用電器功率限制器的製作方法
2023-07-13 03:01:31 2
專利名稱：用電器功率限制器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電子技術和安全用電管理領域，涉及一種用電器功率限制器。
背景技術：
一直以來，單位或共用電度表的用戶、學生公寓、公用走廊路燈用電的規範管理， 防止用戶擅自私接大功率用電器，如電爐、電水壺、電飯鍋等，一直是非常難於管理的工作。為了有效的控制電費開支、保證線路的用電安全和杜絕火災事故的發生，限制大功率用電器接入和使用，常常通過制定用電管理制度或通過入室突擊檢查或貼封條或強行或拉閘停電等辦法加以限制，但這些方法均是治標不治本。本實用新型所述的用電器功率限制器具有電路結構簡單，可根據需要設定用戶額定功率的最大值，控制靈敏，性能可靠、自身耗電低、製作與開發成本低廉等優點。能夠有效的控制因超額使用大功率電器引發事故，能夠促進用電的規範管理。
實用新型內容發明目的本實用新型所述的用電器功率限制器能夠有效防止用戶違規擅自接用大功率用電器，能夠消除使用大功率用電器存在的火災隱患，達到安全用電節約用電的目的，可以按照電工86型標準進行模塊化設計。在技術方案上迴避使用技術比較複雜、製作成本很高的單片機技術。限制用電器的功率值可以按照管理需要在很寬的範圍內進行無級調節，並且考慮了電冰箱首次供電需要延時的特別要求。有益效果用電器功率限制器經長期試用後，不僅具有電路簡捷、性能可靠、效果好、體積小，而且造價低廉，很適合批量開發。用電器功率限制器可根據需要設定額定功率的最大值。如果用戶擅自使用大功率電器(電爐、電水壺等)時，功率限制器將自動斷電以保證用電安全和電量的管理，避免電氣事故的發生，還可有效遏制因電路老化而引發火災事故，待用戶撤除大功率用電器之後，用電器功率限制器會自動恢復供電。用電器功率限制器適用於工人集體宿舍、學生公寓、單位走廊過道等用電場所。電路原理220V交流電經電容Cl降壓，矽二極體Dl整流、穩壓二極體D2穩壓和電解電容C2濾波後，得到12V穩定直流電壓。當用電器負載空載或功率較小時，矽三極體BGl 截止，因繼電器J線圈無電，其常閉觸點閉合，負載正常供電。當用電器超過設定的功率負荷時，取樣電感線圈L兩端的電壓增高，經肖特基二極體D2整流、電解電容C3、電位器RP和電解電容C4濾波後使矽三極體BGl飽和而導通，這時繼電器J線圈得電吸合，繼電器J的常閉觸點J-I釋放使得用電器斷電。這時由於取樣電感線圈L兩端的電壓接近0V，肖特基二極體D2截止呈高阻狀態，電解電容C3、C4的電荷經RP和BGl緩慢放電，實現時間延時。 經約5分鐘後，矽三極體BGl截止，繼電器J再次釋放，電路自動恢復供電。如果用戶的超額負載尚未撤除，電路將重複上述過程，直到用戶的超載負荷恢復到設定功率值之內為止。由於電冰箱和彩電等家用電器的啟動電流是正常工作電流的5 8倍，開啟電冰箱和彩電的瞬間將大大超過功率限制裝置的設定值，電路利用電位器RP和電解電容C4電荷不能瞬間充滿的惰性，組成抗大電流衝擊的緩衝電路，用來防止功率限制裝置在啟動大功率用電器時電路產生誤動作。技術特徵用電器功率限制器，由12V直流穩壓電源、取樣電路及延時電路、直流信號放大及繼電器執行電路、用電器電源插座組成，其特徵包括取樣電路及延時電路由取樣電感線圈L、肖特基二極體D2、濾波電容C3及電位器 RP>電解電容C4組成，取樣電感線圈L的一端接肖特基二極體D2的正極，取樣電感線圈L 的另一端接220V交流電的零線端N，肖特基二極體D2的負極接電解電容C3的正極和電位器RP的一端及其活動臂，電解電容C3的負極接220V交流電的零線端N，電位器RP的另一端與電解電容C4的正極相連，電解電容C4的負極接220V交流電的零線端N ；直流信號放大及繼電器執行電路由矽三極體BGl和電阻R2及繼電器J和矽整流二極體D3組成，矽三極體BGl的基極接電解電容C4的正極，矽三極體BGl的發射極接電阻 R2的一端，電阻R2另一端接220V交流電的零線端N，矽三極體BGl的集電極接繼電器J線圈的一端和保護二極體D3的正極，繼電器J線圈的另一端和保護二極體D3的負極接12V 直流穩壓電源的正極；用電器電源插座的一端接肖特基二極體D2的正極，用電器電源插座的另一端接繼電器J常閉觸點J-I的動觸點，繼電器J常閉觸點J-I的靜觸點接220V交流電的火線端 L012V直流穩壓電源由降壓電容Cl、洩放電阻R1、矽整流二極體Dl和穩壓二極體 DW、電解電容C2組成。
附圖1是用電器功率限制器電路的工作原理圖，附圖1中的L為220V交流電的火線端，220V交流電的零線端N是用電器功率限制器的電路地。
具體實施方式
以下結合說明書附圖1和實施例對本實用新型的相關技術作進一步的描述。元器件選擇與電路調試元件選擇應著重考慮適應長時間、不間斷連續使用的要求，元器件選擇儘可能篩選溫度適應性寬、且耐高溫的元器件。元器件名稱及主要技術參數
元件編號元器件名稱主要參數數量備註BGl2SC9013塑封、β彡1201隻D1、D3矽整流二極體1N4007塑封 1Α、1000V2隻D2肖特基二極體耐壓要求> 20V1隻DW穩壓二極體1N4742A1W、12V1隻
權利要求1.一種用電器功率限制器，由12V直流穩壓電源、取樣電路及延時電路、直流信號放大及繼電器執行電路、用電器電源插座組成，其特徵包括取樣電路及延時電路由取樣電感線圈L、肖特基二極體D2、濾波電容C3及電位器RP、 電解電容C4組成，取樣電感線圈L的一端接肖特基二極體D2的正極，取樣電感線圈L的另一端接220V交流電的零線端N，肖特基二極體D2的負極接電解電容C3的正極和電位器RP 的一端及其活動臂，電解電容C3的負極接220V交流電的零線端N，電位器RP的另一端與電解電容C4的正極相連，電解電容C4的負極接220V交流電的零線端N ；直流信號放大及繼電器執行電路由矽三極體BGl和電阻R2及繼電器J和矽整流二極體D3組成，矽三極體BGl的基極接電解電容C4的正極，矽三極體BGl的發射極接電阻R2 的一端，電阻R2另一端接220V交流電的零線端N，矽三極體BGl的集電極接繼電器J線圈的一端和保護二極體D3的正極，繼電器J線圈的另一端和保護二極體D3的負極接12V直流穩壓電源的正極；用電器電源插座的一端接肖特基二極體D2的正極，用電器電源插座的另一端接繼電器J常閉觸點J-I的動觸點，繼電器J常閉觸點J-I的靜觸點接220V交流電的火線端L。
2.根據權利要求1所述的用電器功率限制器，其特徵是12V直流穩壓電源由降壓電容 Cl、洩放電阻R1、矽整流二極體Dl和穩壓二極體DW、電解電容C2組成。
專利摘要本實用新型涉及一種用電器功率限制器。用電器功率限制器，由12V直流穩壓電源、取樣電路及延時電路、直流信號放大及繼電器執行電路、用電器電源插座組成；取樣及延時電路由取樣電感線圈L、肖特基二極體D2、濾波電容C3及電位器RP、電解電容C4組成；直流信號放大及繼電器執行電路由矽三極體BG1和電阻R2及繼電器J和矽整流二極體D3組成。用電器功率限制器可根據需要設定功率最大值。如果用戶擅自使用大功率電器時，功率限制器將自動斷電以保證用電安全和電量管理，避免電氣事故的發生，還可有效遏制因電路老化而引發火災事故，待用戶撤除大功率用電器之後，用電器功率限制器會自動恢復供電。用電器功率限制器適用於工人集體宿舍、學生公寓單位走廊過道等用電場所。
文檔編號H02H3/42GK202333749SQ201120466150
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年11月22日
發明者朱虹 申請人:朱虹