专利名称：智能限电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智能限电器，属于安全用电智能控制电器，适用于学生宿舍、宾馆等识别负载类型，切断给违章电器供电，保障正常供电。
背景技术：
现有的智能限电器，由于运放电路复杂，存在着体积大，无法制成智能插座等，且可靠性差，成本高等缺点。
发明内容
本实用新型针对现有智能限电器存在电路复杂等技术问题，提供了一种新的智能限电器；解决上述技术问题的技术措施是本实用新型由采样电路、放大电路、信号处理电路、比较电路和执行电路构成，主要特点是本处理电路采用可控硅电路，包括可控硅、二极管、电阻、电容，用R-C移相电路来控制可控硅导通角以提取后小半段的电流波形，其电流幅值是正比于违章电器功率的，经整流滤波后变成直流电压，以构成切断负载的控制电压；经电阻等构成切断自锁及复位电路；放大器的正、负电源由电容、二极管和稳压管构成的串接电路提供；本实用新型的优点是采用可控硅后大大简化了电路结构，因而可靠性提高，体积减小，成本下降。
图1是本实用新型的结构示意图，图2是半波整流后负载电流波形图，图3是本实用新型的一个实施例电路原理图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型结构及实施例说明如下如图1所示，本实用新型为长方体盒，电器板放置于塑料壳体内，壳体两侧共有三条引出线，分别连接电源的火线与零线，另一条控制线连接到用户的进户火线上。
如图2、图3所示，本实用新型由采样电路包括取样电阻R、继电器常闭触点J0、电阻R2、R3；放大电路包括第一级放大器；比较电路；执行电路包括R13、三极管T、电容C4、继电器J及其串接电源电容C3及二极管D4、D5；信号处理电路包括可控硅D1、电阻R7、二极管D2、电阻R8及电阻R5、R6和电容C1构成的R-C移相电路，二极管D3、电阻R9、R10和电容C2组成的整流滤波电路，输出一个正比于违章电路功率的电压U1；选定R5、R6、C1值，使可控硅的导通角为150度，可取得电压U0在150～180度之间的波形，电阻R1、R2及取样电阻R、电源火线L与负载构成切断自锁，当去掉负载后，继电器不能吸合，常闭触点J0关闭，复位，给负载电路供电；放大器的正、负电源电路由电容C5、二极管D6、D7、稳压管D8、D9构成，给放大器提供直流正、负12伏电源；本实用新型所用主要电器元件的型号可为放大器、比较器LN324N，三极管TC9013，继电器JZC-22F24VDC，可控硅MCR100-6，二极管D1N4007。
本实用新型的工作过程如下电源火线L经取样电阻R、继电器常闭触点J0对外接负载供电，电源零线即负载零线，R上的电压值与负载功率成正比，经电阻R2、R3接放大器反相端，放大器输出电压为U0，U0波形与负载电流波形相同，外接违章电器如电炉和接非违章电器如计算机，两者波形是不同的，此外波形的幅值正比于电器的功率大小，例如电炉的负载电流波形是正弦波，电炉功率越大，正弦波的幅值也越大，以上总结为两条1.电压U0的波形决定负载的性质；2.电压U0的幅值决定负载的功率。那么违章电器和非违章电器的波形有什么不同呢？违章电器的电流波形是正弦波，而非违章电器如电视机、计算机等的电流波形虽然各不相同，但在150～180度之间电流值为零(这儿说明一点，虽然白炽灯电流波形也是正弦波，但它不是违章电器，我们可由功率大小来区分之)。通过R-C移相电路控制可控硅D1的导通角，取得负载在150～180度之间的电流值，最后在R8两端取得识别负载后的电压波形，经整流滤波(由D3、R9、R10和C2组成)后变成直流电压值U1，用U1构成切断负载的控制电压，加到比较器的同相端，比较器的反相端接参考电压(由R11、R12分压所得，为负值)，当控制电压较小时，比较器输出为正，三极管饱和导通，继电器J线圈被短路而不吸合，常闭触点闭合，保证接通外负载，如控制电压负值增加，超过参考电压时，比较器的输出由正变负，三极管不再导通，此时串接电源(由电容C3和二极管D4、D5组成)使继电器J吸合，它的常闭触点打开，从而切断外接负载，此时较小的维持电流由外接负载通过电阻R1、R2和取样电阻R回到电源的火线L，在电阻R2上的电压使继电器吸合，电路处在切断自锁状态，如拔掉外接负载，维持电流消失，电路复位，限电器恢复对外接负载供电，放大器的正、负电源由C5和D6、D7，稳压管D8、D9构成，在两个稳压管上取得对参考电压的正、负12伏电压。
权利要求1.一种智能限电器，由采样电路包括取样电阻R、继电器常闭触点J0、电阻R2、R3；放大电路包括第一级放大器；处理电路；比较电路；执行电路包括R13、三极管T、电容C4、继电器J及其串接电源由电容C3及二极管D4和D5构成，其特征是，信号处理电路包括可控硅D1、电阻R7、二极管D2、电阻R8及电阻R5、R6和电容C1构成的R-C移相电路；二极管D3、电阻R9、R10和电容C2组成的整流滤波电路，输出一个正比于违章电路功率的电压U1。
2.根据权利要求1所述的智能限电器，其特征是，选定R5、R6及C1值，使可控硅D1的导通角为150度。
3.根据权利要求1或2所述的智能限电器，其特征是，放大器的正、负电源由电容C5、二极管D6、D7、稳压管D8、D9构成的串接电路提供。
4.根据权利要求1、2或3所述的智能限电器，其特征是，违章电器上的维持电流经电阻R1、R2及R回电源火线L，构成切断自锁，去掉负载，构成复位。
专利摘要一种智能限电器，适用于学生宿舍、宾馆等识别负载类型，切断给违章电器供电，保障正常供电。本实用新型由采样电路、放大电路、信号处理电路、比较电路和执行电路构成，主要特点是本处理电路采用可控硅电路，包括可控硅、二极管、电阻、电容，用R－C移相电路来控制可控硅导通角以提取后小半段的电流波形，其电流幅值是正比于违章电器功率的，经整流滤波后变成直流电压，以构成切断负载的控制电压；经电阻等构成切断自锁及复位电路；放大器的正、负电源由电容、二极管和稳压管构成的串接电路提供；本实用新型的优点是采用可控硅后大大简化了电路结构，因而可靠性提高，体积减小，成本下降。
文档编号H02H3/08GK2565180SQ02243259
公开日2003年8月6日 申请日期2002年7月22日 优先权日2002年7月22日
发明者程志昌, 王炬 申请人:程志昌, 王炬