专利名称：集成电路安全用电节电综合保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于家庭安全用电、节电的综合保护装置。
随着家用电器的普及，民用电能耗的增加，电量的分配使用也日趋重要，特别是目前高楼层建筑均未有良好可靠的接地保护，安全用电存在着较大的威胁；加之我国能源紧张，电力紧张的状况短时期内还很难得以缓解；负荷过重势必造成电压波动过大，影响到线路的正常运行，电源短路故障也时有发生。为保证家庭安全用电和有计划的电力分配，有必要在居民用电的供电回路中附接一安全用电节电综合保护装置。
目前，市场出现的安全保护装置大多数功能单一，线路简陋，稳定性，可靠性差，很难实现家庭安全用电以及用电计划管理等多功能综合保护的要求。本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足而提供一种安全、可靠、功能齐全，反应灵敏的新型全集成电路安全用电节电综合保护装置。
本实用新型的目的是采用如下技术方案完成的。
集成电路安全用电节电综合保护器和电表一起安装在配电盘上并联在家庭供电的主回路中，利用自动开关实现其超、欠压断电，触(漏)电保安、限量供电、过载短路保护等多种保护功能。
它的单元电路包括本机电源电路，信号接收单元，主控单元三大部分及灵敏度检测机构。
一、本机电源采用阻容降压、整流、滤波、稳压供给。
二、信号接收单元主要由取样检测电路(包括过压、欠压、触(漏电)、过流、短路信号检测)和与之相联的电压比较电路构成。
过、欠压检测电路的一端接市电相线，另一端接本机电源的负端，由正流二极管、降压电阻和两个取样电阻串联组成，市电经半波整流降压，在两个取样电阻上分别获得超压、欠压的电压信号，与基准电压比较，以控制整个电路的工作状态。
正常情况下，比较电路无输出。当电网电压高于或低于正常值时，过、欠压信号检测电路就会拾取信号电压。
漏电取样信号电压由零序互感器B1拾取，它由L1、L2、L3和铁芯组成。
正常情况下，流过线圈L1、L2的电流大小相等，相位相反，L3不会产生感应电势，一旦发生人生触电或是用电器漏电，流过L1、L2的电流大小不同，磁场不能完全抵消。于是在L3中就会产生出感应电压。
限量供电过载信号由普通互感器B2拾取，它由L4、L5和铁芯组成。
只要L4中有电流流过，L5就会产生感应电压，L5感应电压的大小同L4中流过电流的大小成正比，因此，L5中感应电压的大小，就直接反应出负载电流的大小。
由上述检测电路检测到的信号电压分别加到A1、A2、A3、A4输入端进行比较，使其输出低电位，控制驱动电路工作。
三、主控单元由时基电路，继电器和一个延时电路构成，采用低电平触发方式。时基电路作主控驱动器，阻容延时电路控制复位时间。取样检测电路的公共输出端经二极管直接接集成电路的触发端，集成电路跨接在本机电源上，其阀值端和放电端与跨接在本机电源上的阻容延时电路相连，实际上构成了一个具有定时环节的单稳态电路。
正常情况下，开关集成电路的输出端为低电位。
当比较器输出为低电位时，开关集成电路触发端输入一个低电平触发信号，电路翻转，其输出为高电位，同时，阀值端电压通过放电端放电。
当比较器无输出即高电位时，开关集成电路触发端无信号输入，经过一个阻容充电的延时过程，集成电路复位，其输出为低电位。
本实用新型采用功率继电器作为电源回路的主控开关(亦可采用脱扣线卷联动开关)其线圈一端接本机电源的正极、一端接集成电路的输出端，其常开触点串接在供电回路中，当开关集成电路输出低电位，继电器线卷中有电流流过，触点闭合供电，当集成电路输出高电位时，线卷中无电流流过。闭合后的触点迅速断开停电。
四、自检机构是由按动开关和一个限流电阻组成，以做该装置漏电保护灵敏度检测之用。同时，还在电源进线中并联了ML31型压敏电阻，以防雷击和过电压对安全用电的影响。
另外，还采用多色发光器件分别做为过压、欠压、触(漏)电，超量用电及正常供电工作指示。
本实用新型由于采用上述技术方案，因而具有功能齐全、结构简单、动作灵敏、安全可靠等特点，有效的解决了计划分配和安全用电综合保护问题，是目前一种较为理想的节电、安全用电综合保护装置。
附图
是本实用新型实施例电原理图本实施例集成电路安全用节电综合保护器正常工作电压为170V-250V，上限起控电压250V，下限起控电压170V，触(漏)电动作灵敏度15mA，限量供电动作灵敏度可调，为配合DD28型电表使用，本实施例限量供电灵敏调定3A，自复位时间10秒，过、欠压断电保护灵敏度＜0.5秒，触(漏)电断电保护灵敏度＜0.1秒，月耗电量＜0.5度。
权利要求1.一种集成电路安全用电节电综合保护器，它并联在家庭用电的供电回路中，由本机电源、信号接收单元，主控单元及灵敏度检测机构组成，其信号接收单元包括取样检测电路和与之相联的电压比较电路；其特征在于所述的取样检测电路包括过压、欠压、触(漏)电、过载、短路信号检测，所述的过压、欠压取样电路由正流管，降压电阻和两个取样电阻串联组成，两个取样电阻的可调端分别与上、下限电压比较电路相连，所述的触(漏)电和过载信号分别由零序互感器和普通互感器拾取，两互感器的副边绕组分别经可调电阻接地，另一端经二级管接到各自独立的比较电路输入端，所述的主控单元包括负或门路、开关集成电路和继电器(或脱扣线卷连动开关)，负或门接集成电路触发端，集成电路跨接在本机电源上，并与阻容延时电路相连，开关触点串接在供电回路中。
2.根据权利要求1所述的集成电路安全用电节电综合保护器，其特征在于电源进线回路中还接有压敏电阻组成的防雷击或一次过压保护电路。
3.根据权利要求1所述的集成电路安全用电节综合保护器，其特征在于触(漏)电、限量供电取样检测电路中接有发光管稳压电路，兼作本机电源指示。
4.根据权利要求1所述的集成电路安全用电节电综合保护器，其特征还在于各比较电路的输出端分别接有发光器件作为各种断电保护工作状态指示。
5.根据权利要求1所述的集成电路安全用电节电综合保护器。其特征还在于集成电路开关驱动器的输出端接有一发光器件作为该装置正常供电工作状态指示。
专利摘要本实用新型是一种全集成电路安全用电节电综合保护装置，它由本机电源，信号接收单元，主控单元及灵敏度检测机构组成，采用电压比较法处理检测到的信号电压，集成电路作开关驱动器、推动继电器(或自动开关)，实现其过压、欠压、触(漏)电、限量供电、过载、短路断电及防雷击等多种保护功能。采用两片集成电路，结构简单、功能齐全、反应灵敏、安全可靠，该装置和电表配合，组成标准配电盘或移动式多用组合配电盘，可广泛用于家庭、工厂、学校安全用电节电保护。
文档编号H02H3/10GK2078940SQ90217280
公开日1991年6月12日 申请日期1990年7月31日 优先权日1990年7月31日
发明者刘锦文, 刘锦玉 申请人:刘锦文, 刘锦玉