新型用電保護器的製作方法

2023-07-24 13:01:11 2

本實用新型涉及一種保護器，特別是涉及一種新型用電保護器。

背景技術：
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隨著我國經濟的快速發展，越來越多的產業也與電子聯繫地越來越緊密，並且隨之而來的計算機等一些高科技電子產品的大量使用，都使得對電路環境的安全與穩定提出了很高的要求。而電壓電流的突變引起的事故數見不鮮，尤其是雷擊時產生的高壓以及強電流會對用電器造成很大程度的損害，甚至發生嚴重的事故，給人們日常的工作和生活帶來諸多不便，引發的災害也對人們的經濟造成不可估量的損失。

雷電災害是「聯合國國際減災十年」公布的最嚴重的十種自然災害之一。最新統計資料表明，雷電造成的損失已經上升到自然災害的第三位。據不完全統計，我國每年因雷擊以及雷擊負效應造成的人員傷亡達3000～4000人，財產損失在50億元到100億元人民幣。雷電發生時衝擊電流大，能達到高達幾萬甚至幾十萬安培，並且作用時間短，整個過程一般不會超過60微秒。雷擊不僅頻率高，變化梯度大，有的可達10千安/微秒。而且衝擊電壓高，強大的電流產生的交變磁場，其感應電壓可高達上億伏。在這樣的環境下，對於在市電電壓範圍內工作的用電器來說無異於一場致命的災難。

目前我國主要的防雷措施就是安裝避雷針、避雷線、避雷網、避雷器等常用避雷設施。但是這些裝置體積大，需要特定人員的安裝與調試，相對來說比較複雜，麻煩，而且使用成本很大，不便於個人及家庭使用。據調查，在我國防雷、防壓等過流過載保護裝置的安裝率僅僅在5%左右，普及率非常低，並且在相應的市場佔有率上，此類裝置所佔的比例也是很小的，大約也就佔市場分量的10%左右，這些都是導致因雷擊或過流而產生危害的不利因素。

在平時由於電力故障會造成電壓過高或者低電壓不足，會給家用電器造成相當大的損傷，更有甚者會導致火災的發生，給生活生產帶來極大的損失，這就需要一款既然能夠防雷又可以對過壓欠壓進行檢測的裝置對居民生活用電進行保護。本產品取材廣泛、生產工藝簡單、成本低廉，產品性能符合低碳節能、自動化控制等市場發展方向，有較好的市場前景，可投入批量生產。能夠獲得很好的市場，並且這種產品的推廣符合我國建設節能型社會的理念。

技術實現要素：
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本實用新型所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、便於攜帶、利用利用變壓器的變壓特性，把市電的變化引起電壓的變化情況通過變壓器反映在後面的電路中，並通過電壓比較電路和延時電路，增加檢測的準確性，通過洩流電路實現防雷功能的新型用電保護器。

本實用新型的技術方案是：一種新型用電保護器，包括避雷保護電路和電壓電流保護電路，所述避雷保護電路和電壓電流保護電路均與電壓採樣電路和控制器連接，所述電壓採樣電路與電源電路和控制器連接，所述電源電路上設置有繼電器，轉換開關與避雷保護電路連接，且所述避雷保護電路通過洩流電路與地線連接，所述採樣電路通過變壓器與電源線連接，所述採樣電路與控制器之間設置有LM339電壓比較電路，所述控制器與NE555延時電路連接。

所述洩流電路包括SETCO42、SETCO45、SETCO6、電阻、電容和二極體，且均設置在電路板上並通過排線進行連接，所述SETCO6與地線連接，所述二極體包括發光二極體和穩壓二極體。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型利用利用變壓器的變壓特性，把市電的變化引起電壓的變化情況通過變壓器反映在後面的電路中，並通過電壓比較電路和延時電路，增加檢測的準確性，通過洩流電路，具有防雷保護、漏電保護、過壓保護、欠壓保護、過載保護功能。

2、本實用新型當電網供電過壓、欠壓或者動力電侵襲時通過採樣檢測和控制電路，使該電源自動斷電，停止該向用電，起到保護作用。並不影響其它的其它電源的工作。

3、本實用新型當負載超過規定限額時，通過控制電路該電源自動停止供電。並且在負載正常時又能自動地恢復工作。當嚴重超載或發生短路時，採取限流保護，減少火災等事故發生。

4、本實用新型出現漏電觸電事故時，通過保護器檢測，該電源自動起保護停止工作，只有在故障排除後人工操作是電源恢復工作。

5、本實用新型適用範圍廣、穩定性強、靈敏度高，可以有效防止因雷擊產生強電流，或者因電壓或高或低而引起的設備不能正常工作情況，能滿足中小型企業單位、家庭及辦公室的生產、生活用電保護，且體積較小，使用方便，功耗低，能起到節能減排的目的。

