專利名稱：智能限電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能限電器，屬于安全用電智能控制電器，適用于學(xué)生宿舍、賓館等識(shí)別負(fù)載類型，切斷給違章電器供電，保障正常供電。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的智能限電器，由于運(yùn)放電路復(fù)雜，存在著體積大，無法制成智能插座等，且可靠性差，成本高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有智能限電器存在電路復(fù)雜等技術(shù)問題，提供了一種新的智能限電器；解決上述技術(shù)問題的技術(shù)措施是本實(shí)用新型由采樣電路、放大電路、信號(hào)處理電路、比較電路和執(zhí)行電路構(gòu)成，主要特點(diǎn)是本處理電路采用可控硅電路，包括可控硅、二極管、電阻、電容，用R-C移相電路來控制可控硅導(dǎo)通角以提取后小半段的電流波形，其電流幅值是正比于違章電器功率的，經(jīng)整流濾波后變成直流電壓，以構(gòu)成切斷負(fù)載的控制電壓；經(jīng)電阻等構(gòu)成切斷自鎖及復(fù)位電路；放大器的正、負(fù)電源由電容、二極管和穩(wěn)壓管構(gòu)成的串接電路提供；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用可控硅后大大簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，因而可靠性提高，體積減小，成本下降。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是半波整流后負(fù)載電流波形圖，圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例電路原理圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)及實(shí)施例說明如下如圖1所示，本實(shí)用新型為長(zhǎng)方體盒，電器板放置于塑料殼體內(nèi)，殼體兩側(cè)共有三條引出線，分別連接電源的火線與零線，另一條控制線連接到用戶的進(jìn)戶火線上。
如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型由采樣電路包括取樣電阻R、繼電器常閉觸點(diǎn)J0、電阻R2、R3；放大電路包括第一級(jí)放大器；比較電路；執(zhí)行電路包括R13、三極管T、電容C4、繼電器J及其串接電源電容C3及二極管D4、D5；信號(hào)處理電路包括可控硅D1、電阻R7、二極管D2、電阻R8及電阻R5、R6和電容C1構(gòu)成的R-C移相電路，二極管D3、電阻R9、R10和電容C2組成的整流濾波電路，輸出一個(gè)正比于違章電路功率的電壓U1；選定R5、R6、C1值，使可控硅的導(dǎo)通角為150度，可取得電壓U0在150～180度之間的波形，電阻R1、R2及取樣電阻R、電源火線L與負(fù)載構(gòu)成切斷自鎖，當(dāng)去掉負(fù)載后，繼電器不能吸合，常閉觸點(diǎn)J0關(guān)閉，復(fù)位，給負(fù)載電路供電；放大器的正、負(fù)電源電路由電容C5、二極管D6、D7、穩(wěn)壓管D8、D9構(gòu)成，給放大器提供直流正、負(fù)12伏電源；本實(shí)用新型所用主要電器元件的型號(hào)可為放大器、比較器LN324N，三極管TC9013，繼電器JZC-22F24VDC，可控硅MCR100-6，二極管D1N4007。
本實(shí)用新型的工作過程如下電源火線L經(jīng)取樣電阻R、繼電器常閉觸點(diǎn)J0對(duì)外接負(fù)載供電，電源零線即負(fù)載零線，R上的電壓值與負(fù)載功率成正比，經(jīng)電阻R2、R3接放大器反相端，放大器輸出電壓為U0，U0波形與負(fù)載電流波形相同，外接違章電器如電爐和接非違章電器如計(jì)算機(jī)，兩者波形是不同的，此外波形的幅值正比于電器的功率大小，例如電爐的負(fù)載電流波形是正弦波，電爐功率越大，正弦波的幅值也越大，以上總結(jié)為兩條1.電壓U0的波形決定負(fù)載的性質(zhì)；2.電壓U0的幅值決定負(fù)載的功率。那么違章電器和非違章電器的波形有什么不同呢？