专利名称：多功能家电保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用电器保护装置，适用于电冰箱、电视机、空调机、洗衣机、录像机、电热保温柜、消毒柜等家用电器的保护。
现有的家电保护器，一是用途单一，保护范围限于特定的某一种或两种家电，如冰箱保护器、电视机保护器等；二是功能单一，保护作用局限于稳压以及欠压和超压保护。已有的各种家电稳压保护器多采用继电器的电路结构，即通过2～3个继电器自动地改变自耦变压器抽头输出，实现调整输出电压的目的。但由于其调整方式为跳变式，即每10～20V地跳变，这种跳变本身就对所保护的家电产生不良影响。
本实用新型的目的在于提供一种能同时适用各种家用电器，即能对某件高档家电提供保护，同时也能对两件或以上不同的家用电器进行保护，并具有过载保护功能、定时保护功能、断电保护功能、超温保护功能和超压与欠压保护等功能的多功能家电保护装置，而且该家电保护器自身的工作不会给所保护的家电带来不良损害。
过载保护功能是指当被保家用电器发生过载故障，电流超过设定值时自动切断电源的功能。
定时保护功能是指使受保家用电器在预先设定的时间关断电源的功能，以保证家用电器的安全使用。
断电保护功能是指使受保家用电器在使用过程中因中途停电时，能自动切断家用电器与电网联系的功能。
超温保护功能是指使受保家用电器在超过设定的工作环境温度时切断电源的功能。
超压及欠压保护功能是指使受保家用电器在电源电压过高或过低时自动切断电源使其免受损坏的功能。
自保护功能是指在启动各种功能的同时，将自身供电也切断的功能。
图1为本实用新型的外观正面图。
图2为本实用新型的电路方框图。
图3为本实用新型的电路原理图。
附图中(1)为电源启动钮(2)为工作指示灯(3)为定时启动开关(4)为定时设定旋钮(5)为外壳。
本实用新型由保护器外壳、定时启动开关、定时装置、工作指示灯、电源启动钮及各种相应功能的电器元件与电路构成。
本保护器的电路方框图如图2，电路原理图如图3，通过各种检测电路，驱动控制电路Q1Q2，使继电器J动作，实现各种功能。正常工作时，输入端接上电源～220V，输出端接上负载即受保家用电器，按下启动按钮TN，J得电并能自保，向输出端负载供电。由于电路设计成平时使IC2A1的②脚电位比③脚略高；A2因K闭合⑥脚电位远高于⑤脚，所以IC2①、⑦脚输出电平为零，保持Q1截止，Q2导通，使J在各个功能未启动时能维持吸合，负载持续正常供电。下面分别解析各个功能的原理和工作过程。
A.过载保护主要由R1R2、D1D4、C2、A1等构成，R1与负载相串，因其阻值极小，对负载影响完全可忽略，然而却感知了负载电流的大小，其值由D1整流，C2滤波，C2上的电压大小便反映了负载电流的大小。而R1的压降是UR1＝IR1，R1＝1Ω，为每安培1伏特，则C2电压为UC2＝
UR1。为避免一些家电因正常开机启动电流大易造成的误动作，加设了R2、R3、C3组成的延时电路作防误动作电路，依实际测算以3秒左右为宜，本电路是T＝0.7R2C2＝3.29S，当电路稳定后，因C3已被充电，基本不影响过载检测的速度。C3上的电压才是直接驱动A1的，其端电压UC3＝UC2(R3)/(R2＋R3) ，设电路在负载≥500W时动作，此时负载电流I＝P／U＝2.27A，UR1＝2.27V，UC2＝
×2.27＝3.2V，UC3＝3.2 15/(10＋15) ＝1.92V。由于A1上B点原有＋2.5V电压，那么，D4上压降UD4＝2.5－(－1.92)＝4.42V，再考虑A1翻转阀值，选择4.2V稳压管作D4为宜，即当负载≥500W(2.27A)时，D4击穿，A1②脚电位变负使其翻转，①脚转高电平，使Q1导通，Q2截止，J释放，负载断电并不再自启动，手动启动也不行。调整R13使动作时间控制在1秒内。选择不同的D4稳压值，并与R13配合，可方便地改变保护设定值。
B.定时保护主要由A2、C6、VR1、RT等组成，平时K闭合，定时功能不起作用，C6上充有＋5V电压，A2⑦脚维持低电平。当需启动定时功能时，先调整好VR1选定时间，然后将K切断，C6上之电压便向VR1＋RT放电，当放电至≤2.3V时，A2翻转，⑦脚输出高电平，Q1导通，Q2截止，J释放，负载断电。定时时间可通过T＝0.7(VR1＋RT)×C6决定，由0～6小时任意选定。本电路最大时间T＝0.7×10×106×3300×10－6＝23100S≈6.4H，改变RT可调整动作最小时间。若中途需取消定时，只要将K重新合上即可。
