插座式電冰箱保護器的製作方法
2023-10-11 09:58:14 2
專利名稱:插座式電冰箱保護器的製作方法
本發明屬於一種電源監控裝置，用於對電器設備的保護，特別適用於保護機械壓縮式電冰箱(以下稱電冰箱)。
電器設備所用的交流電源電壓，隨著電網電壓波動而變化，有時由於送變電設備的故障造成電壓過高、過低或時有時無的情況，為保護電冰箱的安全運行，當前多採用穩壓裝置或過流式熱繼電器，因而存在如下不足之處1.電網電壓超過電器設備允許值時，不能自動切斷電源。
2.電源產生斷斷續續、時有時無的情況時，不能延時供電。當電動機的起動力矩不能克服壓縮機活塞產生的反力矩時，由於啟動電流過大，易燒毀電機。即使電冰箱上有過流式熱繼電器保護裝置，也是在電壓很大的情況下才能切斷電源，此時電機已受到損害，長此下去會降低電冰箱的使用壽命。
本發明的目的是設計一種當電源電壓超過允許範圍時，或發生在瞬間停電時(相當於低電壓時)，能自動切斷電源。當電網異常解除後又能延時供電的監示控制裝置。
圖1是插座式電冰箱外形示意圖。
1為保護器電源指示燈D1，2為給電冰箱供電指示燈D2，3為熔斷器BX，4為給電冰箱供電插孔Z，5為電源插頭C。
圖2是插座式電冰箱保護器的電路原理圖。
本發明插座式電冰箱保護器電路的特點由四電壓比較器(GJ0339)中的三個電壓比較器、參考電壓電路、整流濾波取樣電路、可控矽控制電路、延時電路和整流穩壓電源組成。
比較器可對加到兩個輸入端的電壓進行比較，輸出數位訊號，實現差分信號與數位訊號之間的傳輸。比較器Ⅰ的「＋」端(11)輸入上限參考電壓VA，其值是危及電冰箱安全的上限電壓的3.5％，一般為240伏的3.5％，即8.4伏。比較器Ⅱ的「－」端(8)輸入下限參考電壓VB，其值是危及電冰箱下限電壓的3.5％，一般為180伏的3.5％，即6.3伏。比較器Ⅰ的「－」端(10)和比較器Ⅱ的「＋」(9)均輸入電網的取樣電壓VX，其值是電網電壓的3.5％。比較器Ⅲ的「－」端(6)輸入參考電壓VA，「＋」端(7)接電容C5、電阻R9，並通過電阻R8與比較器Ⅰ、Ⅱ輸出端相連，其輸出通過發光二極體D2與雙向可控矽的控制極G相連，R10和發光二極體D1組成比較器的提拉電路。
參考電壓VA、VB是從X7809穩壓電源與參考地之間置有的R5、R6、W2和R7電阻串聯支路上取得的，VA取自R5和R6的連結點，VB取自W2的中點，選擇適當電阻值可使VA為8.4伏，調整W2可使VB為6.3伏，穩壓電源電壓為9伏。
電網電壓經二極體D3整流和電阻R2、電容C1、C2濾波後，再經電阻R3、R4和電位器W1分壓，VX從W1中點取出，為防止C1、C2電容值的變化引起VX的誤差，應取R1／(R2＋R3＋W1＋R4)≥2。
比較器Ⅰ、Ⅱ的輸出端連成「線與」形式，只要有一個比較器輸出為低電平，「線與」就輸出低電平。
延時供電控制迴路是由R9、C5、R13組成，電流經R9向C5充電，充電時間常數T2＝(R9＋R13)·C5≈R9·C5，延時時間t2＝－R9·C5Ln(1－VA／Vcc)＝－Ln(1－VA／Vcc)·T2。延時時間可取3－5分鐘。R8、C5、R13組成放電迴路，放電時間常數T1＝(R8＋R13)·C5。為保證把C5上的電荷儘快放完，R8不應取的很大。
本裝置的穩壓電源迴路的整流濾波時間常數，應遠大於取樣迴路的整流濾波時間常數。可取穩壓源迴路整流濾波時間常數為取樣迴路整流濾波時間常數的5－15倍。以滿足短時間停電時，C3、C4上的電壓能維持比較器Ⅰ、Ⅱ輸出管導通，使C5上的電荷能很快經R13和R8放完。這樣當短時間停電後，又很快恢復供電時，由於對C5的重新充電，而保證對電冰箱的延時供電。R12、R13分壓後組成正反饋迴路，加速比較器Ⅲ輸出管的導通或截止。R11和C6為雙向可控矽T的保護迴路。
