专利名称:多功能保安器的制作方法
本实用新型是一种用于家用电器的多功能保安器，它属于电子保险设备。
现有家用电器保安器，一般具有单一功能，如漏电保护，过流保护等功能，适用范围窄，控制部份晶体管电路大多采用分离元件，可靠度低，过流保护采用热继电器，反应速度慢，且控制电流过大，不适合用于家庭民用。若简单将各保护功能合成一体，则成本高，可靠性差。
在1981年12期《无线电》杂志，公开了漏电保安器的技术。
在专利申请号86205042公开了“电冰箱自动延时保护器”的技术。
在专利申请号86202086公开了“电动机断相，过流短路保护器”的技术。
本实用新型的目的是将漏电保护，过流保护，抗浪涌破坏延时保护，过压、欠压保护合成一体，扩大适用范围。
本实用新型由移相迭加放大电路1、主控电路2、抗浪涌破坏延迟保护电路、过压保护4、欠压保护5电路所组成。
A.移相迭加放大电路1通过二极管D5负极，接到主控电路2运算放大器19的“－”输入端；主控电路2通过变压器B2绕组N5、N6输出，绕组N5一端接双相可控硅D10控制极，绕组N6一端接双相可控硅D11控制极；过压保护4输入通过电阻R24一端联接到本机电源9电解电容C3正极。输出通过二极管D15负极联接到主控电路2，运算放大器19“－”输入端；欠压保护5输入与过压保护4相同，输出通过二极管D14负极连接到主控电路2，运算放大器19“－”输入端；抗浪涌破坏延迟保护电路3，电阻R14一端接电解电容C4正极，另一端接运算放大器20“－”输入端，电阻R13一端接到运算放大器20输出端，另一端接运算放大器21“＋”端。
B.移相迭加放大电路1由变压器B1的绕组N3和C1一端相连，C1另一端接运算放大器18“＋”端，电阻R1一端连于B1的N2和L1之间，另一端接于运算放大器18“＋”端，N3的另一端和L1另一端相连于地。6是市电输入端，电容C5正极接运算放大器18输出端，其负极与二极管D5正极，D4负极相接，D4正极接地。R6跨接于运算放大器18的“－”端和C5之间，R5另一端与D4正极和D12正极、D13负极一起接地，D5的负极接输出到主控电路2，D12、D13反向并联，一端接运算放大器18“－”端，另一端接地。
主控电路2的联接关系二极管D5、D14、D15负极接到运算放大器19“－”输入端，形成双稳态与非开关15。二极管D3负极接运算放大器19输出端。正极接运算放大器20“＋”输入端。再通过电阻R13联到振荡器16运算放大器21“＋”输入端，运算放大器21输出端通过电阻R20联到激励推动电路17三极管BG2基极，BG2发射极接变压器绕组N4。
本实用新型电阻R1，电容C1所取的值应满足R1＝1／ωC1。
将电容C1去掉，利用变压器B1所含绕组N3的电感量LN3并使绕组N3一端与电阻R1连接，所取的值应满足R1＝ωLN3。
本保安器适用于保护用电人人身安全；减小电器损坏；限制用户超负荷用电，利于电力管理，计划用电；且可直接装备于通用电器，仪器之中等等。由于采用通用集成电路运算放大器，可使整机减小体积，工艺上好制造，降低成本，提高可靠性。
下面结合
图1是整机方框图。1移相叠加放大电路 2主控电路
3 抗浪涌破坏延迟保护电路4 过压保护5 欠压保护6 市电输入端8 负载9 本机电源D10、D11双向可控硅图2是移相叠加放大电路1的方框图10 漏电取样11 过流取样12 移相叠加13 放大器14 倍压整流图3是主控电路2的方框图15 双稳态与非开关16 振荡器17 激励推动电路图4是保安器实施例1的电原理图图5是保安器实施例2的全悬浮型电路图实施例1电路说明本机电源9工作过程当电路输入端接入市电6，经电容C2降压限流后，二极管D1、D2整流；电容C3、C4，电阻R4、R5二极管D3滤波稳压；且将直流电压分别送到各控制电路中。
