本實用新型涉及一種安全用電控制裝置，具體涉及一種用電功率控制裝置。

背景技術(shù)：

目前，集體宿舍超負荷用電成為宿舍管理重點排查的問題。特別是熱得快、電爐子等大功率電器的使用，給宿舍帶來安全隱患。在大學(xué)、工廠等單位，集體宿舍一般采用功率限制的方法，即采用承受一定功率的保險絲來限電。宿舍用電功率超出限制功率時，保險絲熔斷，宿舍斷電。此時需要電工更換新的保險絲方可通電。這種方法對于人員密集、不方便管控的集體宿舍來說，給管理人員和電工造成了很多不便，工作量也較大。公開號為CN201388040Y的中國實用新型專利公開了一種限電控制器，它由過載檢測電路、比較放大電路、控制電路、指示電路和延時復(fù)位電路連接構(gòu)成，用于需要限制使用大功率電器的場所，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，但這種限電控制器的電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。所以針對上述的集體宿舍超負荷用電問題，設(shè)計了一款新型集體宿舍限電控制裝置，該電控裝置可根據(jù)用電功率自動判斷電路開、合的狀態(tài)，不需要人為干預(yù)更換保險絲，便捷、安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種用電功率控制裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中集體宿舍用電負荷存在安全隱患的技術(shù)問題。

本實用新型具體采用如下技術(shù)方案。

一種用電功率控制裝置，設(shè)置于220V交流電和宿舍供電系統(tǒng)之間，該用電功率控制裝置包括電源電路、電壓采樣電路、電壓比較電路、開關(guān)控制電路和常閉觸點K-1，電源電路連接220V交流電與電壓采樣電路，電壓采樣電路連接電壓比較電路與宿舍供電系統(tǒng)，電壓比較電路連接開關(guān)控制電路，常閉觸點K-1連接開關(guān)控制電路與宿舍供電系統(tǒng)。

優(yōu)選的是，所述電源電路包括第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1、第一二極管D1、第二二極管D2、穩(wěn)壓管DW，所述第一電容C1連接于第一電阻R1的兩端，所述第一二極管D1與第二二極管D2連接構(gòu)成整流電路并與第二電容C2、穩(wěn)壓管DW并聯(lián)連接；所述電源電路將220V交流電經(jīng)降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波后，輸出12V直流電壓。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電壓采樣電路包括電流互感器W、第六二極管D6、第三電容C3、第四電容C4、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、電位器RP所組成，所述第八電阻R8、第九電阻R9、電位器RP連接構(gòu)成分壓電路，所述第三電容C3為濾波電容，所述第三電容C3并聯(lián)于電流互感器W二次繞組的兩端，所述電流互感器W一次繞組的一端接第一電容和220V交流電，所述電流互感器W一次繞組的另一端接宿舍供電系統(tǒng)。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電壓比較電路連接電源電路和電壓采樣電路，所述電壓比較電路包括放大器IC、第二電阻R2、第三電阻R3，所述第二電阻R2與第三電阻R3并聯(lián)接入放大器IC輸入端管腳二。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述第十電阻R10的一端連接電位器RP，所述第十電阻R10的另一端連接放大器IC輸入端管腳三。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述開關(guān)控制電路連接電壓比較電路，所述開關(guān)控制電路包括三極管T、繼電器K、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5，所述第六電阻R6的兩端分別連接放大器IC輸出端管腳六和三極管T的基極，所述三極管T的發(fā)射極連接繼電器K，所述第五二極管D5并聯(lián)于繼電器K兩端，所述繼電器K連接常閉觸點K-1。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述電流互感器W采用5V/5W變壓器改制而成。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述放大器IC采用LM741型運算放大器。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述三極管T采用3DG12型三極管。

