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家用电器上电延时限压保护器

阅读:16发布:2021-04-11

专利汇可以提供家用电器上电延时限压保护器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且家用电器 上电延时限压保护器,它属于家用电器类。本实用新型的家用电器保护器是由变换器、集成 电路 、 三极管 、 二极管 、继电器以及电容、 电阻 等元件构成的。本保护器充分利用了上述各元件的特性,它具有上电延时对电器供电,在 电压 过高或过低时自动切断对电器供电、待电压恢复正常后再延时对电器供电,对0.2秒内的瞬时断电则不切断供电的特点,因而本保护器能切实地保护家用电器。,下面是家用电器上电延时限压保护器专利的具体信息内容。

1、由外壳、电容、电阻二极管及继电器构成的家用电器保护器,其特征在于:只有上电延时对电器电功能的保护器和具有上电延时供电和限压二种功能的家电保护器都是由一个外壳和一个装在壳内的由集成电路、二极管、发光二极管三极管、变换器、电容、电阻、继电器或者双向可控构成的相应电路构成的。
2、根据权利要求1所述的家电保护器,其特征在于:只有上电延时功能的保护器是由一个变换器(TR1)、一集成电路NE555或5561/2、三个二极管(D1~D3)、二个发光二极管(LD1、LD2)、二个电容(C1、C2)、一个继电器(J1)构成的,市电(220VAC)输入端(a、b)与变换器(TR1)的端①、②相接,b和继电器(J1)常开接点(K1)的一端相接,K1的另一端和输出端(d)相接输出端(C)与输入端(a)相接,变换器(TR1)的端④接地,TR1的端③输出一个正12伏电压,集成电路(IC1)的端⑥接同时与电容(C1)的负端、二极管(D2)的负端、二极管(D1)的正端相接,D2的正端接地,D1的负端通过电阻(R2)接地,IC1的端②与D1的负端相接,电容(C1)的正端、IC1的端⑧、④与变换器(TR1)的端③相接,IC1的端⑦接发光二极管(LD1)的负端,并通过电阻(R1)与变换器的端③相接,IC1的端①接地,而端⑤经电容(C2)接地,IC1的端③接发光二极管(LD2)的正端,LD2的负端同时与继电器(J1)线圈的一端及二极管(D3)的负端相连,D3的正端接地。
3、根据权利要求1所述的家电保护器,其特征在于:所述的具有上电延时供电限压二种功能的保护器是由一个变换器(TR2)、二个集成电路(LM339、NE555或5561/2)、十二个电阻(R3~R14)、二个电容(C3、C4)、六个二极管(D4~D9)、二个发光二极管(LD3、LD4)、一个三极管(T1)构成的,其中:市电(220VAC)输入端(a、b)与变换器(TR2)的①、②端相接,b和继电器(J2)的常开接点(K2)的一端相接,K2的另一端和输出端(d)相接,输出端(c)和输入端(a)相接,变换器(TR2)的端⑤与集成电路(IC4)的基准输入端⑦、(11)、⑧、④相联变换器(TR2)的端⑥通过采样电位器(R11、R12、R13、R14)与集成电路(IC4)的采样输入端⑥、⑩、⑨、⑤相联,IC4的输出端①、②与或(D6、D9)相联IC4的输出端(13)、(14)与或门(D7、D8)相联,或门(D6、D9)的输出端通过电阻(R6)与三极管(T1)的基极相联,或门(D7、D8)的输出端通过电阻(R4)与集成电路(IC3)的端②相联,IC3的端⑥同时与二极管(D4)的正极、电容(C3)的负端、三极管(T1)的发射极相联,二极管(D4)的负极与IC3的端②相接,IC3的端③与发光二极管(LD4)的正极相联,LD4的负端与继电器(J2)的线圈一端及二极管(D5)的负端相连,继电器(J2)及二极管(D5)的正端接地,IC3的端⑦与发光二极管(LD3)的负端相连,LD3的正极通过电阻(R3)与变压器(TR2)的端③相联,电容器(C3)的正端、三极管(T1)的集电极与变换器(TR2)的端③相连。
4、根据权利要求1所述的家电保护器,其特征在于:本家电保护器的背包式插座结构外壳是由一个带有二个螺丝座(4)的底壳(1)、一个带孔并通过孔固定在螺丝座(4)上部的电路板(5)、一个带插座的盖板(3)、和一个在大面上开有与插座盖板相吻开孔而周边与底壳(1)周边相吻的上盖壳(2)以及螺栓(6)(7)构成的,底壳(1)、电路板(5)和插座盖板(3)是用螺栓(6)连结固定的,底壳(1)与上盖壳(2)是用边螺栓(7)联结的。其中,不带指示灯和输出插座的专为家电制造厂配套的保护器外壳,其外形尺寸小于54mm×80mm×25mm而供市的带指示灯和输入、输出插座的家用保护器,其外形尺寸小于67mm×112mm×56mm。
5、根据权利要求1或2或3所述的家电保护器,其特征在于:所述的只有上电延时供电功能或者具有上电延时供电和限压三种功能的保护器,在集成电路NE555端③后的发光二极管负端接上双向可控硅(SR)后即构成无触点式的保护器。

