專利名稱：限電控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電氣安全和節(jié)能技術(shù)，特別涉及一種實用的電器使用功率限電控制器。
背景技術(shù)：
安全用電時用電中最重要的，而過載用電是非安全用電中最常見最危險的。防止超載用電不僅需要用電人注意，更需要采用得力的安全保護(hù)設(shè)備來實現(xiàn)。目前的超載用電都是用限電控制器保護(hù)，市場上已有的限電控制器種類很多，多是采用特殊金屬制作、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴，并且限制功率誤差大。

實用新型內(nèi)容
為彌補上述不足，本實用新型提供一種用普通電子元件制作、價格低廉、可靠性高的限電控制器。
本實用新型限電控制器，包括連接在火線上的繼電器，其中所述限電控制器包括過載檢測電路、比較放大電路、控制電路、指示電路和延時復(fù)位電路，過載檢測電路包括電流互感器和整流二極管、濾波電容，比較放大電路包括雙運算放大器及基準(zhǔn)電壓電路，控制電路包括串接的放大晶體管、控制晶體管及繼電器，指示電路包括正常指示發(fā)光管、告警指示發(fā)光管，延時復(fù)位電路包括充電電容和復(fù)位晶體管，電流互感器裝在兩根電源線中的一根上，其輸出經(jīng)整流二極管和濾波電容連接雙運算放大器中第一放大器的正輸入端，第一放大器的輸出端連接到第二放大器的正輸入端，兩個放大器的負(fù)輸入端分別連接兩個基準(zhǔn)電壓電路，第二放大器的輸出端連接放大晶體管的基極，放大晶體管的集電極連接控制晶體管的基極，控制晶體管的集電極連接繼電器的線包，正常指示發(fā)光管和告警指示發(fā)光管串接，串接點連接控制放大器的集電極，復(fù)位晶體管的基極并接充電電容，再經(jīng)過一電阻連接第二放大器的輸出端。
本實用新型限電控制器，其中所述限電控制器還包括阻容降壓電路、整流電路和穩(wěn)壓電路，阻容降壓電路包括降壓電阻、降壓電容和放電電阻，整流電路包括橋堆、穩(wěn)壓二極管
和電源濾波電容，精確穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓器。
本實用新型限電控制器，不采用專用限電控制芯片，成本低、性能可靠；限制電器功率誤差不超過3%，產(chǎn)品一致性好，適合大批量生產(chǎn)；有自動恢復(fù)功能，停止使用大功率電器后能自動恢復(fù)供電；采用電流互感器進(jìn)行電流取樣，工作溫度低，壽命長?？蓮V泛應(yīng)用于學(xué)校、旅館、宿舍等需要限制使用大功率電器的場所，可起到輔助消除由于違規(guī)使用大功率電器而引起的火災(zāi)的作用。

