專利名稱：六功能電冰箱穩(wěn)壓保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬電器自動控制領域，涉及一種高性能電冰箱穩(wěn)壓保護器，特別是自我保護功能，模擬故障檢測功能，繼電器快速觸動電路；適合于電壓波動嚴重又經(jīng)常停電的區(qū)域。保護電冰箱和其它家用電器安全。
現(xiàn)有的采用控制繼電器觸點切換自耦變壓器抽頭方式工作的穩(wěn)壓保護器，其繼電器觸點的切換是按一定邏輯工作的，當控制單元發(fā)生故障，邏輯動作即出現(xiàn)紊亂，穩(wěn)壓保護器輸出電壓便失去控制，嚴重時該降壓的出現(xiàn)升壓，該升壓的出現(xiàn)降壓，如《無線電》1989年第11期功能齊全的交流穩(wěn)壓器一文中所描述的，其繼電器J1、J2失控將導致本機交流輸出過壓或欠壓、穩(wěn)壓器只能對電網(wǎng)的過壓或欠壓提供保護，而對本身故障引起的過壓或欠壓卻無能為力。
有的穩(wěn)壓保護器交流輸出開關是設計在繼電器觸點邏輯切換的斷電狀態(tài)、如我國實用新型1989年3月22日，公告號CN2034754U附圖中繼電器J2停，J3動的邏輯狀態(tài)，當繼電器邏輯關系出現(xiàn)紊亂后，除了發(fā)生上述情況外、保護電路因輸出開關處于閉合狀態(tài)無法切斷電源，不能起保護作用、這就給用電器帶來隱患。
現(xiàn)有的保護器如《無線電》1989年第11期功能齊全的交流穩(wěn)壓器在輸入電壓正常時使用，都無法檢驗本機保護功能，只能等待過壓或欠壓需要保護的時候才能知道保護功能是否正常，一旦保護功能失效便釀成事故，這是長期無人監(jiān)視下工作的保護器可靠性的一個缺陷。
已知的，以繼電器觸點切換自耦變壓器抽頭方式工作的穩(wěn)壓保護器，如實用新型CN2G34754U，存在著觸點切換過程中瞬間停電現(xiàn)象，瞬間停電時間取決于繼電器動作時果斷程度，瞬間停電時間長，工作中的電視機閃爍嚴重，工作中的電冰箱增加了再起動電流。
因此，繼電器觸點切換工作的穩(wěn)壓保護器，由于效率高、輸出波形好、成本低得到普遍采用的同時，本身的可靠性和自我保護功能顯得十分重要。
本實用新型的目的是設計一種既能在一定范圍內穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，同時又具有過壓、欠壓保護功能、自我保護功能、模擬故障檢測功能及停電延時送電功能的高性能穩(wěn)壓保護器，用以保護電冰箱及其它家用電器安全。
本實用新型的目的，由附圖實現(xiàn)附

圖1給出本實用新型實施例的方框圖，本電路由自耦變壓器(1)、繼電器觸點組合(2)、整流電路(3)、穩(wěn)壓電路(4)、繼電器快速觸動控制電路(5)、模擬故障檢測電路(6)、異常電壓取樣電路(7)、自我保護、過壓欠壓保護電路(8)、延時閉合開關電路(9)等組成。
本實用新型實施例的電原理圖由附圖2給出，現(xiàn)結合附圖對本實用新型的電路工作原理進行具體描述。
自耦變壓器(1)由工作線圈1、2、3、4抽頭，低壓線圈5、6抽頭組成；繼電器觸點組合(2)由接于自耦變壓器2、3、4抽頭的K1、K2、的兩對觸點組成；整流電路(3)由橋式全波整流器VC組成；穩(wěn)壓電路(4)由三端穩(wěn)壓集成電路IC1和電容C1、C2、C3組成；繼電器快速觸動控制電路(5)由電阻R1－R8，電容C4－C7，晶體管V1－V6，可調電阻W1、W2，繼電器K1、K2組成；模擬故障檢測電路(6)由雙極開關HL1等組成；異常電壓取樣電路(7)由晶體管V7，電阻R13、R14，電容C8等組成；自我保護、過壓欠壓保護電路(8)由電阻R9－R12和R15，集成電路IC2，晶體管V8、V9、V10，穩(wěn)壓管DW等組成；延時閉合開關電路(9)由電阻R16、R17、電容C9－C12，集成電路IC3、繼電器K3組成；指示部分由交流電壓表PV、發(fā)光二極管LED1、LED2、電阻R18、R19組成。
