專利名稱：家用電器保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及家用電器的保護裝置。
交流電網的電壓波動引起電器不正常工作，甚至造成損傷或燒毀，因此需用交流電穩壓裝置，早年用電子管線路和磁飽和變壓器構成穩壓器，效率較低，半導體技術發展后，效率有所提高。
家用電器隨著人民生活水平的提高而得到普及，可是由于電網電壓上下大幅度波動，致使家用電器不能正常運行或者縮短使用壽命，造成早期損壞，相繼出現的市售穩壓器存在著功能少，自耗大的缺點。


圖1是目前現有穩壓器的電路原理框圖。它先將電網電壓由電壓限幅器1限幅，使輸入電壓變化時內部輸出電壓基本穩定，然后再升高一個補償電壓△u，使輸出達到一個穩壓值，由于電壓限幅器1和補償器2都消耗電能，所以這種方式的穩壓器效率較低。且沒有多種保護功能。
因此，本實用新型的目的在于提供一種自耗低效率高的多功能穩壓器。它兼有節能高效的穩壓功能和超壓保護，漏電觸電保護和時間保護功能。
本實用新型的上述目的是通過包括以下部件構成的保護器加以實現的對輸入電壓進行監測控制的選通開關，用于鑒別負荷大小的負荷鑒別器，用于補償電網電壓偏差的相位控制器和電壓補償器。當輸入電壓低于或高于正常范圍電壓時，選通開關立即啟動電壓補償器和相位控制器補償輸出電壓，維持輸出電壓的穩定。雖然電網電壓低于或高于正常范圍，但在沒有負荷時，負荷鑒別器控制選通開關直通輸出，電壓補償器和相位控制器停止工作，自耗可以降低，一旦有負荷時，負荷鑒別器立即啟動電壓補償器及相位控制器使輸出電壓正常。
本實用新型的保護器的優點在于大大降低了空載自耗和大大提高了穩壓效率，并且具有多種對家用電器的保護功能。
下面參見附圖，對本實用新型的一個實施例作詳細說明。
圖1是現有穩壓器的電路原理框圖；圖2是本實用新型保護器的一個實施例的框圖說明；圖3是該實施例的電原理圖；圖4是該實施例被安置在一殼體中的安裝結構圖。
參見附圖2，圖2是本實用新型之實施例的框圖說明。圖中標號10表示選通開關，20表示電壓補償器，30表示相位控制器，40表示負荷鑒別器，50表示觸電漏電保護器，60表示斷電時間保護器。
下面分別說明各部分的構成和作用。
負荷鑒別器具有當負荷減少到家電最小值，如小于8W日光燈的耗電量時，負荷鑒別器40切斷電壓補償器20和相位控制器30的用電，停止其工作以降低自耗。
當負荷增大到額定值以上時，負荷鑒別器40切斷輸出以限額供電和防止過載造成火災。
當負荷在額定值以內時，負荷鑒別器不干預選通開關10的工作以起到監測作用。
斷電時間保護器60是當斷電時間長于5分鐘后再來電時，保護器經2秒左右就能立即供電。每當發生短時間斷電而立即來電時，能切斷供電并待5－7分鐘后供電。
選通開關10是長期保持監控作用；當電網輸入電壓偏低時啟動電壓補償器20和相位控制器30將電壓調高，使輸出電壓正常，以達到穩定的電壓輸出。如果輸入電壓偏高的話，啟動電壓補償器20和相位控制器30將電壓調低，使輸出電壓正常。如果輸入電壓超出穩壓范圍，例如在270－380伏之間時，切斷輸出以達到高壓保護作用。在輸入電壓符合家電正常工作電壓范圍時，關去電壓補償器20和相位控制器30，將輸入與輸出直接接通以降低自身功耗。
電壓補償器20的設計特征在于使電壓補償器20的電源來自本保護器輸出端，使它工作電壓范圍擴大以提高穩定性并降低成本。
