專利名稱：限電開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于緊急保護電路裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種電路中負載過壓超載時電子控制 的限電開關(guān)。
技術(shù)背景鎢絲燈安裝在電路中，由于電網(wǎng)電壓的波動，往往導致加在鎢絲燈兩端的電壓大于其 額定電壓值，導致鎢絲燈作為負載，在電路中的功率變大，不但導致燈的使用壽命減小， 而且使電線的負荷加大容易產(chǎn)生危險。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種限電開關(guān)，在負載線路中的電流變大到超過設(shè)定值 時，能夠靈敏地感應(yīng)到其變化而切斷電路。為實現(xiàn)本實用新型的目的，所述的限電開關(guān)，包括直流供電電路，繼電器，在所述的 繼電器的開關(guān)觸點與互感器的初級繞組串接，互感器的次級繞組接在差分放大電路的輸入 端，所述的次級繞中心抽頭接地，所述的差分放大電路的輸出端與基準電壓輸出端分別接 在電壓比較電路的輸入端，所述的電壓比較電路的輸出端接所述的繼電器的執(zhí)行電路。使用時，負載與互感器的初級繞組串接在電源回路里，此時繼電器的開關(guān)觸點為該回 路的開關(guān)。當回路中的電壓升高，此時加在負載和互感器的初級繞組兩端的電壓也分別隨 之升高，回路中的電流相應(yīng)增大，通過互感器鐵芯的偶合，導致次級繞組接兩端的電壓變 大，經(jīng)過差分放大電路后，其輸出端的電壓也成比例增大。差分放大電路的輸出電壓的變 化量，是互感器次級繞組兩端的電壓乘差分放大電路的放大倍數(shù)。差分放大電路的輸出電 壓加在電壓比較電路的輸入端，通過與設(shè)定的基準電壓輸出端的電壓進行比較，在接近相 等值處時，使電壓比較電路的輸出電壓實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)，從而控制繼電器的執(zhí)行電路使繼電器動 作，即可以實現(xiàn)負載線路中的電流變大到超過設(shè)定值時，能夠靈敏地感應(yīng)到其變化而切斷 電路。


附圖的圖面說明如下圖1為本實用新型限電開關(guān)的電路框圖。 圖2為實現(xiàn)圖1具體電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型限電開關(guān)的具體實施例作進一步詳述如圖1中所示，本實用新型所述的限電開關(guān)，包括直流供電電路l，繼電器2，互感器T3，差分放大電路4的輸入端，電壓比較電路5，執(zhí)行電路6。如圖1 、 2中所示，所述的繼電器2的開關(guān)觸點JZb與互感器T3的初級繞組L！串接, 互感器T3的次級繞組L2接在差分放大電路4的輸入端，所述的次級繞中心抽頭M接地， 所述的差分放大電路4的輸出端與基準電壓E輸出端分別接在電壓比較電路5的輸入端，所述的電壓比較電路5的輸出端接所述的繼電器2的執(zhí)行電路6。所述的差分放大電路4設(shè)有運算放大器U2A，所述的運算放大器U2A的輸入端一、+ 分別通過電阻R6、 R7接在互感器3次級繞組L2的兩端，所述的輸入端一、+之間串接有 電容C9、 C化，所述的電容C9、 C1C的連接點與所述的次級繞組L2的中心抽頭M相接于地。電阻R9和電容CU并聯(lián)后接于運算放大器U2A輸入端一和輸出端之間，電阻Rs接于所述的輸入端+之間與地之間。電容Cn為密勒電容，用以補償由于運放本身所產(chǎn)生的信號相 移。所述的電壓比較電路5設(shè)有運算放大器U2B，所述的運算放大器U2B的輸入端—接于 串在直流電源上電阻R15、 VR卜R14、 Rn形成的基準電壓分壓點上，所述的運算放大器 U2B的輸入端+接于所述的差分放大電路4輸出信號施加在串接電阻R13、R16的分壓點上。所述的差分放大電路4的輸出端設(shè)有串接于地的二極管D8、電阻Ru)和電容C,2組成的延時電路，電阻RH)和電容Q2的連接點為延時輸出端。所述的電壓比較電路5的輸入端設(shè)有由運算放大器U2c構(gòu)成的射極跟隨器。所述的運 算放大器U2C的輸入端+接于差分放大電路4的輸出信號端的串聯(lián)電阻Ru、 R12的連接點 上。所述的電壓比較電路5的輸出端設(shè)有由運算放大器U2D構(gòu)成的射極跟隨器。所述的運算放大器U2D的輸入端+接于串接在運算放大器U2B的輸出信號端的串聯(lián)電阻R18、 R19的 連接點上。運算放大器U2A、 U2B、 U2C、 U2D采用四運放集成塊。執(zhí)行電路6由阻R20、 R21、電容d3 、可控硅Qp繼電器線圈JZa， 二極管D3構(gòu)成。 當運算放大器U2D輸出一個信號，可以使可控硅Q,導通，繼電器線圈JZa通電動作，使 開關(guān)觸點JZb由與電阻R5連接切換成與電阻R4連接，綠色的發(fā)光二極管Ds熄滅，而紅 色的發(fā)光二極管D4導通發(fā)光，形成工作狀態(tài)指示燈的轉(zhuǎn)換。圖2中的虛線部分為直流供電電路1，這是一個常見的交直流轉(zhuǎn)換電路，它是由一個 交流電源轉(zhuǎn)換成兩路直流輸出。 