交流穩(wěn)壓部分由自耦變壓器和繼電器快速觸動控制電路組成，在電子電路控制下繼電器K1、K2根據(jù)取樣的交流電壓高低波動信號按邏輯自動切換自耦變壓器的抽頭，當輸入電壓在160伏至270伏范圍變動時，輸出電壓可穩(wěn)定在200伏至235伏范圍內，當電網(wǎng)電壓在正常范圍時，輸往電冰箱電壓即為電網(wǎng)電壓，不經(jīng)自耦變壓器耦合，節(jié)約了磁化電流。其中繼電器快速觸動控制電路工作過程是當繼電器得電瞬間，串接在繼電器線圈回路中的電容Cf(圖2中指C5、C7、C12)相當于短路，所以，可以看成直流電源Vcc直接加在線圈二端，因而繼電器觸動時間加快，動作果斷，減少了觸點切換時瞬間停電時間。當繼電器動作后，電容Cf不起作用，并聯(lián)在Cf兩端的附加電阻Rf(Rf= (VCCCf)/(IL) - RL)(圖2中Rf指R4、R8、R17)使流過線圈的電流保持額定值。模擬故障檢測電路，由開關HL1將繼電器快速觸動控制電路的輸入控制信號強行接零電位，晶體管V1、V2、V3、V4均截止，于是繼電器K1K2失電，自耦變壓器處于最大的升壓狀態(tài)，在市電正常時，穩(wěn)壓保護器的交流輸出電壓將超過設定的保護值240伏，(從交流電壓表PV指示可看出)與過壓保護過程一樣(過壓保護工作過程描述在后)，保護電路即作出迅速反應，由繼電器K3將電源切斷模擬故障消除后延時5－7分鐘送電。
保護部分工作由V7、R13、R14、C8組成的異常電壓取樣電路，由電壓比較器IC2，或門元件V8、V9，電子開關V10，門限電位組件R9、R10、R11、R12、DW等元件組成的自我保護，過壓、欠壓保護電路，由時基電路IC3，延時元件R16、C9，執(zhí)行繼電器K3等元件組成的延時閉合開關電路共同完成。保護功能是這樣實現(xiàn)的當交流穩(wěn)壓部份輸出電壓上升到設定的保護電路(如240伏)即過壓情況時，此電壓信號即被異常電壓取樣電路檢拾，并輸入到過壓比較器IC2(2)與給定的上門限電位Vc(Vc＝Va× (R12)/(R10+ R11+ R12) )比較后使IC2(2)輸出高電平；當交流穩(wěn)壓部份輸出電壓低于設定的保護電壓(如180伏)即欠壓情況時，異常電壓取樣電路檢拾到的信號，由欠壓比較器IC2(1)的輸入端輸入，與給定的下門限電位Vb(Vb＝Va× (R11+ R12)/(R10+ R11+ R12) )比較后使IC2(1)輸出高電平；無論是IC2(1)或IC2(2)輸出高電平，由V8、V9構成的或門電路就輸出高電平使電子開關V10導通，將時基電路IC3輸入電位VD接低電位，IC3電路翻轉輸出端VE變?yōu)楦唠娢?，繼電器K3失電，切斷輸出電源AC1，實現(xiàn)了過壓或欠壓保護功能。
異常電壓取樣電路是直接拾取本機交流穩(wěn)壓部份輸出端AC2的電壓波動信號，由于直流電源Vcc的低電位與自耦變壓器第1抽頭聯(lián)接，構成了取樣信號回路，所以拾取的信號不僅反映電網(wǎng)電壓的波動情況，同時也反映經(jīng)本機穩(wěn)壓后的交流電壓波動情況，當繼電器K1、K2觸點邏輯動作發(fā)生紊亂(設輸入電壓220伏，繼電器K1因控制單元故障而失電)，輸出電壓將超過設定的保護電壓240伏，故障后上升的電壓信號同樣被異常電壓取樣電路撿拾，并送入過壓比較器IC2(2)，使IC2(2)輸出高壓平，并經(jīng)過或門元件V9使電子開關V10導通，時基電路IC3因輸入端VD呈低電位而翻轉，輸出端VE變?yōu)楦唠娢?，?zhí)行繼電器K3失電，切斷了輸出電源AC1，實現(xiàn)了自我保護功能。
