专利名称：多功能断电保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过自动断电对低压电器进行保护的装置。
现有的电器保护装置有多种，如冰箱保护器和电机保护器等，这些现有的保护器有许多缺点，比如功能少，大多只具有过流(压)和欠流(压)保护功能；适用性差，一般只是对一种或功率相近的一类电器有保护作用；可靠性差，遇到外界电参数剧变，如遭雷击时，几乎起不到保护作用。
本实用新型的目的是要克服现有电器保护装置的上述缺点，提供一种适用范围广，可靠性好的多功能断电保护器，该保护器能对电机和各种家用电器进行有效保护，保护功能包括过压、欠压和过流断电功能，过流和远超压闩锁功能，以及防雷击功能。
为实现上述目的，本实用新型的多功能断电保护器包括外壳、由外壳中引出的输入电源插头、输出(负载)插孔(座)、以及装在外壳内的控制电路部分，控制电路中的开关元件和发光指示元件安装于外壳上。控制电路包括电源电路、保护信号检测电路、延时电路、以及双稳态电路。电源电路用于提供后三种电路所需的电压，它主要由二极管的整流和稳压管的稳压作用实现。延时电路主要通过电容器的充放电而实现其延时功能，使电器断电后，经一定的延时过程，而自动恢复供电。双稳态电路用于消除继电器的抖动，它由一对三极管串接而成。保护信号检测电路用于实现过流检测、欠压检测和过压检测。过流检测是通过电桥实现的，因为电流超过一定范围时，会破坏电桥的平衡，由此产生一个信号，通过该信号使继电器断开；过压和欠压检测是通过二极管的分压变化实现的，当二极管两端电压差达到一定值时，它会导通或截止，由此可控制与继电器相连的三极管的导通或截止，并由三极管的状态控制继电器的通断。在负载端还设有放电间隙，当遭雷击时，该放电间隙短路，使保险管快速熔断，负载便会断电。
由于采用了上述电路，本实用新型的断电保护器可在各种异常情况下，对电机和家用电器进行断电保护，并具有自动恢复供电能力。
下面结合实施例及其附图对本实用新型做进一步描述。
图1是根据本实用新型提出的多功能断电保护器的电原理图。
图2是该多功能断电保护器的外壳的面板部分及外接线示意图。
如图2所示，该多功能断电保护器包括外壳10、从外壳引出的电源线(插头)20、输出即负载插孔(座)和装在外壳10内的控制电路板(未示出)，图1所示电路中的部分元件，如开关和发光二极管及保险管等，安装于外壳上便于观察和调节的位置。
图1示出了该保护器的电连接图，即上述的控制电路的线路图。控制电路包括电源电路、保护信号检测电路、延时电路和双稳态电路。
电源电路由电容C4、C5，二极管D5、D6，电阻R15、稳压二极管DW4和发光二极管LED2等组成，当电源(220V)接通时，整流电路(由电容C4、C5和二极管D5、D6组成)在电容C5两端产生约42V直流电压。并在发光二极管LED2两端得到两组稳压输出，它们分别为12V和10.2V。
保护信号检测电路包括过流检测部分、欠压和过压检测部分。过流检测部分主要包括由电阻R1、R2、R3和R5，二极管D1，电位器W1，电阻R6和三极管T2组成的过流检测电桥，电源正半周时，D1中无电流，由于R6的存在，D1无端电压，负半周时，由于电桥设在T2的临界导通状态，一旦R1上有约0.05V以上的压降，便会破坏电桥的平衡，于是R3中有电流流过，T2导通，开关K1掷①时，直接通过R9给电容C3放电，继电器断电；K1掷②时，放电回路串入D2，且同时使T1导通，产生连锁反应，闩锁灯LED1亮，T2、T1在R3中无电流时，也维持饱和导通状态。电容C2为滤波电容。电压信号的波动通过分压的变化控制，当欠压时，DW2、W3、R11给D7的分压下降，D7导通，经R9给C3放电，当放至R10存在一定的端电压时，T3、T4导通，继电器断电；过压时，DW2、W2、R12给DW3的分压上升，DW3首先击穿，直接通过R14驱动T5使继电器断电，若分压后的电压上升至DW1的击穿电压，则产生闩锁和断电的过程与过流信号的检测动作过程相同。
K1掷①时的电机档的电压自适应功能，是R7流通的电流与D7流通的欠压电流对C3放电的综合作用产生的。设T2处于临界导通状态时，IR9＝0，则ID7对C3放电时，R7接入的影响较小，当T2电流增加时，C3上的放电电流又不足于使电路翻转，只要稍有ID7流过，定时电路就会翻转，使欠压的断电阀值提高；反之，若T2截止，则欠压的断电阀值降低(欠压断电阀值在180V上下自动调节)。
延时电路由电容C3、电阻R10、R13和三极管T3、T4等组成，D4是定时状态恢复二极管，K1掷①时，由于K1将R8短路，C3的充电回路是R7、D3。K1掷②时，C3的充电回路是R7、R8和D3；放电主要是R9。
双稳态电路用于消除继电器的抖动现象，电路引入两级翻转正反馈，一级由定时电容C3负端接入T5的集电极实现；二极由T5、T6组成的双稳态电路实现，C6是翻转加速电容。LED3、R18、R17、C7等既是继电节电电路，又兼作工作指示器。
下面说明电路的动作过程。K1无论掷①还是②，当接通电源或按动起动按钮时，定时电容C3都将经两路充电，一路是12V经R7、D3(或R7、R8、D3)，另一路是10.2V经be4、be3、R10到CR3，当IR9、IR10约为零时，电路才给负载供电。以下用电压或电流变化关系简式表示各动作过程1、过流动作过程UR1↑→IC2↑→IR9↑→UC3°↓→继电触发电路翻转断电2、欠压动作过程UR11↓→ID7↑→IR9↑→UC3↓→继电触发电路翻转断电3、过压动作过程UR12↑→IDW3↑→ub5↑→继电触发电路翻转断电4、K掷②闩锁过程
5、电路翻转过程
继电器断电K1掷②时具有延时供电功能；掷①时无延时供电功能，要操作起动与停止按钮。W1是断电电流调节电位器。
表1列出了图1所示电原理图所得到的断供电动作时间。
权利要求1.一种多功能断电保护器，包括外壳，从外壳内引出的输出电源线、负载插孔或插座、以及装在外壳内的控制电路板，其特征在于控制电路上形成的控制电路包括电源电路，保护信号检测电路，延时电路和双稳态电路。电源电路包括整流和稳压元件，它提供三种不同幅值的直流电压，保护信号检测电路由过流检测部分、欠压检测部分和过压检测部分组成，延时电路使电路断电后200秒内再恢复供电，双稳态电路用于消除继电器的抖动。
2.根据权利要求1的保护器，其特征在于，所述控制电路还包括一放电间隙，当雷击发生时，该间隙短路，并促使保险丝过速熔断。
专利摘要本实用新型是关于一种多功能断电保护器，它是通过在非正常情况下使电机或家用电器断电而使这些低压电器受到保护，所说的非正常情况包括过流、过压、欠压和远超压(雷击等)，这种保护器的控制电路包括电源电路，保护信号检测电路，延时电路和双稳态电路，其中保护信号检测电路由过流检测部分，欠压和过压检测部分组成，还有一放电间隙，该间隙在远超压(如雷击)时短路并会导致保险丝快速熔断。该保护器功能齐全、适用范围广且可靠性高。
文档编号H02H3/10GK2138356SQ92226978
公开日1993年7月14日 申请日期1992年7月11日 优先权日1992年7月11日
发明者张万金 申请人:张万金