说明书全文

本实用新型涉及家用电器,尤其涉及家用电器的保护装置。

在我国,电箱、电扇、洗衣机等家用电器日趋普及,而目前因电供应不足,电网电压波动较大,瞬时停电现象也时常发生,一般未装保护器的家用电器常因此受到损坏,开发家电保护器已被提到日程上了。目前,虽然已有一些家电保护器上市,但都有在体积大可靠性差、灵敏度低等缺点,而且制造成本较高。

本实用新型旨在提供一种体积小、可靠性好、灵敏度高、造价较低的家电保护器。这种保护器具有:①上电时能延时对电器供电;②在不超过0.2秒的瞬时停电时不切断对电器供电;③在电压过高或过低时能自动切断对电器的供电、待电压恢复到正常值后再延时对电器供电三个特点,使家用电器受到切实有效的保护。

本实用新型是通过如下措施实现目的的:

本家电保护器是由一个家电保护器外壳和一个装在外壳内腔的电路构成的。

本家电保护器的背包式插座结构外壳是由一个带有二个螺丝座(4)的底壳(1)、一个带孔并通过孔固定在螺丝座(4)上部的电路板(5)、一个带孔并通过孔固定在螺丝座(4)上部的电路板(5)、一个带插座的盖板(3)和一个在大面上开有与插座板相吻开孔而周边与底壳(1)周边相吻的上盖壳(2),以及螺栓(6)(7)构成的。底壳(1)、电路板(5)和插座盖板(3)是用螺栓(6)连结固定的,底壳(1)与上盖壳(2)是用边螺栓(7)联结的。其中,不带指示灯和输出插座的专为家电制造厂配套的保护器外壳,其外形尺寸 不大于54mm×80mm×25mm;而供市售带指示灯和输入、输出插座的家电保护器,其外形尺寸不大于67mm×112mm×56mm,使尺寸小型化。

根据不同家用电器或保护器要求之不同,本实用新型把保护器制成二种:①只有延时供电功能的保护器;②具有延时供电和限压二个功能的保护器。今将这二种保护器的电路及工作原理分别叙述如下:

1.只有延时供电功能的保护器:(参见图3)

市电(220VAC)输入端(a、b)与变换器(TR1)的端①、②相接,b和继电器(J1)的常开接点(K1)的一端相接,K1的另一端和输出端(d)相接,输出端(C)与输入端(a)相接,变换器(TR1)的端④接地,TR1的端③输出一个正12伏电压,集成电路(IC1)的端⑥接同时与电容(C1)的负端、二极管(D2)的负端、二极管(D1)的正端相接,D2的正端接地,D1的负端通过电阻(R2)接地,IC1的端②与D1的负端相接电容(C1)的正端、IC1的端⑧、④与变换器(TR1)的端③相接,IC1的端⑦接发光二极管(LD1)的负端、并通过电阻(R1)与变换器的端③相接,IC1的端①接地、而端⑤经电容(C2)接地,IC1的端③接发光二极管(LD2)的正端,LD2的负端同时与继电器(J1)线圈的一端及二极管(D3)的负端相连,D3的正端接地。