一路為四運放集成塊提供直流工作電壓，另一路提供一個 相對高的繼電器線圈直流工作電壓。使用時，接線端L、 N接交流電源AC，接線端N、 OUT接負載LOAD,此時，繼電 器2的開關(guān)觸點JZb、互感器T的初級繞組L!和負載，如鎢絲燈串接在電網(wǎng)的回路中。當 電網(wǎng)的電壓升高時，初級繞組U和負載上的電壓相應(yīng)升高，次級繞組L2的兩端的輸出電 壓的幅值也隨之升高，該輸出電壓經(jīng)過運算放大器U2A放大后加在二極管D8、電阻Rl0和電容Cu組成的整流電路上。此時由于電阻Ru)和電容d2組成RC充放電沿時電路，使 得信號得以延遲。電容Q2上輸出的是一個直流電壓，通過分壓電阻R 、 R12分壓后加在運算放大器U2C構(gòu)成的射極跟隨器的輸入端。當負載工作時，互感器T初級繞組L!就有電流流過，由于該互感器T的次級繞組L2 有中心抽頭M且接地，故感應(yīng)的電壓信號為大小相等、方向相反的理想差模信號，該
號先經(jīng)過由電阻R^、電容Cg、電阻R7、電容Qo組成的RC低通濾波器濾波。低通濾波 器將從互感器T感應(yīng)到的信號電壓中的各種干擾信號濾除，讓有用的電信號通過，故該產(chǎn) 品的抗干擾能力強，不易出現(xiàn)誤動作。然后流入以電阻R^、 R9、電容Cu、電阻R7、 Rs、 運算放大器U2A組成的差分對放大器。差分對放大器只放大差模信號，而抑制共模信號， 由于各種原因而引起的溫升及環(huán)境噪音均為共模信號，故對嘈雜環(huán)境中的微弱電信號拾取 能力強，且拾取的電信號穩(wěn)定不受溫升的影響。放大后的電信號流入由二極管D8、電阻 R10、電容Cn組成的延時電路，根據(jù)參數(shù)的不同形成一定的延時。延時電路將交流電信號 變成直流電信號，作為比較信號。比由電源Vcc、 R15、 V&、 R14、 Rn產(chǎn)生的基準電壓在 時間上延遲l-4秒，以確保性能更穩(wěn)定、可靠。
權(quán)利要求1. 一種限電開關(guān)，包括直流供電電路(1),繼電器(2)，其特征是在所述的繼電器 (2)的開關(guān)觸點與互感器(3)的初級繞組串接，互感器(3)的次級繞組接在差分放大電路(4)的輸入端，所述的次級繞中心抽頭接地，所述的差分放大電路(4)的輸出端與 基準電壓輸出端分別接在電壓比較電路(5)的輸入端，所述的電壓比較電路(5)的輸出 端接所述的繼電器(2)的執(zhí)行電路(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限電開關(guān)，其特征是所述的差分放大電路(4)設(shè)有運算放大器U2A，所述的運算放大器U2A的輸入端一、+分別通過電阻116、 R7接在互感器(3)次級繞組L2的兩端M3、 M5，所述的輸入端一、+之間串接有電容(:9、 C1()，所述的電容 C9、 do的連接點與所述的次級繞組L2的中心抽頭M4相接于地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限電開關(guān)，其特征是所述的電壓比較電路(5)設(shè)有運算放大器U2B，所述的運算放大器U2B的輸入端一接串在直流電源上電阻R！5、 VR卜R14、Rn的分壓點上，所述的運算放大器U2B的輸入端+接串在所述的差分放大電路(4)輸出 信號上電阻Ru、 Rw的分壓點上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的限電開關(guān)，其特征是所述的差分放大電路(4) 的輸出端設(shè)有串接于地的二極管D8、電阻Rn)和電容d2組成的延時電路，電阻Ruj和電 容C12的連接點為延時輸出端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的限電開關(guān)，其特征是所述的電壓比較電路(5)的輸入端 設(shè)有由運算放大器U2C構(gòu)成的射極跟隨器，所述的運算放大器U2C的輸入端+接于串接在 差分放大電路(4)的輸出信號端的串聯(lián)電阻Ru、 Ru的連接點上。
專利摘要本實用新型屬于緊急保護電路裝置技術(shù)領(lǐng)域，是一種負載過壓超載時的限電開關(guān)。解決因電網(wǎng)電壓的波動，導致負載功率變大，不但導致燈的使用壽命減小，而且使電線的負荷加大容易產(chǎn)生危險的問題。所述的限電開關(guān)包括直流供電電路(1)，繼電器(2)，在所述的繼電器(2)的開關(guān)觸點與互感器(3)的初級繞組串接，互感器(3)的次級繞組接在差分放大電路(4)的輸入端，所述的次級繞中心抽頭接地，所述的差分放大電路(4)的輸出端與基準電壓輸出端分別接在電壓比較電路(5)的輸入端，所述的電壓比較電路(5)的輸出端接所述的繼電器(2)的執(zhí)行電路(6)。在負載線路中的電流變大到超過設(shè)定值時，能夠靈敏地感應(yīng)到其變化而切斷電路。
文檔編號H02H3/08GK201038721SQ20072004945
公開日2008年3月19日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者楊文和 申請人:東莞大朗金準電器廠