電壓自動監控模塊的製作方法
2023-12-09 10:18:26 1
專利名稱：電壓自動監控模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於繼電保護領域，對使用在三相四線供電迴路中的各種以一相一零為供電迴路，額定使用電壓為220V(110V)之類的用電設備、器具的保護之用。
在現有的公知技術中，由於對網路波動過電壓和故障過電壓，沒有明確的區分和界定。故而，現有的過電壓保護裝置如自動調壓器、自動穩壓器、包括計算機的不間斷電源(UPS)等，從設計的立足點到實際應用，都只能使用在220V(110V)的額定電壓迴路中，對由於三相負載拉偏、重型設備起、停時對電網的衝擊、晶閘管等裝置通、斷浪湧等，網路波動過電壓所造成的電視機、VCD、SVCD、DVD、音響設備的視聽效果及計算機的運行穩定性起到防護作用。在絕大多數電器設備內部，都配有熔斷器或熱保護電阻作為過電流及過電壓的保護。
其缺陷在於1、當三相四線制供電網路中，中性線(零線)因碰撞、外力、鼠咬等外因造成斷路、開路；或因線路、設備、變壓器在維修、更換、接火時的失誤，造成零、相錯位時，故障點後端網路上實際運行電壓不是220V(110V)，而是380V(190V)(如果在故障點後端的三相負載中有較多、較大的感性、容性不平衡負載時，電壓還會超出此值)時，公知技術中現有的保護裝置，自身也同樣要被高電壓所摧毀，根本沒有能力保護後端的被保護設備。
2、當故障過電壓出現後，大多數設備內部的熔斷器、熱保護電阻雖然也能起到保護主機、晶片、CPU、壓縮機等設備主要部件不會損壞，但對絕大多數用戶來說都不具備自己修復的能力，需要送到專業修理部門去處理。尤其是廣大農村，連送專業修理部門也不會是那麼方便。
本實用新型的目的在於將自動調壓器、自動穩壓器及各種電氣設備自身無力防護的故障過電壓，交由電壓自動監控模塊去完成。以確保高檔用電設備在故障過電壓發生時，及時脫離電源；而當故障排除，電壓恢復正常後，又能自動得電正常工作。解決因故障過電壓發生後，在故障點後端成片的設備出現不可自復的損壞，甚至引發電氣火災的可能。
實現本實用新型的方法
根據穩壓二極體的雪崩效應，和半導體器件快速反應的特點，經過有效的組合，構成一個監控模塊。將該模塊置於高檔用電器設備內部電源輸入端，或將該模塊置於插頭、插座、開關等內部。設備前端的輸入電壓即可得到有效的監控，模塊後端的設備即可有效的避開故障過電壓的衝擊和危害。
本實用新型的優點在於有效防止因故障過電壓造成對投用設備不可自復的損壞，且監控模塊本身能在很寬的電壓範圍內運行和對電網進行有效的監控，如180V～630V(80V～400V)等。
本實用新型的積極效果在於使高檔電器設備生產廠家的產品在技術和可靠性得到提高，更使消費者減少維修之苦，增加和延長使用壽命，減少可能因此而引發的電氣火災。
現以附圖的實施例，對本實用新型作詳細的說明
圖1為模塊的外部接線圖。
圖2為模塊的內部電氣原理圖。
圖1和圖2中的A1(N)、N1(A)為模塊的交流電源AC220V(110V)的輸入端；A2(N)、N2(A)為電源的輸入端；LED1為電源正常指示；LED2為電壓高出限值，切斷電源指示。A1(N)、N1(A)為示意模塊的輸入端不受交流電源的零、相限制，而輸出端的相序，則隨輸入端的變化而變化。模塊外殼的形狀、尺寸；輸入、輸出的位置排列；指示燈的位置及排列，將視各種不同設備內部位置和尺寸或插頭、插座、開關等內部尺寸、位置作相應的改變。
圖2中的R1、RW1與R5、RW2構成了兩個獨立的電壓採樣迴路。R1、RW1構成高壓限值採樣迴路，當分壓點達到DW1雪崩值時，D1輸出指令，使晶閘管3CT導通，繼電器J得電吸合，點燃電壓高指示燈LED2，並切斷電源輸出，使後端被保護設備免去高壓衝擊損壞的可能。其中，RW1作為最高限定電壓值的整定之用。R5、RW2構成恢復電壓信號分壓採樣，當分壓點電壓高於DW2的雪崩值時，D2輸出的電壓信號始終使電晶體3DG處於導通狀態，此時負電位送至3CT的陰極，當DW2輸出電壓超出限值時，3CT導通；而當3CT導通後，由於晶閘管的自保持功能，即可使繼電器J長期保持吸合，避免了處於臨界時電壓上下波動的影響，造成對被保護電器的傷害。但同時也因晶閘管的自保持，即使當電壓恢復到允許運行範圍時，也不可能自動恢復電路，因此只能依靠電晶體3DG切斷3CT陰極對負電位的迴路，3CT晶閘管自動關閉，繼電器J釋放，模塊自動恢復供電。發光二極體LED1、LED2也作相應的切換指示。其中，RW2作自動恢復供電電壓值整定之用。C5、D3、C4、DW3構成模塊降壓、整流、穩壓、濾波的工作電源。由於C5採用高壓電容，因此可以在很寬的電壓範圍內工作。其餘的R2、R3、C1、C2、C3作為抗幹擾偏置。對於不同功耗的用電設備，可以通過選用不同型號、容量的繼電器J完成匹配。
至此已經說明按照本實用新型製作的電壓自動監控模塊，可以有效的防止故障過電壓對各種用電設備的衝擊和傷害，可廣泛的應用到各類運行在220V(110V)作為額定工作電壓的設備、器具作保護之用。
權利要求1.一種用於交流電壓自動監控的模塊，有直接聯接到AC(交流)220V(110V)電源上的輸入端A1(N)、N1(A)和直接聯到被保護設備電源輸入端A2(N)、N2(A)；對電網電壓及模塊工作狀態指示的LED1、LED2組成，其特徵在於內部電路中的R1、RW1的分壓信號點接DW1，而DW1經D1直接接到3CT控制極；R5、RW2的分壓信號點接DW2，DW2經D2接到3DG的基極。
2.根據權利要求1所述的電壓自動監控模塊，其特徵在於3CT陰極接3DG集電極；3DG發射極接工作電源負電位；3CT陽極接J工作線圈一端，J工作線圈另一端接工作電源正極。
專利摘要一種用於三相四線制供電迴路中對額定工作電壓為220V(110V)的用電設備、器具作為預防故障過電壓保護的電壓自動監控模塊,是由晶閘管3CT、三極體3DG、穩壓管DW、相應容量繼電器J等電子元件,有效組合為一個對設備輸入電壓進行自動監控裝置。在電壓高出額定限值時自動切斷供電迴路,恢復到允許運行範圍時,自動接通供電迴路,且配有明確狀態指示。有效保護了各類用電設備、器具,免受故障過電壓衝擊或損壞。
文檔編號H02H3/20GK2362218SQ9920758
公開日2000年2月2日 申請日期1999年3月30日 優先權日1999年3月30日
發明者闞顏軍 申請人:闞顏軍