違章電器的電流波形是正弦波，而非違章電器如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)等的電流波形雖然各不相同，但在150～180度之間電流值為零(這兒說明一點(diǎn)，雖然白熾燈電流波形也是正弦波，但它不是違章電器，我們可由功率大小來區(qū)分之)。通過R-C移相電路控制可控硅D1的導(dǎo)通角，取得負(fù)載在150～180度之間的電流值，最后在R8兩端取得識(shí)別負(fù)載后的電壓波形，經(jīng)整流濾波(由D3、R9、R10和C2組成)后變成直流電壓值U1，用U1構(gòu)成切斷負(fù)載的控制電壓，加到比較器的同相端，比較器的反相端接參考電壓(由R11、R12分壓所得，為負(fù)值)，當(dāng)控制電壓較小時(shí)，比較器輸出為正，三極管飽和導(dǎo)通，繼電器J線圈被短路而不吸合，常閉觸點(diǎn)閉合，保證接通外負(fù)載，如控制電壓負(fù)值增加，超過參考電壓時(shí)，比較器的輸出由正變負(fù)，三極管不再導(dǎo)通，此時(shí)串接電源(由電容C3和二極管D4、D5組成)使繼電器J吸合，它的常閉觸點(diǎn)打開，從而切斷外接負(fù)載，此時(shí)較小的維持電流由外接負(fù)載通過電阻R1、R2和取樣電阻R回到電源的火線L，在電阻R2上的電壓使繼電器吸合，電路處在切斷自鎖狀態(tài)，如拔掉外接負(fù)載，維持電流消失，電路復(fù)位，限電器恢復(fù)對(duì)外接負(fù)載供電，放大器的正、負(fù)電源由C5和D6、D7，穩(wěn)壓管D8、D9構(gòu)成，在兩個(gè)穩(wěn)壓管上取得對(duì)參考電壓的正、負(fù)12伏電壓。
權(quán)利要求1.一種智能限電器，由采樣電路包括取樣電阻R、繼電器常閉觸點(diǎn)J0、電阻R2、R3；放大電路包括第一級(jí)放大器；處理電路；比較電路；執(zhí)行電路包括R13、三極管T、電容C4、繼電器J及其串接電源由電容C3及二極管D4和D5構(gòu)成，其特征是，信號(hào)處理電路包括可控硅D1、電阻R7、二極管D2、電阻R8及電阻R5、R6和電容C1構(gòu)成的R-C移相電路；二極管D3、電阻R9、R10和電容C2組成的整流濾波電路，輸出一個(gè)正比于違章電路功率的電壓U1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能限電器，其特征是，選定R5、R6及C1值，使可控硅D1的導(dǎo)通角為150度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能限電器，其特征是，放大器的正、負(fù)電源由電容C5、二極管D6、D7、穩(wěn)壓管D8、D9構(gòu)成的串接電路提供。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的智能限電器，其特征是，違章電器上的維持電流經(jīng)電阻R1、R2及R回電源火線L，構(gòu)成切斷自鎖，去掉負(fù)載，構(gòu)成復(fù)位。
專利摘要一種智能限電器，適用于學(xué)生宿舍、賓館等識(shí)別負(fù)載類型，切斷給違章電器供電，保障正常供電。本實(shí)用新型由采樣電路、放大電路、信號(hào)處理電路、比較電路和執(zhí)行電路構(gòu)成，主要特點(diǎn)是本處理電路采用可控硅電路，包括可控硅、二極管、電阻、電容，用R－C移相電路來控制可控硅導(dǎo)通角以提取后小半段的電流波形，其電流幅值是正比于違章電器功率的，經(jīng)整流濾波后變成直流電壓，以構(gòu)成切斷負(fù)載的控制電壓；經(jīng)電阻等構(gòu)成切斷自鎖及復(fù)位電路；放大器的正、負(fù)電源由電容、二極管和穩(wěn)壓管構(gòu)成的串接電路提供；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用可控硅后大大簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，因而可靠性提高，體積減小，成本下降。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2565180SQ02243259
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2002年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者程志昌, 王炬 申請(qǐng)人:程志昌, 王炬