參見附圖3，圖3是本實施例的電路原理圖。本裝置的電源由C1，C2，二極管D15，D16，D17，D18組成。圖2中的負荷鑒別器40由變壓器B1，B2，二極管D1，D2，D3，D4，D5，D6，晶體管BG1，BG2，BG3，BG5，BG6構成。負荷的大小檢出是由感應線圈B1來完成的。負荷大，則B1的初級線圈中的電流大，且B1輸出大；負荷小，則B1輸出小。當負荷小到設定閾值(該閾值對應于家電中最小用電器之負荷量)以下時，BG1截止，BG2通過并輸出低電平，通過D2，D3，D4使繼電器J1，J2，J3全部釋放，使電壓補償器和相位控制器停止工作以降低自耗。如果負荷大到最大額定值以上時，感應線圈B2輸出增大使BG3導通，從而BG5導通，BG6導通，經R1電阻正反饋使BG6達到飽和，輸出高電平，經二極管D8使BG7導通，BG8截止，J4釋放，切斷輸出，停止供電。
由于BG3，BG5，BG6形成強正反饋，因此一旦BG3導通，BG6就保持在輸出高電平，只有排除過載故障后，人為合一下開關K，才能使BG6截止，BG7截止，BG8導通，J4吸合，恢復供電。
電壓補償器能用電子管放大器，晶體管放大器，變壓器等構成，本實施例中采用變壓器B4，繼電器J1，J2，J3的觸點等組成，作為例子，變壓器次級L1電壓為24.5V，L2電壓為28V。
在本設計中，變壓器B4的初級被連到本保護器的輸出端，因而可以改善B4的工作電壓區間，穩定性亦能提高。
當繼電器觸點J1－1，J2－1，J3－1，J1－2，J2－2，J3－2的狀態如圖所示時，即J1，J2，J3均釋放，B4初級沒有電源接入，保護器的輸入和輸出直接相通，則輸出的是電網電壓，即電網電壓在正常范圍內或是無負荷的狀態。
當電網電壓超過額定值上限例如242伏時，調節電位器W4輸出的電壓使比較器IC5輸出高電平，BG9導通，J3吸合，電網電壓輸入經變壓器B4次級繞組L2降壓(與初級反相位)輸出，使電壓降低，落入正常范圍。
如果電網電壓在額定值內例如198V至242V范圍內，則比較器IC2，IC3，IC5輸出均為低電平，BG9、BG10、BG11截止，J1，J2，J3均釋放，變壓器B4不接入電網，B4沒有輸出，輸出電壓即為電網電壓，處于監測狀態，以降低功耗。
當電網電壓降至額定值下限例如198伏以下時，調節電阻W2的輸出使IC3輸出為高電平，則BG10導通，繼電器J2吸合，電網電壓經B4線圈L2升壓，上升至正常范圍。
如果電網電壓降至173V(此時輸出電壓接近198V)，調節W1的輸出使IC2輸出高電平，BG9導通，J1吸合，電網電壓經B4的線圈L1L2升壓至正常范圍，并且當電網電壓繼續下降至151伏輸出電壓仍能保持在正常范圍。
當然，只要改變L1，L2繞組的電壓大小，穩壓調整范圍會得到相應改變。
本實施例中相位控制器主要由IC1，W1，W2，W3，W4構成。其作用是控制電壓補償器的工作相位。在本裝置的工作范圍內(150－380V)，IC1提供穩定的基準電壓輸入IC2，IC3，IC4，IC5。
由于C2和D17，D18供給的直流電平隨電網電壓的變化而改變，以W1，W2，W3，W4的電平控制IC2，IC3，IC4，IC5的監測動作電壓，對應的輸入電壓由IC4，IC5，IC2，IC3作相應響應。
本實用新型中的選通開關主要由比較器IC2，IC3，IC4，IC5，J1，J2，J3，J4，BG8，BG9，BG10，BG11構成。選通開關監測電網電壓并實施對“電壓補償器”進行控制，它由集成電路塊構成，自身功耗很低。
