专利名称：多功能用电保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于安全用电保护装置技术领域，具体涉及到一种多功能用电保护器。
目前，市场上见到的安全用电保护装置，多数是单功能的，如工业用的过压保护器、过滤保护器，家庭用的漏电保护器等，不能适应电器特别是家用电器对过压、欠压、过流、漏电，甚至雷击的多种保护要求。
本实用新型的目的在于提供一种可以对过压、欠压、过流、短路、漏电进行全面保护，并可以对雷击进行辅助保护的多功能用电保护器。
本实用新型的基本构思是将此保护器串联于用电电器和外界供电交流电源之间，当出现过压、欠压、过流、短路漏电等现象时，保护器内产生出的电压取样信号E1、电流取样信号E5、漏电取样信号E6将会产生相应变化，而保护器内的电压基准信号E2、欠压基准信号E3、漏电基准信号E4基本保持不变，对应的取样信号与基准信号经比较放大后，变成相应的控制信号启动保护开关控制器，打开保护开关切断交流电源对用电电器的供电，从而起到安全保护作用。待排除故障后，才能闭合保护开关，正常供电。
以下结合附图和实施例加以具体说明。
图1为本实用新型提供的多功能用电保护器的电原理方框图。图2为保护器实施例的电压取样器3的电路原理图。图3为保护器实施例的控制器6的电路原理图。图4为保护器实施例的隔离切换器7的电路原理图。
在图1中，多功能用电保护器由保护开关2、负荷电流取样器4，漏电流取样器5、保护开关控制器8、电压取样器3、控制器6、隔离切控器7组成，为了得到对雷击的辅助保护，还可以包括雷击保护器1。对保护器输入交流电压V1，并接有雷击保护器1，V1经雷击保护器1后与保护开关2和电压取样器3并联相接。经保护开关2输出的交流电压串接电流取样器4，并接漏电流取样器5后作为保护器的输出端，输出交流电压V2。电压取样器3输出的电压取样信号E1、电压基准信号E2，欠压基准信号E3、漏电基准信号E4，负荷电流取样器4输出的电流取样信号E5，漏电流取样器5输出的漏电取样信号E6分别输入控制器6，控制器6的输出端连接隔离切控器7的输入端。隔离切控器7的输出端串接保护开关控制器8后并接在保护器的输出端。
雷击保护器1由压敏电阻组成，并接在交流电压V1上，还可以在交流电压V1输入电路中串接电流保险丝。保护开关2和保护开关控制器8为一体，当保护开关控制器8中接通控制信号时，保护开关2被启动，切断交流电源V1的供电，保护器的交流电压V2没有输出。保护开关2一旦启动切断，不论保护开关控制器8是否仍保持控制信号，都不会再复位闭合，排除故障后，必须用手扳动方可闭合。电流取样器4可采用磁环绕制适当圈数的线圈制成，线圈一端接地，另一端作为电流取样信号E5的输出端，交流供电电源的一条输电线从磁环中穿过，可在线圈中感应出对应于负荷电流大小的感应电动势。漏电流取样器5的结构与电流取样器4相似，所不同的是，交流电源的两条输电线同时穿过磁环，在正常负荷电流下由于两条输电线中电流大小相同、方向相反，不会产生感应电动势，唯有当用电器出现漏电(对大地)时，由于两条输电线电流失去平衡，才会产生感生电动势，即漏电流取样信号E6输出。整个保护器的取样、控制部分电路是共地的。
在图2中，多功能用电保护器的电压取样器3由电源变压器T、整流器D、分压器F1、F2、F3、稳压器IC1组成，IC1可采用集成电路7805作为稳压器件。交流电压V1经T变压、D整流后的直流电压输入IC1的输入端，同时经F1分压产生电压取样信号E1，经IC1稳压后的直流电压从IC1输出端输出，经F2分压产生电压基准信号E2，经F3分压产生欠压基准信号E3和漏电基准信号E4。