在上述任一技術(shù)方案中優(yōu)選的是，所述繼電器K采用JRX-13F型直流繼電器。

本實用新型的用于集體宿舍的用電功率控制裝置由電源電路、電壓采樣電路、電壓比較電路、開關(guān)控制電路連接組成；電源電路接220V交流電，電源電路將220V交流電經(jīng)降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波后，輸出12V直流電壓作為電壓比較電路的放大器的電源電壓；電壓采樣電路具有電流互感器、整流二極管和濾波電容，電壓采樣電路對宿舍用電功率進行采樣；開關(guān)控制電路由三極管、繼電器等連接構(gòu)成，開關(guān)控制電路根據(jù)電壓比較的結(jié)果實現(xiàn)在宿舍供電系統(tǒng)的開關(guān)控制。

本實用新型的用電功率控制裝置，電路結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，用于集體宿舍的限電控制，根據(jù)用電功率來自動判斷電路開、合的狀態(tài)，不需要人為干預(yù)更換保險絲，便捷、安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為按照本實用新型的用電功率控制裝置的一優(yōu)選實施例的電路原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中集體宿舍用電負荷存在安全隱患的問題，本實用新型實施例提出一種用電功率控制裝置，該控制裝置由電源電路、電壓采樣電路、電壓比較電路、開關(guān)控制電路連接組成；電源電路接220V交流電，電源電路將220V交流電經(jīng)降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波后，輸出12V直流電壓作為電壓比較電路的放大器的電源電壓；電壓采樣電路具有電流互感器、整流二極管和濾波電容，電壓采樣電路對宿舍用電功率進行采樣；開關(guān)控制電路由三極管、繼電器等連接構(gòu)成，開關(guān)控制電路根據(jù)電壓比較的結(jié)果實現(xiàn)在宿舍供電系統(tǒng)的開關(guān)控制。

如圖1所示，本實施例所述的用電功率控制裝置設(shè)置于220V交流電和宿舍供電系統(tǒng)之間，它包括電源電路、電壓采樣電路、電壓比較電路、開關(guān)控制電路和常閉觸點K1-1，電源電路連接220V交流電與電壓采樣電路，電壓采樣電路連接電壓比較電路與宿舍供電系統(tǒng)，電壓比較電路連接開關(guān)控制電路，常閉觸點K-1連接開關(guān)控制電路與宿舍供電系統(tǒng)。電源電路包括第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1、第一二極管D1、第二二極管D2、穩(wěn)壓管DW，第一電容C1連接于第一電阻R1的兩端，第一二極管D1與第二二極管D2連接構(gòu)成整流電路并與第二電容C2、穩(wěn)壓管DW并聯(lián)連接；電源電路將220V交流電經(jīng)降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波后，輸出12V直流電壓。電壓采樣電路包括電流互感器W、第六二極管D6、濾波第三電容C3、第四電容C4、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、電位器RP，濾波第三電容C3并聯(lián)于電流互感器W二次繞組的兩端，第八電阻R8、第九電阻R9、電位器RP連接構(gòu)成分壓電路，濾波第三電容C3并聯(lián)于電流互感器W二次繞組的兩端，電流互感器W一次繞組的一端接第一電容C1和220V交流電，電流互感器W一次繞組的另一端接宿舍供電系統(tǒng)。電壓比較電路連接電源電路和電壓采樣電路，電壓比較電路包括放大器IC、第二電阻R2、第三電阻R3，第二電阻R2與第三電阻R3并聯(lián)接入放大器IC輸入端管腳二。在該裝置中，第十電阻R10的一端連接電位器RP，第十電阻R10的另一端連接放大器IC輸入端管腳三。開關(guān)控制電路連接電壓比較電路，開關(guān)控制電路包括三極管T、繼電器K、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第三二極管D3、第四二極管D4、第五二極管D5，第六電阻R6的兩端分別連接放大器IC輸出端管腳六和三極管T的基極，三極管T的發(fā)射極連接繼電器K，第五二極管D5并聯(lián)于繼電器K兩端，繼電器K連接常閉觸點K-1。