當電網電壓高于270伏時，即經穩壓后輸出電壓大于242伏時，IC4輸出高電平，通過D9使BG7導通，BG8截止、J4釋放，切斷輸出供電，如果電網電壓回降至265V時，IC4輸出低電平，BG7截止，BG8導通，J4吸合，自動恢復供電。這種超壓保護是自動進行并自動恢復的。
在本實用新型中的斷電時間保護器IC4，BG8，BG12，BG13，BG14，BG15，J4構成。如果斷電，電容C3上電荷經D10快速放電，再馬上上電，IC1輸出經R2向C3經BG15和D11充電，經過一段延遲保護時間(一般為5－7分鐘)充電至W3監控的電平時，IC4輸出高電平轉換成低電平，BG7截止，BG8導通，J4吸合，其觸點與輸出端接通輸出供電，這時BG7集電極為高電平，BG12導通，電容C3充電至基準電壓。
如果停電時間大于某段充電時間(在此例中為5－7分鐘)，電容C5上的電荷已經放完，上電時，由于C5電壓不足，不能突變，所以BG15截止，C3不起作用，R2向C6充電，C6容量比C3小得多，所以IC4很快的由高電平轉換為低電平，BG7截止，BG8導通，J4吸合，輸出快速供電。
當由于過壓，漏電觸電等原因造成切斷保護時，BG7由截止轉導通，產生負跳變，經C4微分，BG13截止，BG14導通，使C3電荷快速釋放，恢復斷電延時保護功能。
本實用新型中所述的觸電漏電保護器是由B3，D7，BG4，構成的。B3是電流互感器，倘若沒有觸電漏電，互感器輸出為零，當有漏電觸電時，次級有輸出，經D7整流成直流，達到一定電平時BG4導通，經BG5，BG6，及R1正反饋，BG6維持飽和，輸出高電平，經D8，BG7，BG8，使J4釋放，切斷供電，當排除觸電漏電故障之后，人工合一下開關K，使J4吸合，恢復供電。
參見附圖4，圖4是本實施例所述的電器保護器安裝在一殼體中的示意圖。在外殼100中有變壓器200，印刷電路板300上裝有電路的電子元件，繼電器400，輸入端500和輸出端600。
權利要求1.一種家用電器保護器，其特征在于對負荷大小進行鑒別的負荷鑒別器，與所述負荷鑒別器相連的電壓補償時，電壓補償器進行電壓調整，與選通開關相連的相位控制器決定電壓補償器的調整相位，以及對電網電壓進行監測并決定輸入和輸出連接關系的選通開關。
2.如權利要求1所述的家用電器保護器，其特征在于所述負荷鑒別器包括串接在電氣回路中的感應線圈和晶體管放大器。
3.如權利要求2所述的家用電器保護器，其特征在于所述電壓補償器包括變壓器。
4.如權利要求3所述的家用電器保護器，其特征在于所述選通開關包括繼電器，驅動放大器及比較器，所述繼電器觸點決定電壓補償器和輸出端的連接關系。
5.如權利要求4所述的家用電器保護器，其特征在于所述相位控制器包括基準電壓源和可變電阻器，所述可變電阻器決定了所述比較器的閥值電壓。
6.如權利要求1所述的家用電器保護器，其特征在于還包括由感應線圈和放大器構成的漏電保護器，其輸出與選通開關相連。
7.如權利要求1所述的家用電器保護器，其特征在于還包括由比較器和充放電電容構成的斷電時間保護器，其輸出與選通開關相連。
專利摘要一種家用電器保護裝置，包括檢測負荷大小的負荷鑒別器40，用以穩定電壓的電壓補償器20，選通開關10，相位控制器30及漏電觸電保護裝置50以及斷電時間保護裝置60，與一般保護器相比具有功耗特別省的優點、對于超高壓能保護對于過壓，欠壓等都能夠補償，使輸出為正常值。
文檔編號G05F1/20GK2063251SQ89203750
公開日1990年10月3日 申請日期1989年3月29日 優先權日1989年3月29日
發明者陸異華 申請人:陸異華