在图3中，多功能用电保护器的控制器6采用含有多组运算放大器或比较放大器的集成电路作为控制器件IC2，可以采用集成电路CA324。电压取样信号E1与基准电压信号E2、欠压基准信号E3与电压取样信号E1，电流取样信号E5与基准电压信号E2，漏电取样信号E6与漏电基准信号E4分别输入各组对应的运算放大器或比较放大器的正、负输入端，进行比较放大，分别产生过压、欠压、过流、漏电控制信号，分别经过隔离二极管作为控制信号输入隔离切换器7。
在图4中，多功能用电保护器的隔离切换器7采用光耦合集成电路IC3，可以采用光耦合集成电路MOC3023，将多功能用电保护器的弱电控制电路与所控制的交流电源隔离开。控制器6产生的控制信号经IC3隔离、耦合，可触发双向可控硅导通，对保护开关控制器8供电，打开保护开关2，切断交流电源对用电电器的供电。
隔离切换器7也可以不用光电耦合集成电路，采用固体继电器。
本实用新型提供的多功能用电保护器具有以下优点1、可以对用电电器进行过压、欠压、过流、漏电、短路多重保护，并可以对雷击进行辅助保护。
2、既可以用于家庭用电保护，也可以用于工业用电保护。
3、结构简单，保护灵敏，可靠性高。
权利要求1.一种多功能用电保护器，由保护开关(2)、负荷电流取样器(4)，漏电流取样器(5)、保护开关控制器(8)组成，其特征在于，还包括电压取样器(3)、控制器(6)、隔离切控器(7)；保护开关(2)和电压取样器(3)与输入的交流电压V1并联相接，经保护开关(2)输出的交流电压接电流取样器(4)，并接漏电流取样器(5)后作为保护器的输出端，输出交流电压V2；电压取样器(3)输出的电压取样信号E1，电压基准信号E2，欠压基准信号E3，漏电基准信号E4，负荷电流取样器(4)输出的电流取样信号E5，漏电流取样器(5)输出的漏电取样信号E6分别输入控制器(6)，控制器(6)的输出端连接隔离切控器(7)的输入端，隔离切控器(7)的输出端串接保护开关控制器(8)后并接在保护器的输出端。
2.如权利要求1所述的多功能用电保护器，其特征在于，输入的交流电压V1上还并接有雷击保护器(1)，V1经雷击保护器(1)后与保护开关(2)和电压取样器(3)并联相接。
3.如权利要求1所述的多功能用电保护器，其特征在于，电压取样器(3)采用集成电路7805作为稳压器件。
4.如权利要求1所述的多功能用电保护器，其特征在于，控制器(6)采用含有多组运算放大器或比较放大器的集成电路作为控制器件，可以采用集成电路CA324。
5.如权利要求1所述的多功能用电保护器，其特征在于，隔离切接器(7)采用光耦合集成电路，可以采用光耦合集成电路MOC3023。
6.如权利要求1所述的多功能用电保护器，其特征在于，隔离切控器(7)采用固体继电器。
专利摘要一种多功能用电保护器，由雷击保护器1、保护开关2、电压取样器3、负荷电流取样器4、漏电取样器5、控制器6、隔离控制器7，保护开关控制器8组成。将此保护器串联于用电电器和交流电源之间，当出现过压、欠压、过流、短路、漏电等现象时，电压取样信号E1、电流取样信号E5、漏电取样信号E6产生相应变化，与电压基准信号E2、欠压基准信号E3、漏电基准信号E4比较放大，产生相应的控制信号启动控制器8，打开保护开关2切断供电。本保护器结构简单，保护灵敏，可靠性高，用途广泛。
文档编号H02H3/10GK2229112SQ9520001
公开日1996年6月12日 申请日期1995年1月12日 优先权日1995年1月12日
发明者祝贵亮 申请人:北京无线电技术研究所