间为“市电欠压”状态，因此这段时间里与非门E输出为“1”，非门F输出为“0”，以后情况与以上分析之欠压状态相同。因此可延时7分钟左右对用电设备送电，从而实现延时时保护。
综合以上情况，欠或过压无论时间长短，在欠或过压期间，电器设备可得到保护，而且保证停电间隔大于或等于单稳态电路延时时间7分钟。
使用本实用新型所述的限次式限电器，具有以下优点1、可避开尖峰短时超限负荷和感性负载起动适应的假超限。
2、可从指示灯中方便地知道停电原因和方便调试。
3、实现了限电器限电的7分钟长延时，保护了家用电器。
4、使限电次数从1－14次任意设定，避免了在长时间超负荷情况下的无休止的振荡，给限电器和电器设备带来的严重不利影响。
5、具有欠、过压及短时停电保护，保护范围由用户任意设定，短时停电保护延时在7分钟左右。
6、可与任意变比的电流电器配套，更换与之相适应的执行器(接触器后)可实现任意功率的限电控制。
权利要求一种限次式限电器，由壳休(1)和线路板(5)组成，其特征在于电流经电流检测(8)后，转换变电压信号(9)，经比较部份(10)与给定(11)进行比较，若电流超限则有相应输出并进行超限指示(12)，小于5S的脉宽信号被窄脉冲滤除器(14)滤除，对后级无影响，脉宽大于5S的则可触发单稳态电路(15)延时，执行器开始进行限电同时指示(16)，另一方面输出给计数器(19)计数，当计数器(19)累计数与给定次数相同时，自锁控制(18)使得限电器自锁，当供电欠、过压或短时停电时，经欠、过检测(13)后，送至单稳延时(15)，经限电执行器(17)进行断电保护。
专利摘要本实用新型涉及一种节电的限次式限电器。其是由壳体和线路板组成，尤其是电流检测电路经转换变电压信号，与比较和给定电路连接，经超限指示与滤除器电路连接，经单稳延时电路与限电指示、自锁控制和计算执行器连接。使用其具有可避开尖峰短时超限负荷和感性负载起动适应的假超限，实现了限电器限电的7分钟延时，保护了家用电器，控制了限电次数，避免了无休止的振荡给限电器和家电带来的危害，实现任意功率的限电控制。
文档编号H02H3/07GK2083355SQ9022351
公开日1991年8月21日 申请日期1990年11月10日 优先权日1990年11月10日
发明者耿利平 申请人:耿利平