抗浪涌破坏延迟保护电路3工作过程直流电压加到电容C7电阻R11时，将三极管BG1瞬间饱和导通，令电容C8予放电，且通过电阻R13将运算放大器20“＋”端拉向低电压，这样运算放大器20输出端也为低电位。短时间后，电容C7充电完毕，三极管BG1处于截止状态，直流电压通过R12对电容C8充电，其时间常数T＝R12·C8，当电容C8电压超过运算放大器20“－”端电位时，运算放大器20输出端从低电位跳变为高电位；由电阻R18加到运算放大器21“＋”端；此时由运算放大器21组成的振荡器16开始工作。其振荡频率及幅度，取决于电阻R17、R18、R19电容C9、C10的值。振荡输出经电阻R20，电容C11送到由三极管BG2组成的激励推动电路17，再经变压器B2次级N5、N6绕组，分送到双相可控硅D10、D11的控制极，使之双相可控硅D10、D11导通，并带动负载8正常工作。
若市电6停电或0.2秒的短暂断电，本机按上述工作状态重复执行延迟，达到保护电器之目的。
漏电、过流保护工作过程当本机电源9正常供电时，运算放大器19组成的双稳态的“－”端比“＋”端电位略低，即输出为高电位，二极管D8不导通。
变压器B1为漏电取样10主要元件，绕组N1、N2匝数相等；相位相反，由于人的触电或电器漏电，变压器B1绕组N3感应的电压经电容C1送至运算放大器18“＋”端；或者，由于用电器短路，超载的大电流负载，在过流取样11的元件电感L1两端形成压降，经电阻R1也送至运算放大器18“＋”端。这里漏电、过流样电压通过电阻R1，电容C1互为移相，且叠加形成移相叠加12，用以解决两相线漏电保护不平衡的问题。
移相后的样电压经运算放大器18放大，通过电容C5、C6，二极管D4、D5倍压整流14，加到运算放大器19的“－”端，使之“－”端电位高于“＋”端电位，令双稳态翻转，输出端为低电位。迫使二极管D8导通，将运算放大器20“＋”端拉到低电位，致使振荡器16停振，双相可控硅D10、D11关断，达到保护目的。这里主控电路2所含的双稳态与非开关15是由运算放大器19、20，电阻R7、R8、R9、R10、R12、R13、R14、R15，电容C6、Cw，二极管D8，半可调电阻W1组成。
过压保护4，欠压保护5工作过程本机正常工作时，运算放大器22“＋”端电位低于“－”端，输出为低电位。运算放大器23“＋”端电位高于“－”端，输出为高电位。当市电高于正常值时，电容C2、C3，二极管D1、D2整流电压也高，经电阻R24、R25分压，使运算放大器22“＋”端电位高于“－”端，输出为高电位，令二极管D15导通，且将高电位加到运算放大器19“－”端，使双稳态与非开关15翻转，输出为低电位，完成过压保护4的动作。
当市电低于正常值时，运算放大器23“＋”端电位低于“－”端电位，输出为低电位，经电阻R30加到运算放大器24倒相，输出为高电位，二极管D14导通，将高电位加到运算放大器19“－”端，令双稳态与非开关15翻转，达到保护控制的目的。
按实施例1生产时应注意。
1 主控电路2的双稳态与非开关15所含的运算放大器19“－”端充放电时间常数T1应大于“＋”端充放电时间常数T2。必要时在二极管D5负极和电容C6正极加一电阻R，条件满足上述要求。
2图4中过流取样电感L1可用无感电阻R代替。
3漏电变压器R1，N3与N1的匝比值和运算放大器18的放大倍数互为反比关系。
4激励推动变压器B2，N5与N6匝数相等，N5与N4的匝比应满足级间阻抗匹配。
5变压器铁芯可考虑加绝缘罩。
6开关K1为启动开关，二极管D12、D13为保护元件。
7图4中未说明元件仅起辅助作用。
实施例2图5说明变压器B1、B2与实施例1要求相同。
变压器B3，初级绕组N7与次级绕组N8匝比值随过流值大小而定，即小功率时N8／N7＝1～3，大功率时N8／N7＝0.1～1。
变压器B3初级绕组N7的作用及数值与实施例1中电感L1相同。其铁芯为铁氧体。
变压器B4，为常规小功率电源变压器，初级绕组N9与次级绕组N10的匝比随实际情况而定。
本实用新型可用全悬浮电路实现，漏电取相变压器B1，激励推动变压器B2，过流取样变压器D2，电源变压器B4，均采用互感耦合方式，使之稳压电源E，控制电路F与市电6呈隔离状态。
悬浮电路的联接关系变压器B1绕组N3一端与变压器B3绕组N8一端相接于地；N2另一端接电容C1；N8另一端接电阻R1，C1、R1的另一端接运算放大器18“＋”输入端。