剛接通電源或停電后又來電時，或保護電路工作后時基電路IC3的輸入端電位VD因C9兩端電位不能突變而暫時呈低電位，經(jīng)T(T＝1.1×R16×C9，本機T取5－7分鐘)時間延時，IC3輸入電位VD＞ 2/3 Vcc，電路翻轉，輸出端電位VE變?yōu)榈碗娢唬瑘?zhí)行繼電器K3得電吸合，發(fā)光二極管LED1(錄)亮，LED2(紅)暗，指示電路接通，交流輸出端AC1有電，實現(xiàn)延時閉合開關功能。
其它用電器可從交流穩(wěn)壓輸出端AC2輸出，擴大本實用新型使用范圍。
本實用新型具有較大的交流穩(wěn)壓范圍，當輸出電壓在180伏至240伏時對應的輸入電壓在140伏至275伏，欠壓，過壓保護范圍以輕工業(yè)部SG215－84電冰箱部頒標準為依據(jù)，低于180伏為欠壓，高于240伏為過壓；延時保護時間為5－7分鐘；本實用新型以新的技術概念實現(xiàn)了穩(wěn)壓保護器十分必要的自我保護問題，其自我保護功能時刻監(jiān)視著本機交流穩(wěn)壓部份的工作狀態(tài)；實現(xiàn)了穩(wěn)壓保護器自身保護功能檢驗問題，其模擬故障檢測電路可方便地檢驗本機保護功能是否忠于職守；從而解決了現(xiàn)有技術的穩(wěn)壓保護器，使用過程中無法了解其保護功能的工作狀態(tài)及自身安全，只能任其自然，穩(wěn)定性和可靠性差的問題，而解決這些問題只是在電路結構和原理上改進設計，卻不影響成本。其繼電器快速觸動電路，減少了壓縮機電機再起動的沖擊電流，壓縮機運轉較為平穩(wěn)。
權利要求1.一種電子控制六功能自動穩(wěn)壓保護器，該穩(wěn)壓保護器由自耦變壓器(1)、繼電器觸點組合(2)、整流電路(3)、直流穩(wěn)壓電路(4)、繼電器快速觸動控制電路(5)、模擬故障檢測電路(6)、異常電壓取樣電路(7)、自我保護、過壓、欠壓保護電路(8)、延時閉合開關電路(9)、和顯示器件組成，其特征在于a、自我保護、過壓、欠壓保護電路(8)與交流穩(wěn)壓部份輸出端AC2之間聯(lián)接著異常電壓取樣電路(7)；b、繼電器快速觸動控制電路(5)與繼電器觸點組合(2)聯(lián)接，直接拾取交流電壓的波動信號；c、繼電器快速觸動控制電路(5)的繼電器線圈回路中串聯(lián)著附加電阻和電容并聯(lián)的組件；d、模擬故障檢測電路(6)由雙極開關HL1，聯(lián)接于繼電器快速觸動控制電路(5)輸入端與零電位之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的穩(wěn)壓保護器，其特征是自我保護、過壓、欠壓保護電路(8)的過壓比較器IC2(2)的上門限電位，接于門限電位組件的Vc點，欠壓比較器IC2(1)的下門限電位，接于門限電位組件的Vb點，它們的輸入端與異常電壓取樣電路(7)的C8相聯(lián)。
3.根據(jù)權利要求1所述的穩(wěn)壓保護器，其特征是繼電器快速觸動控制電路(5)的繼電器線圈回路中串聯(lián)的附加電阻Rf= (VCC)/(IL) - RL
4.根據(jù)權利要求1所述的穩(wěn)壓保護器，其特征是，雙極開關HL1聯(lián)接在繼電器快速觸動控制(5)的兩個控制單元輸入端。
專利摘要本實用新型提供一種具有自動穩(wěn)壓、過壓、欠壓、延時保護以及自我保護和模擬故障檢測的六種功能穩(wěn)壓保護器，它主要由三塊國際通用集成電路及其外圍元件，繼電器邏輯工作控制電路和自耦變壓器等構成，采用反饋式信號采樣電路、繼電器快速觸動電路，提高了電路工作的反應靈敏度。模擬故障檢測電路，結構簡便易行，實現(xiàn)了本機對保護電路的自我檢測，效果直觀，彌補了現(xiàn)有技術的缺陷，提高了可靠性，適用于電壓波動嚴重又經(jīng)常停電區(qū)域的電冰箱，空調機等家用電器安全保護。
文檔編號H02H3/20GK2087393SQ9022307
公開日1991年10月23日 申請日期1990年10月31日 優(yōu)先權日1990年10月31日
發(fā)明者錢振超 申請人:錢振超