附圖說明：

圖1為新型用電保護器的結構示意圖。

圖2為新型用電保護器的結構示意圖。

具體實施方式：

實施例：參見圖1和圖2。

新型用電保護器，包括避雷保護電路和電壓電流保護電路，避雷保護電路和電壓電流保護電路均與電壓採樣電路和控制器連接，電壓採樣電路與電源電路和控制器連接，電源電路上設置有繼電器，轉換開關與避雷保護電路連接，且避雷保護電路通過洩流電路與地線連接，採樣電路通過變壓器與電源線連接，採樣電路與控制器之間設置有LM339電壓比較電路，控制器與NE555延時電路連接。

洩流電路包括SETCO42、SETCO45、SETCO6、電阻、電容和二極體，且均設置在電路板上並通過排線進行連接，SETCO6與地線連接，二極體包括發光二極體和穩壓二極體。

如圖1和圖2所示附圖。

本實用新型是一種將防雷保護、漏電保護、過壓保護、欠壓保護、過載保護集一體的多功能保護器，適用於交流電壓220V、50HZ頻率的線路中。當市電電壓超過正常範圍時，能自動切斷電源；當電壓恢復正常時，又能自動通電，正常工作，本實用新型中的一紅一綠指示燈，在正常工作時，總有一隻發亮，可以指示電路中的電壓是否正常，且SETCO42、SETCO45和SETCO6為雷電導地晶片，使用中的具體情況如下：

1、當發生雷擊時產生強大電壓時，單元電路一中紅燈亮（正常時綠燈亮），並且產生的強電流通過電容以及setco42，setco45等元件接地，過濾掉，起到防雷擊保護作用，以防強電流擊毀後續設備；

2、電源電壓在180~250v正常工作電壓範圍時，單元電路二中綠燈亮，連接電器正常工作，並且可以根據其所處環境的需要對電壓進行調整。

3、電源電壓高於250v或低於180v時，即過壓或欠壓時，單元電路二中紅燈亮，連接電器出現異常工作，並且自動切斷電源，直至電壓處於正常工作範圍時恢復工作。

4、電源電壓恢復到正常電壓範圍時，以及把電路接觸不良，不慎操作等引起的電路時通時斷等問題排除後，該保護器可以自動延時一段時間（比如1~10min，具體時間可由自己設定）後接通電器設備電源。

本實用新型包括兩大部分：①避雷保護電路；②電壓電流保護電路；⑴避雷保護電路是在雷電發生時，把將落在電源線路和天線上的超高壓脈衝電流通過電容和SETCO42、SETCO45等元件導入大地，以此對電器起到保護作用；⑵電壓電流保護電路則是利用變壓器的變壓特性，把市電的變化引起電壓的變化情況通過變壓器反映在後面的電路中，通過穩壓二極體設定基準電壓與變化電壓在LM339中進行比較，從而輸出高、低電平，以此觸發NE555延時電路，根據其輸出高、低電平的變化點亮紅、綠LED燈，以此反饋電路中的過壓欠壓、過載過流等一些異常情況；同時NE555延時電路輸出的高、低電平決定著繼電器的釋放與吸合，並且隨著定時器的延時來保證所接設備的正常工作，達到防止其受到損害的效果。

當雷電發生時，避雷保護電路接收到的信號通過電容和SETCO42、SETCO45等電器元件進行處理，使信號減弱直接導入大地，尖峰電流則不會直接進入電器中，不會對電器產生任何影響，以此對電器起到保護作用；當輸入電壓處於異常情況時（正常用電範圍為180V—250V），輸入電源經過變壓器的變壓處理（以家庭用電是220v時變壓器輸出為12v為標準），然後利用電阻不同阻值對輸出進行分壓（即當電壓變化的時候電阻的分壓也變化，由於電阻大小不相同分得電壓大小變化不相同），利用穩壓二極體設定一個基準電壓，用電阻進行分壓，然後輸入到LM339進行比較，當輸入電壓為理想電壓（180V—250V）時，LM339組成的比較器會對電壓比較處理，若能達到預期設定值（LM339輸出為低電平，NE555輸出高電平），則NE555組成的延時電路工作，同時繼電器吸合，電源正常工作，當低於180v或高於250v時，電壓比較絕對值大於10mv，LM339輸出高電平，NE555輸出低電平，繼電器斷開，用電器不能工作。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。