圖1是本實用新型限電控制器的電路圖。
具體實施方式

為進(jìn)一步闡述本實用新型限電控制器，下面結(jié)合實施例作更詳盡的說明。圖1是本實用新型限電控制器的電路圖。
其中JP1接市電輸入端，JP2為輸出端，接負(fù)載(用電電器)
JP1為市電(AC220V)輸入端，其中JP1的第2腳接零線，第1腳接火線(相線)，由R1、 R2、 Cl、 C4、 Dl、 D3組成阻容降壓及濾波電路，其中橋堆Dl整流，電源濾波電容C4起電源濾波作用，穩(wěn)壓二極管D3起穩(wěn)壓作用，放電電阻R2起到給電容C1放電作用，防止斷電后電容Cl上的儲存的電荷帶來潛在危險。
在正常情況下，控制晶體管Q1的基極電壓為0.7V左右，控制晶體管Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器K1閉合，同時正常指示發(fā)光管D5導(dǎo)通發(fā)光，表明輸出電器功率沒有超過規(guī)定功率，輸出端口 JP2兩腳的電壓與市電輸入端電壓相同，用電電器得電能正常工作。
當(dāng)負(fù)載電器的功率超過額定值時，限電控制器能自動斷開負(fù)載，同時告警指示發(fā)光管D7點亮，如果負(fù)載電器功率降低到規(guī)定功率以下，又將自動恢復(fù)供電。其具體控制過程是雙運算放大器U2為有二組運算放大器的電子元件。電流互感器Ll用來檢測通過負(fù)載的電流大小，電流互感器線圈上的感應(yīng)電壓經(jīng)過整流二極管D4整流，再經(jīng)過濾波電容C2濾波變成比較平穩(wěn)的直流電，加在電阻R9兩端，并與雙運算放大器U2第3腳的正相輸入端相連；由電阻R7、 R8組成的基準(zhǔn)電壓電路與與雙運算放大器U2的反相輸入端第2腳相連，當(dāng)負(fù)載功率變大時，電流互感器L1線圈上感應(yīng)的電壓就變高，電阻R9上的電壓也變高，當(dāng)電阻R9上電壓高于雙運算放大器U2第2腳的電壓時，雙運算放大器U2第一腳的電壓就由低變高，再通過電阻R15,加到雙運算放大器U2的另一正相輸入端第5腳上。電阻R13和二極管D6也組成基準(zhǔn)電壓電路，并與雙運算放大器U2的另一反相輸入端第6腳相連，由于正相輸入端第5腳電壓高于反相輸入端第6腳電壓，因此輸出端第7腳輸出高電位(接近于雙運算放大器U2第8腳電壓)，第7腳高電位通過電阻R14使放大晶體管Q2導(dǎo)通，從而使控制晶體管Q1基極電壓在0.5V以下，控制晶體管Q1截止，繼電器K1斷開，正常指示發(fā)光管D5熄滅，同時電流通過告警指示發(fā)光管D7及電阻R10,使告警指示發(fā)光管D7亮起來，輸出端口 JP2沒有電壓輸出。在繼電器斷開后，由于雙運算放大器U2第7腳高電位通過電阻R12—直加在雙運算放大器U2第5腳上，因此使第5腳電壓比第6腳電壓高，雙運算放大器U2第7腳繼續(xù)處于高電位狀態(tài)。
復(fù)位晶體管Q3與電阻R17、 R18及充電電容C6組成一延時復(fù)位電路。當(dāng)雙運算放大器U2第7腳處于高電位時， 一部分電流通過電阻R17給充電電容C6充電，當(dāng)充電電容C6電壓慢慢充電達(dá)到0.7V左右時，復(fù)位晶體管Q3導(dǎo)通，由于復(fù)位晶體管Q3的集電極與雙運算放大器U2的第5腳是相連的，從而迫使第5腳電壓下降0. 2V以下，而雙運算放大器U2反相端第6腳的電壓高于0.2V，因此迫使輸出端第7腳輸出電壓下降到0V左右，結(jié)果使放大晶體管Q2截止，控制晶體管Q1導(dǎo)通，繼電器吸合，輸出端加電，接在輸出端口的用電器得電正常工作。電阻R18用于給充電電容C6放電，電阻R11是控制晶體管Q1基極的上拉電阻。
電阻R3起限流作用，穩(wěn)壓器Ul與電阻R4、 R5組成精確穩(wěn)壓電路，給雙運算放大器U2供電，防止外界市電電壓波動造成集成雙運算放大器U2供電電壓不穩(wěn)定。
由于繼電器控制的是相線(火線)，繼電器斷開后，輸出端與大地沒有電壓。通過調(diào)整R7、 R8或R9就可以調(diào)整限制功率的大小，由于目前精度為1%的金屬膜電阻或貼片電阻非常普遍，采購很容易，因此限電控制器的控制功率可以做的很準(zhǔn)確，誤差范圍可控制在3%內(nèi)，非常適合大批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求1、一種限電控制器，包括電源接入口(JP1)、連接在火線上的繼電器(K1)和電源接出口(JP2)，其特征在于所述限電控制器包括過載檢測電路、比較放大電路、控制電路、指示電路和延時復(fù)位電路，過載檢測電路包括電流互感器(L1)和整流二極管(D4)、濾波電容(C2)，比較放大電路包括雙運算放大器(U2)及基準(zhǔn)電壓電路，控制電路包括串接的放大晶體管(Q2)、控制晶體管(Q1)及繼電器(K1)，指示電路包括正常指示發(fā)光管(D5)、告警指示發(fā)光管(D7)，延時復(fù)位電路包括充電電容(C6)和復(fù)位晶體管(Q3)，電流互感器(L1)裝在兩根電源線中的一根上，其輸出經(jīng)整流二極管(D4)和濾波電容(C2)連接雙運算放大器(U2)中第一放大器的正輸入端，第一放大器的輸出端連接到第二放大器的正輸入端，兩個放大器的負(fù)輸入端分別連接兩個基準(zhǔn)電壓電路，第二放大器的輸出端連接放大晶體管(Q2)的基極，放大晶體管(Q2)的集電極連接控制晶體管(Q1)的基極，控制晶體管(Q1)的集電極連接繼電器(K1)的線包，正常指示發(fā)光管(D5)和告警指示發(fā)光管(D7)串接，串接點連接控制晶體管(Q1)的集電極，復(fù)位晶體管(Q3)的基極并接充電電容(C6)，再經(jīng)過電阻R17連接第二放大器的輸出端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限電控制器，其特征在于所述限電控制器還包括阻容降壓電 路、整流電路和精確穩(wěn)壓電路，阻容降壓電路包括降壓電阻(Rl)、降壓電容(Cl)和放電 電阻(R2)，整流電路包括橋堆(Dl)、穩(wěn)壓二極管(D3)和電源濾波電容(C4)，精確穩(wěn) 壓電路包括穩(wěn)壓器(Ul)。
專利摘要一種限電控制器，包括過載檢測電路、比較放大電路、控制電路、指示電路和延時復(fù)位電路，過載檢測電路包括電流互感器和整流二極管、濾波電容，比較放大電路包括雙運算放大器及基準(zhǔn)電壓電路，控制電路包括串接的放大晶體管、控制晶體管及繼電器，指示電路包括正常指示發(fā)光管、告警指示發(fā)光管，延時復(fù)位電路包括充電電容和復(fù)位晶體管，本實用新型限電控制器，不采用專用限電控制芯片，成本低、性能可靠；誤差小，一致性好，適合大批量生產(chǎn)；有自動恢復(fù)功能；采用電流互感器進(jìn)行電流取樣，工作溫度低，壽命長。可廣泛應(yīng)用于學(xué)校、旅館、宿舍等需要限制使用大功率電器的場所，可起到輔助消除由于違規(guī)使用大功率電器而引起的火災(zāi)的作用。
文檔編號H02H3/06GK201388040SQ20092015210
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者匡小紅 申請人:寧波市鎮(zhèn)海匡正電子科技有限公司