C.断电保护主要由AN、J、B1组成。由于本电路设计成自保继电形式，有电时经启动吸合，当电源丢失时，继电器J自动释放，切断负载与电网的联接，且电路本身电源也切断，并不再自启动，起到保护作用。
D.超温保护主要由Rt°、R14、A1等组成。Rt°选择负温度系数热敏电阻，并与R14配合决定动作的温度和时间、调整使其在50℃，不大于10秒动作。Rt°紧贴保护器金属外壳安装，并远离热源(如B1)以免误动作；保护器尽量放置于被保家电附近，以检测到其所处之环境温度。环境温度的上升，由Rt°感知，并使其自身阻值续渐减少，当达到设定值时，A1③脚的电位上升到略高于②脚使A1翻转，①脚转为输出高电平，使Q1饱和、Q2截止，J释放，供电切断。
E.超压及欠压保护主要由D3、IC1、A1等组成，C点电压在正常工作时为10V，A点为2.5V，这样D3端电压UD3＝10V－2.5V＝7.5V，这时输入电压即B1初级电压为正常220V；当输入电压≥260V时，C点电压变为UC’≥ (260×10)/220 ≥11.8V，此时D3端电压UD3’≥11.8－2.5≥9.3V，选择击穿电压为9.3V的稳压管作D3，就能保证在输入电压≥260V时，D3击穿，A1③脚电位上升，A1翻转，①脚高电平，Q1饱和，Q2截止，J释放，负载断电。选择不同稳压值的D3，可方便地改变超压保护值。当输入电压≤120V时，C点电位UC”≤ (120×10)/220 ≤5.5V，IC1输出电压在此输入电压下不稳且下降，A1失去正常的工作条件而翻转，①脚转高电平，Q1饱和，Q2截止，J释放，同样负载断电。
IC1的加设还使正常工作时电路更稳定可靠。C5、C8可消除J触头不必要的颤动。由于负载电流直接流经R1，应选择容量极有余量的大功率线绕电阻，设负载功率最大为500W，此时电流I＝P／U＝500／220＝2.27A，电阻应有功率为PR1＝I2R1＝2.272×1＝5.16W，实选10W，以保证工作安全可靠，因R1一旦烧断，保护器一些元件被串入负载，将使故障扩大化。为确保定时精度，必要时C6选钽电容，VR1选线绕电位器，J是关键部件，宜选触头容量大于10A的。
F.自保功能本实用新型还兼有自保护功能，即在启动保护家用电器各种功能的同时，将自身供电也切断的功能。自保护电路主要由双连式启动钮TN，J双主触头及相应的“输入”、“输出”电路所构成。
本实用新型亦可与新型宽电压(120V～260V)稳压器组合成一功能更为理想的保护器。生产时可根据不同需要制成A、B两种型号，其中B型为带宽电压稳压器的保护器。
本实用新型的优点在于具有用途广、保护效果好的特点，不仅可一物多用，而且同时具有多种保护功能。它既适用于电视机、电冰箱、录像机、洗衣机、空调机等高档家用电器，也适用于诸如电烤箱、电热毯、电饭煲、电热保温消毒箱等电加热类电器的保护。而且其设计本身也已避免了因保护器自身工作对所保家用电器带来的不良影响。
权利要求1.一种家用电器保护装置，由电源启动钮(1)、工作指示灯(2)、定时启动开关(3)、定时设定旋钮(4)、外壳(5)和相应的电子元件与电路组成，其特征在于A.过载保护结构由R1、R2、D1、D4、C2、A1以及R2、R3、C3构成的防误动作电路组成；B.定时保护结构由定时启动开关K(3)、定时设定旋钮RT(4)以及相应的电子元件A2、C6、VR1组成；C.断电保护结构主要由AN、J、B1组成；D.超温保护结构主要由Rt、R14、A1等组成；E.超压及欠压保护结构主要由D3、IC1、A1等组成；F.自保护功能结构由双连式启动钮TN、J双主触头及相应的“输入”、“输出”电路构成。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于Rt°安装于远离热源并紧贴于保护器外壳。
3.根据权利要求1所述装置，其特征在于设有可消除触头不必要颤动的C5、C8，以及IC1所组成的防误动作电路。
4.一种具有过载保护、定时保护、断电保护、超温保护和超压及欠压保护结构的多功能家电保护器，其特征在于可与120V～260V的宽电压稳压器结合成家电稳压保护器。
专利摘要本实用新型涉及一种家用电器的多功能保护装置。是由过载保护电路、定时保护电路断电保护电路，超温保护电路、超压及欠压保护电路。防误动作电路及自保护电路等构成。具有过载保护、定时保护、断电保护、超温保护和超压及欠压保护等多种功能。可同时适用于多种家用电器，不仅可一物多用，且保护功能齐全，是一种广泛适用于各种家用电器保护的新型保护器。
文档编号H02H3/24GK2109650SQ91233490
公开日1992年7月8日 申请日期1991年12月31日 优先权日1991年12月31日
发明者梁金漩 申请人:梁金漩