工作原理:当交流220伏市电加于变换器(TR1)的端①、②时,变换器(TR1)的端③、④输出+12伏直流电压,此刻一个正电压通过电容(C1)加到IC1的端⑥,因IC1采用NE 555集成电路,根据其特性,IC1的输出端③呈现低电平,因而发光二极管(LD2)及继电器(J1)均无电流,接点(K1)开路,输出端(c、d)无交流电压。随着时间的推移,电容器(C1)通过二极管(D1)及电阻(R2)充电(充电电流逐渐减小),加于IC1端⑥与端②的电压逐渐下降,直到IC1输出端③跳变为高电平,此时发光二极管(LD2)亮,继电器(J1)动作,其常开接点(K1)吸合,输出端(c、d)供给220伏电压。接点(K1)从上电时的打开状态到吸合状态的时间间隔被称为上电延时时间,延时时间是由电容(C1)、二极管(D1)的导通电阻、电阻(R2)的值确定的,当选择适当的C1、D1、R2即可确定适当的上电延时时间。当输入端(a、b)的电压由于停电或其它原因消失时,变换器(TR1)的输出端在0.2秒的时间内还保持一定的输出电压,故接点(K1)仍然闭合,若在此0.2秒时间内在输入端(a、b)又上电、接点(K1)的状态不变,这一特性保证了瞬时停电不超过0.2秒情况下不会使电路发生停电再延时供电的现象。在输入端(a、b)停电超过0.2秒时,才会发生停电后再延时供电的过程。IC1的端⑦提供与IC1的端③相反的功能,因而发光二极管(LD2)灭时发光二极管(LD1)亮,指示输入端(a、b)上电;当发光二极管(LD2)亮时发光二极管(LD1)灭,指示输出端(c、d)供电。

2.具有延时供电和限压功能的家电保护器(参见图4):

市电(220VAC)输入端(a、b)与变换器(TR2)的①②端相接,b和继电器(J2)的常开接点(K2)的一端相接,K1的另一端和输出端(d)相接,输出端(c)和输入端(a)相接,变 换器(TR2)的端⑤与集成电路(IC4)的基准输入端(7)、(11)、(8)、(4)相联,变换器(TR2)的端⑥通过采样电位器(R11、R12、R13、R14)与集成电路(IC4)的采样输入端⑥、⑩、⑨、⑤相联,IC4的输出端①、②与或(D6、D9)相联,IC4的输出端(13)、(14)与或门(D7、D8)相联,或门(D6、D9)的输出端通过电阻(R6)与三极管(T1)的基极相联,或门(D7、D8)的输出端通过电阻(R4)与集成电路(IC3)的端②相联,IC3的端⑥同时与二极管(D4)的正极、电容(C3)的负端、三极管(T1)的发射极相联,二极管(D4)的负极与IC3的端②相接,IC3的端③与发光二极管(LD4)的正极相联,LD4的负端与继电器(J2)的线圈一端及二极管(D5)的负端相连,继电器(J2)及二极管(D5)的正端接地,IC3的端⑦与发光二极管(LD3)的负端相连,LD3的正极通过电阻(R3)与变换器(TR2)的端③相联,电容器(C3)的正端、三极管(T1)的集电极与变换器(TR2)的端③相连。

工作原理:当输入端(a、b)存在一个交流220伏电压时,变变换器(TR2)的端③输出正10V直流电压,变换器(TR2)的端⑤输出一个与输入端(a、b)上的交流电压值成比例的直流电压,变换器(TR2)的端⑥输出一个不变的正5伏基准电压,亦即当输入端(a、b)上的电压波动时,只有变换器(TR2)的端⑤输出一个变化的直流电压,它反映了输入交流电压的变化。调正电位器(R11~R14)使得IC4的端⑦电压高于端⑥时,端①输出高电平,反之则为低电平;当端④电压高于端⑤时,端②输出高电平,反 之则为低电平;当端(11)电压低于端⑩时,端(13)输出低电平,反之为高电平;当端⑧电压高于端⑨时,端(14)输出低电平,反之则为高电平。也就是说:调整上述电位器,就可保证输入端(a、b)电压在大于限定高压(V1H)或小于限定低压(V1L)时IC4的端①或端②输出高电平;当变换器(TR2)的输入端(a、b)的电压小于正常电压(V2H)或大于正常低压(V2L)时IC4的端(13)、(14)输出低电平,反之则为高电平。二极管(D6、D9)及电阻(R7R10)构成一组或门,二极管(D7、D8)及电阻(R8、R9)构成一组或门。下面说明三种情况:

(一)当输入端(a、b)的电压在V2H和V2L之间时,IC4的端(13)、(14)均输出低电平,IC3的端①、②输出低电平,此时二极管(D6)和(D9)组成的或门输出为低电平,使三极管(T1)截止,电容(C3)通过二极管(D4)、电阻(R4)以及二极管(D7、D8)的反向电阻充电,随后发生类似于图3所示电路中已述的过程。一旦IC3的端③由低电平变为高电平,输入端(a、b)之间的交流电压在V1H~V1L之间变化时均不改变IC3的端③之状态。

(二)当输入端(a、b)间的交流电压高于V1H或低于V1L时,均使二极管(D6、D9)输出为高电平而使三极管(T1)导通,此时电容(C3)通过三极管(T1)放电,IC3的端⑥及端②箝位于高电位,IC3的端③由高电平跳为低电平,使继电器(J2)失电、打开接点(K2),输出端(c、d)无交流电压输出。

(三)当输入端(a、b)之间的交流电压在V1H与V2H之间或者在V1L与V2L之间时,虽然二极管(D6、D9)输出低电平,三极管(T1)截止,但二极管(D7、D8)输出高电平,使IC3的端②处于高电平,电容(C3)的负端充电使IC3的端⑥电平接近于IC3的端②,IC3的端③也不会从低电平跳变为高电平,此时输出端(a、b)仍然无交流电压输出。只有当输入端(ab)之间电压在V2H和V2L之间,才发生(一)所述过程。整个保护器的输入端(a、b)和输出端(c、d)的电压变化如图5的电压~时间的曲线所示。

附图说明:

图1-保护器壳外形图。

图2-保护器壳剖面图。

其中:1-底壳,2-上盖壳,3-插座盖板,4    螺丝座,5-电路板,6-螺栓,7-螺栓。

图3-只有延时供电功能的保护器电路,其中:a、b-220VAC输入端,c、d-220VAC输出端,K1-继电器(J1)的常开接点,J1-继电器,TR1-变换器,C1、C2-电容R1、R2-电阻,D1、D2、D3-二极管,IC1-集成电路NE555或5561/2,LD1、LD2-二发光二极管。

图4-具有延时供电和限压二种功能的保护器电路。

a、b-220VAC输入端,cd-220VAC输出端,K2-继电器(J2)的常开接点,J2-继电器,TR2-变换器,IC3-集成电路NE555或5561/2,IC4-集成电路 LM339或与之类似的集成,R3~R14-电阻,C3、C4-电容,D4、D9-二极管,T1-三极管,LD3、LD4-发光二极管。

图5-保护器的限压特性曲线。

A-输入端(a、b)间的V~t曲线

B-集成电路IC3端③的V~t曲线

C-输出端(C、d)间的V~t曲线

图6-用双向可控(SR)代替继电器的局部电路。

实施例与效果:

例1,本人已按图3所示方案制成了只有延时供电功能的保护器实际使用证明延时(5分钟~8分钟)供电效果良好,性能稳定。

例2,本人又按图4所示方案制成了延时供电限压双功能保护器。延时5~8分钟供电,电压高于250伏或者低于180伏时停止供电的性能是稳定而且灵敏的耐用性也好;瞬间断电不超过0.2秒时不切断对家电供电。

例3,本人又用双向可控硅(SR)接在二种保护器的集成电路NE555端③后的发光二极管上,即构成无触点家电保护器,其性能也同同样良好。

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