本實施例的用電功率控制裝置由電源電路、電壓采樣電路、電壓比較電路、開關(guān)控制電路連接組成。220V交流電壓經(jīng)第一電容C1降壓、第一二極管D1、第二二極管D2整流、穩(wěn)壓管WD穩(wěn)壓、第二電容C2濾波后，得到12V直流電壓，作為電壓比較電路的放大器IC的電源電壓。電流互感器W、第六二極管D6、濾波第三電容C3、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、電位器RP共同組成電壓采樣電路，對宿舍用電功率進行采樣。放大器IC及第二電阻R2、第三電阻R3組成電壓比較器，將電壓采樣電路采集到的電壓與第二電阻R2、第三電阻R3形成的基準電壓進行比較，當(dāng)采樣電壓大于基準電壓時放大器IC的第6腳（管腳六）輸出高電平，當(dāng)采樣電壓小于基準電壓時放大器IC第6腳（管腳六）輸出低電平。三極管T、繼電器K、第六電阻R6、第七電阻R7組成開關(guān)控制電路，根據(jù)電壓比較的結(jié)果實現(xiàn)在宿舍供電系統(tǒng)的開關(guān)控制。當(dāng)宿舍內(nèi)所使用的用電器功率在限定功率以下時，電流互感器W所感應(yīng)到的電壓經(jīng)過第六二極管D6整流、濾波第三電容C3濾波后，通過第八電阻R8、第九電阻R9、電位器RP分壓后送到放大器IC的電壓低于第二電阻R2、第三電阻R3分壓所產(chǎn)生的基準電壓，則放大器IC第6腳（管腳六）輸出低電平，則三級管T處于截止?fàn)顟B(tài)，繼電器K不能吸合，繼電器常閉觸點K1-1處于閉合狀態(tài)，宿舍正常供電。同時發(fā)光二極管D3（第三二極管）點亮，指示正常供電狀態(tài)。當(dāng)宿舍內(nèi)所使用的用電器功率超過限定功率時，電流互感器W所感應(yīng)到的電壓經(jīng)過第六二極管D6整流、濾波第三電容C3濾波后，通過第八電阻R8、第九電阻R9、電位器RP分壓后送到放大器IC的電壓高于第二電阻R2、第三電阻R3分壓所產(chǎn)生的基準電壓，則放大器IC第6腳（管腳六）輸出低高平，則三級管T處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器K吸合，繼電器常閉觸點K1-1處于斷開狀態(tài)，宿舍供電系統(tǒng)斷開。同時發(fā)光二極管D4（第四二極管）點亮，指示超載斷電狀態(tài)。

本實施例所述的用電功率控制裝置，采用常用電氣元件，電路結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，用于集體宿舍的限電控制，根據(jù)用電功率來自動判斷電路開、合的狀態(tài)，不需要人為干預(yù)更換保險絲，便捷、安全。本實施例所述的用電功率控制裝置，電流互感器W采用5V/5W變壓器改制而成，拆下次級，用0.8mm銅芯膠皮線繞10匝；放大器IC采用LM741型運算放大器；三極管T采用3DG12型三極管；繼電器K采用JRX-13F型直流繼電器；第一二極管D1和第二二極管D2采用1N4007型整流二極管，第三二極管D3和第四二極管D4分別采用Ф5mm的紅、綠發(fā)光二極管，第五二極管D5、第六二極管D6采用1N4001型整流二極管；第一電阻R1位1MΩ，第二電阻R2和第三電阻R3為12KΩ，第四電阻R4和第五電阻R5為1KΩ，第六電阻R6為10KΩ，第七電阻R7為1KΩ，第八電阻R8和第九電阻R9為1KΩ，第十電阻R10為100Ω；第一電容C1為0.47μf/600V，第二電容C2為100μf/25V，濾波第三電容C3和第四電容C4為47μf；電位器RP為5.1 KΩ。

以上所述僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非是對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。