变压器B3绕组N7一端与变压器B1绕组N2相接，另一端与变压器B4绕组N9一端相接，此端也同可控硅D11相接。
变压器B4绕组N9另一端与变压器B1绕组N1相接，绕组N10两端接稳压电源E，即接二极管D2正极。
变压器B2绕组N5、N6分别经电阻R22、R22接于双相可控硅D10、D11之控制极。绕组N4一端接地，另一端接晶体管BG2发射极。
权利要求
1.一种多功能保安器，由移相迭加放大电路1、主控电路2、抗浪涌破坏延迟保护电路3、过压保护4、欠压保护5电路所组成，其特征是A.移相迭加放大电路1通二极管D5负极，接到主控电路2运算放大器19的“一”输入端；主控电路2通过变压器B2绕组N5、N6输出，绕组N5一端接双相可控硅D10控制极，绕组N6一端接双相可控硅D11控制极；过压保护4输入通过电阻R24一端联接到本机电源9、电解电容C3正极。输出通过二极管D15负极联接到主控电路2运算放大器19“一”输入端；欠压保护5输入与过压保护4相同，输出通过二极管D到主控电路2运算放大器19“一”输入端，抗浪涌破坏延迟保护电路3，电阻R14一端接电解电容C4正极，另一端接运算放大器20“一”输入端，电阻R13一端接到运算放大器20输出端，另一端接运算放大器21“+”端；B.移相迭加放大电路1由变压器B1的绕组N2和C1一端相连，C1另一端接运算放大器18“+”端，电阻R1一端连于B1的N2和L1之间，另一端相连于地。6是市电输入端，电容C5正极接运算放大器18输出端，其负极与二极管D5正极、D4负极相接，D4正极接地。R6跨接于运算放大器18的“一”端和C5之间，R5另一端与D4正极和D12正极、D13负极一起接地，D5的负极接输出到主控电路2，D12、D13反向并联一端接运算放大器18“+”端，另一端接地；主控电路2的联接关系二极管D5、D14、D15负极接到运算放大器19“一”输入端，形成双稳态与非开关15。二极管D3负极接运算放大器19输出端。正极接运算放大器20“+”输入端。再通过电阻R18联到振荡器16运算放大器21“+”输入端，运算放大器21输出端通过电阻R20联到激励推动电路17三极管BG2基极，BG2发射极接变压器绕组N4。
2.按照权利要求
1所述的保安器，其特征是电阻R1、电容C1所取的值应满足R1＝1／ωC1。
3.按照权利要求
1所述的保安器，其特征是将电容C1去掉，利用变压器B1所含绕组N3的电感量LN3，并使绕组N3一端与电阻R1连接，所取的值应满足R1＝ωLN3。
4.按照权利要求
1所述的保安器，其特征是可用全悬浮电路实现，漏电取样变压器B1，激励推动变压器B2、过流取样变压器B3，电源变压器B4，均采用互感耦合方式，使之稳压电源E，控制电路F与市电6呈隔离状态；变压器B1绕组N3一端与变压器B3、绕组N8一端相接于地；N3另一端接电容C1，N8另一端接电阻R1，C1、R1的另一端接运算放大器18“＋”输入端；变压器B3绕组N7一端与变压器B1绕组N2相接，另一端与变压器B4绕组N9一端相接，此端也同可控硅D11相接；变压器B4绕组N9另一端与变压器B1绕组N1相接，绕组N10两端接稳压电源E，即接二极管D2正极；变压器B2绕组N5、N6分别经电阻R22、R22接于双相可控硅D10、D11之控制极；绕组N4一端接地，另一端接晶体管BG2发射极。
专利摘要
多功能保安器，属于家用电器电子保险设备。采用通用集成电路组成主控电路(2)，及移相叠加放大电路(1)，将漏电保护，过流保护，抗浪涌破坏延时保护(3)，过压保护(4)，欠压保护(5)合成一体，扩大适用范围，以达到工艺上好制造，降低成本，减少电器损坏，保护用电人人身安全。可直接装备于仪器、电器之中，并起限制用电户超负荷用电，以利于电力管理，计划用电。
文档编号H02H3/10GK87201863SQ87201863
公开日1988年9月28日 申请日期1987年2月10日
发明者李俊庚 申请人:李俊庚导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan