一种微电流自动断电开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种微电流自动断电开关，由自锁脱扣开关、微电流检测电路、微电流判断电路、断电控制电路和直流电源电路组成。所述开关检测到负载电流微小且持续一段时间后，控制自锁脱扣开关脱扣断电，切断全部电源；开关脱扣后，只有重新手动按下自锁脱扣开关，负载与所述微电流自动断电控制电路才能重新得电；用电设备正常工作时，能够人工方式手动切断全部电源。所述开关可以用在所有需要自动切断长期工作在待机状态的电器或设备的场合。
【专利说明】—种微电流自动断电开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电源开关，尤其是一种微电流自动断电开关。
【背景技术】
[0002]申请号为 201120236142.X,201220083881.4,201220082311.3 的专利都能够通过检测负载的电流的大小变化，判断小于设定的功率时自动切断全部电源，但但电源不能由专利所述装置用人工切断。
[0003]申请号为200720078165.6、201320014116.1的专利都利用可控硅来切断电源，负载未能与电源完全隔离，且切断电源后控制器自身仍然需要电源用于可控硅的启动。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种用电设备工作在待机状态时，能够自动断电，用电设备正常工作时能够人工方式手动断电的开关。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种微电流自动断电开关，由自锁脱扣开关、微电流检测电路、微电流判断电路、断电控制电路和直流电源电路组成。
[0006]所述自锁脱扣开关的自锁开关与主回路负载串联后，连接至单相交流电源。
[0007]所述直流电源电路为电容降压型直流稳压电源电路，其交流输入端并联在主回路负载的两端，输出为直流电源。
[0008]所述微电流检测电路由电流互感器、第一运放、第二运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容组成；电流互感器的两个输出端分别连接至第一运放的反相输入端和同相输入端；第一电阻的两端分别连接至第一运放的反相输入端和输出端；第一电容并联在第一电阻的两端；第二电阻、第三电阻和第二运放组成分压基准电路，基准电压输出连接至第一运放的同相输入端。
[0009]所述微电流判断电路由第一比较器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二电容组成；第四电阻和第五电阻组成对直流电源的分压电路，其分压输出连接至第一比较器的同相输入端；第一比较器的反相输入端连接至第一运放的输出端；第六电阻的一端、第一二极管的阳极、第二电容的一端联结，联结点为微电流判断信号输出端；第一二极管的阴极连接至第一比较器的输出端，第六电阻的另外一端连接至直流电源，第二电容的另外一端连接至公共地。
[0010]所述断电控制电路由第二比较器、第七电阻、第八电阻组成；第七电阻和第八电阻组成对直流电源的分压电路，其分压输出连接至第二比较器的同相输入端；第二比较器的反相输入端连接至微电流判断信号输出端；第二比较器的输出端连接至自锁脱扣开关脱扣线圈的一端；自锁脱扣开关脱扣线圈的另外一端连接至直流电源。
[0011]所述自锁脱扣开关选择紧凑型自动关断电源开关TIPPMATIC iF ;所述电流互感器为立式穿芯微型精密电流互感器KHCT211C ;第一运放、第二运放为双集成运放LM358中的独立运放；所述第一比较器、第二比较器是双比较器LM393中的独立比较器。
[0012]本实用新型的有益效果是:电路简单，只需少量元件即可实现负载待机流过微电流超过一定时间时，自动切断负载电源；断电工作可靠，开关脱扣后，只有重新手动按下自锁脱扣开关，负载与所述控制电路才能重新得电；用电设备正常工作时，可以采用人工方式弹起自锁开关，切断电源。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的电路原理图。
[0015]图3为本实用新型的直流电源电路图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0017]如图1所示，一种微电流自动断电开关，由自锁脱扣开关、微电流检测电路、微电流判断电路、断电控制电路和直流电源电路组成。
[0018]本实用新型的电路原理如图2所示。
[0019]自锁脱扣开关101的自锁开关与主回路负载串联后，连接至单相交流电源。
[0020]微电流检测电路由电流互感器201、第一运放202、第二运放207、第一电阻203、第二电阻205、第三电阻206、第一电容204组成。电流互感器201的两个输出端分别连接至第一运放202的反相输入端和同相输入端；第一电阻203的两端分别连接至第一运放202的反相输入端和输出端；第一电容204并联在第一电阻203的两端；第二电阻205、第三电阻206对直流电源+VCC分压，第二运放207构成跟随器，第二电阻205、第三电阻206、第二运放207 —起组成分压基准电路，基准电压输出UFO连接至第一运放202的同相输入端。
[0021]微电流判断电路由第一比较器301、第四电阻302、第五电阻303、第六电阻305、第一二极管304、第二电容306组成。第四电阻302和第五电阻303组成对直流电源+VCC的分压电路，分压输出UFl连接至第一比较器301的同相输入端；第一比较器301的反相输入端连接至第一运放202的输出端；第六电阻305的一端、第一二极管304的阳极、第二电容306的一端联结，联结点为微电流判断信号输出端Ul ;第一二极管304的阴极连接至第一比较器301的输出端，第六电阻305的另外一端连接至直流电源+VCC，第二电容306的另外一端连接至公共地。
[0022]断电控制电路由第二比较器301、第七电阻402、第八电阻403组成。第七电阻402和第八电阻403组成对直流电源+VCC的分压电路，分压输出UF2连接至第二比较器401的同相输入端；第二比较器401的反相输入端连接至微电流判断信号输出端Ul ;第二比较器401的输出端连接至自锁脱扣开关101脱扣线圈的一端；自锁脱扣开关101脱扣线圈的另外一端连接至直流电源+VCC。
[0023]直流电源电路如图3所不，由第九电阻501、第三电容502、第四电容505、稳压管503、第二二极管504组成电容降压型直流稳压电源电路。直流电源电路的交流输入端并联在主回路负载的两端，输出为直流电源+VCC ；+VCC的电压是+20V。
[0024]在本实施例中，自锁脱扣开关101选择紧凑型自动关断电源开关TIPPMATIC iF ；电流互感器201为立式穿芯微型精密电流互感器KHCT211C;第一运放202、第二运放207为双集成运放LM358中的独立运放；第一比较器301、第二比较器401是双比较器LM393中的独立比较器。
[0025]所述微电流自动断电开关的工作原理是:
[0026]手动按下自锁脱扣开关101，主回路负载得电流过电流，电流互感器201的输出电流流过第一电阻203，在第一运放202的输出端得到一个交流信号U0，UO以基准电压UR)为中心点交变，变化幅度与负载电流成比例关系。
[0027]第六电阻305对第二电容306进行充电，充电时间长；第一比较器301、第四电阻302、第五电阻303、第一二极管304则组成对第二电容306的间歇放电电路，放电速度快；当主回路负载电流较大时，UO的变化幅度大，只要其峰值电压有部分高于比较电压UF1，则第一比较器301输出低电平，将第二电容306彻底放电；只有主回路负载电流微小时，UO的峰值电压低于比较电压UFl,第一比较器301输出高电平,第一二极管304截止，第二电容306上的电压才能升高。
[0028]当主回路负载电流较大时，第二电容306上的电压低，第二比较器401输出高电平；当主回路负载电流小，且微电流维持较长时间时，第二电容306上的电压上升至超过比较电压UF2，第二比较器401输出低电平，自锁脱扣开关101脱扣线圈得到20V的脱扣控制电压，自锁脱扣开关101的自锁开关脱扣断开，自动切断交流电源。开关脱扣后，只有重新手动按下自锁脱扣开关，负载以及所述的控制电路才能重新得电。
[0029]改变比较电压UFl的大小，可以改变微电流判别值。改变第六电阻305对第二电容306的充电时间常数或者是比较电压UF2的大小，可以改变自锁脱扣开关101自动脱扣前，负载微电流的维持时间，通常是几分钟。
[0030]在用电设备正常工作时，也可以采用人工方式弹起自锁开关，切断电源。
[0031]以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种微电流自动断电开关，由自锁脱扣开关、微电流检测电路、微电流判断电路、断电控制电路和直流电源电路组成，其特征在于: 所述自锁脱扣开关的自锁开关与主回路负载串联后，连接至单相交流电源； 所述直流电源电路为电容降压型直流稳压电源电路，其交流输入端并联在主回路负载的两端，输出为直流电源； 所述微电流检测电路由电流互感器、第一运放、第二运放、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容组成；电流互感器的两个输出端分别连接至第一运放的反相输入端和同相输入端；第一电阻的两端分别连接至第一运放的反相输入端和输出端；第一电容并联在第一电阻的两端；第二电阻、第三电阻和第二运放组成分压基准电路，基准电压输出连接至第一运放的同相输入端； 所述微电流判断电路由第一比较器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二电容组成；第四电阻和第五电阻组成对直流电源的分压电路，其分压输出连接至第一比较器的同相输入端；第一比较器的反相输入端连接至第一运放的输出端；第六电阻的一端、第一二极管的阳极、第二电容的一端联结，联结点为微电流判断信号输出端；第一二极管的阴极连接至第一比较器的输出端，第六电阻的另外一端连接至直流电源，第二电容的另外一端连接至公共地； 所述断电控制电路由第二比较器、第七电阻、第八电阻组成；第七电阻和第八电阻组成对直流电源的分压电路，其分压输出连接至第二比较器的同相输入端；第二比较器的反相输入端连接至微电流判断信号输出端；第二比较器的输出端连接至自锁脱扣开关脱扣线圈的一端；自锁脱扣开关脱扣线圈的另外一端连接至直流电源。
2.如权利要求1所述的微电流自动断电开关，其特征在于，所述自锁脱扣开关选择紧凑型自动关断电源开关TIPPMATIC iF。
3.如权利要求1所述的微电流自动断电开关，其特征在于，所述电流互感器为立式穿芯微型精密电流互感器KHCT211C。
4.如权利要求1所述的微电流自动断电开关，其特征在于，所述第一运放、第二运放为双集成运放LM358中的独立运放。
5.如权利要求1所述的微电流自动断电开关，其特征在于，所述第一比较器、第二比较器是双比较器LM393中的独立比较器。
【文档编号】H02H3/00GK203951157SQ201420293916
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】孔玲爽, 肖伸平, 凌云 申请人:湖南工业大学