現在結合圖2和圖3說明工作原理。圖2是插座式電冰箱保護器的優選實施例的電路原理圖。圖中元器件參數的選擇是針對使用220伏／50－60HZ電源的電冰箱。超過240伏或低於180伏自動停止送電，異常解除後，延時240秒給電冰箱供電。圖3是插座式電冰箱保護器電路各點波形圖，工作過程是接通電源後，比較器即開始工作，建立參考電壓VA、VB和取樣電壓VX，當電源正常時，即VA＞VX＞VB時，比較器Ⅰ和Ⅱ的輸出管截止，電流經R10、D1、D2送入，可控矽T導通，為電冰箱供電，當電網發生異常時，(圖3a點)電壓高於240伏或低於180伏即VX＞VA或VX＜VB時(圖3示出VX＜VB情形)，則比較器Ⅰ或Ⅱ輸出低電平，M點為「0」伏，電容C5上電荷經R8放電，當放電到比較器Ⅲ「＋」端電壓VN略低於「－」端電壓VA時，這段放電的時間t1＝－(R8＋R13)·G5·Ln(VA／Vcc)＝－Ln(VA／Vcc)·T4。其輸出電壓經R12和R13分壓後使Q點電壓迅速下降。由於正反饋作用，加速輸出管的飽和，比較器Ⅲ輸出低電平，可控矽T的控制極電壓VG為0，可控矽T截止，停止為電冰箱供電。當電網異常解除後，(圖3c點)，比較器Ⅰ、Ⅱ均為高電位。電流經R9對C5充電，當VN電壓稍大於VA時(圖3d點)，此段時間t2＝－R9C5Ln(1－VA／Vcc)＝240秒，即延時供電時間。比較器Ⅲ輸出電壓經R12和R13分壓後，使Q點電壓上升，由於正反饋作用加速輸出管的截止，可控矽T導通向電冰箱供電。如果去掉電路中的電容C5，本裝置可做多種電器設備的電源電壓監示控制裝置。
本裝置體積小、重量輕、使用方便、安全可靠，應用廣泛。
權利要求
1.一種電冰箱保護器，其特徵在於由具有二個輸入端、一個輸出端的三個比較器、取得參考電壓電路、整流濾波取樣電路、可控矽開關電路、延時電路和整流穩壓電源組成。
2.按照權利要求
1所述的保護器，其特徵是比較器Ⅰ的「＋」端(11)輸入上限參考電壓VA，比較器Ⅱ的「－」端(8)輸入下限參考電壓VB，其電壓值分別是危及電冰箱安全的上、下限電壓的3.5％，比較器Ⅰ的「－」端(10)和比較器Ⅱ的「＋」端(9)均輸入電網的取樣電壓VX，其值是電網電壓的3.5％。
3.按照權利要求
1所述的保護器，其特徵是比較器Ⅲ的「－」端(6)輸入參考電壓VA，「＋」端(7)接電容C5，並通過R8與比較器Ⅰ、Ⅱ相連。其輸出通過D2與可控矽T的控制極G相連。
4.按照權利要求
1、2所述的保護器，其特徵是參考電壓VA、VB是從X7809穩壓源與參考地之間置有的R5、R6、W2和R7電阻串聯支路上取得的。VA取自R5和R6連結點，VB取自電位器W2的中點。
5.按照權利要求
1、2所述的保護器，其特徵是取樣電壓VX是電網電壓經二極體D3整流和電阻R2、電容C1、C2濾波後，由R3、R4W1分壓，從W1中點取得。
6.按照權利要求
1所述的保護器，其特徵是延時供電控制迴路是由C5、R9、R13組成，充電時間常數T2＝(R9＋R13)·C5≈R9·C5。延時時間可取3－5分鐘；電容C5、R8和R13組成放電迴路，放電時間常數T1＝(R8＋R13)·C5。
專利摘要
本實用新型屬於一種機械壓縮式電冰箱保護裝置，是由三個比較器、上限參考電壓迴路、下限參考電壓迴路和電網取樣電壓迴路及可控矽開關組成。電源電壓正常時，給電冰箱供電。當電源電壓超出電冰箱允許範圍時，即自動切斷電源，再恢復正常供電時，還可延時給電冰箱供電，這可預防事故的出現。不會給電冰箱帶來任何損害。該保護器體積小，重量輕，使用方便，安全可靠，應用廣泛。
文檔編號H02H3/20GK87203013SQ87203013
公開日1988年5月4日 申請日期1987年3月3日
發明者徐佔祥 申請人:徐佔祥導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan