一種多用途候機功率落差斷路控制裝置的製作方法

2023-11-01 06:24:52 2

本發明涉及控制裝置領域技術，尤其是指一種多用途候機功率落差斷路控制裝置。

背景技術：

目前，市面上的車用充電器（汽車、摩託、三輪車），手機充電器，均沒有充電完成自動全切斷電源裝置，充電完成後仍處於游離再充電的過程，人們時常忘了拔掉插頭，而引起電池過充電，使得電池加速老化或損壞，同時也浪費了電能；對於家庭中的廚房電器（如電磁爐，高壓電飯鍋，微波爐等電器）長期候機浪費電能，又不利於電器本身的安全，進入保溫的高壓電飯鍋，時常造成鍋底食材的變質；還有諸如電焊機、電視機、電熱水器以及其它電子控制的工業電器的長期無謂候機浪費電能。當前人們常用定時斷路器來填補這些應用空缺，由於定時時間的拿捏不準，常常不近人意。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種多用途候機功率落差斷路控制裝置，其能有效解決現有定時斷路裝置對應用時間拿捏不準，填補該應用之缺失，替代人力智能，使得用電器在完成相應工作後自動完全斷開電源，又節能也保護電器本身；尤其對被充電的電池有保護與延長壽命之作用。

為實現上述目的，本發明採用如下之技術方案：

一種多用途候機功率落差斷路控制裝置，包括有交流電源輸入端INL、交流電源輸入端INN、脫扣開關KL、脫扣開關KN、脫扣連杆機械組件JKT、脫扣線圈JKL、電流感應線圈BX、交流電源輸出端OUTL、交流電源輸出端OUTN、正溫保護電阻RT、電位器RW、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、二極體D1、二極體D2、二極體D3、穩壓管W1、穩壓管W2、觸發管B1、觸發管B2、發光管LED、可控矽CR、場效應管MOS、強制斷路按鈕AN、功率落差信號開關KF；

交流電源輸入端INL連接脫扣開關KL前端，脫扣開關KL後端連接導線，導線穿過電流感應線圈BX磁環中間連接交流電源輸出端OUTL並連接電阻RT的一端，電阻RT的另一端連接二極體D3的陽極端，二極體D3的陰極端連接BA線，BA線連接電阻R4的一端，並連接脫扣線圈JKL的一端和二極體D2的陰極端，二極體D2的陽極端並聯脫扣線圈JKL的另一端與場效應管MOS的漏極S相連接，場效應管MOS的源極D連接BG線，場效應管MOS的控制極G連接BE線，BE線與電阻R5的一端、電阻R6的一端、電容C4的一端和穩壓管W2的陰極相連接；電阻R6的另一端、電容C4的另一端、穩壓管W2的陽極連接BG線；電阻R5的另一端連接觸發管B1和觸發管B2串聯組的一端與強制斷路按鈕AN的一端；電阻R4的另一端、電阻R3的一端、電容C3的一端、穩壓管W1的陰極、觸發管B1和觸發管B2串聯組的另一端、強制斷路按鈕AN的另一端均連接BB線；穩壓管W1的陽極與電容C2的一端與電阻R2的一端相連接；電容C2的另一端與電容C3的另一端與電阻R3的另一端連接BG線；電阻R2的另一端連接發光管LED的陽極，發光管LED的陰極連接可控矽CR的陽極和功率落差信號開關KF的一端；可控矽CR的控制極連接二極體D1的陰極、電容C1的一端和電位器RW的中心觸頭端；功率落差信號開關KF的另一端、可控矽CR的陰極、二極體D1的陽極、電容C1的另一端和電位器RW的一端均連接BG線；電位器RW的另一端與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電流感應線圈BX的一端連接，電流感應線圈BX的另一端連接BG線；BG線與交流電源輸出端OUTN連接，交流電源輸出端OUTN連接脫扣開關KN後端，脫扣開關KN前端連接交流電源輸入端INN上。

作為一種優選方案，所述電阻R1、電阻R2、電阻R4和電阻R5均為限流電阻。

作為一種優選方案，所述電阻R3和電阻R6均為旁路復位電阻。

作為一種優選方案，所述正溫保護電阻RT為NTC保護電阻。

作為一種優選方案，所述電阻器RW為功率傳感電流節點調節器。

作為一種優選方案，所述電容C1為高頻濾波電容。

作為一種優選方案，所述電容C2、電容C3和電容C4均為延時儲能電容。

作為一種優選方案，所述可控矽CR為高敏觸發低維持小型可控矽。

作為一種優選方案，所述二極體LED為節點工作指示燈，選用高效高亮度發光二極體。

作為一種優選方案，所述觸發管B1和觸發管B2均為門限觸發元件，選用DB3

本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知：

通過利用高敏觸發低維持小型可控矽的微控導通特性與電流傳感線圈隨功率變化的小電流信號通過限流與可變電位器調節作用相結合，形成候機功率落差節點可調的電子開關再結合電阻、電容形成的充電延時特性，觸發管的電壓選通特性，形成了隨候機功率大小與交流脈衝周期長短的雙維護電子觸發電路；有效適應當前大量使用的電子逆變式充電器的功率與頻率雙變化特性，亦能滿足工頻電器的候機功率落差的取樣檢出；本裝置中電阻R4為靜態工作維一電流通路，也是延時單元電路的主要限流電阻，取值10MΩ，所以本裝置非常節能，估算本裝置靜態工作功耗不超過0.015W；在BB線與BC線之間插入穩壓管W1建立強制脫扣斷路信號以及擴展漏電保護與過流保護等的優先工作電源；在可控矽CR陽極與電容C2一端間串入發光管LED與電阻R2指示工作狀態；在可控矽CR陽極與BG線之間接入開關KF進行功能轉換；在觸發管B1和觸發管B2串聯組兩端並聯按鈕開關AN進行強制脫扣斷路動作；場效應管MOS與電阻R5、電阻R6、電容C4、穩壓管W2和二極體D2形成自保、維穩的高阻抗輸入電子開關，達到前後電路的阻抗匹配要求；應用現有傳統斷路器機械裝置與脫扣線圈完成斷路工作過程。

綜前所述，本裝置體積小，成本低，功耗極小，易兼容其它現有斷路保護功能，能有效植入於電瓶充電器，手機充電器，廚房插座，電焊機等電器中，也可以做成獨特的多用途候機功率落差斷路插座以及多用途候機功率落差斷路器開關，供給具有候機功率落差且可以隨時斷電的電器作為電源開關使用，替代人力智能，使得用電器在完成相應工作後自動完全斷開電源，又節能也保護電器本身；尤其對被充電的電池有保護與延長壽命之作用。

為更清楚地闡述本發明的結構特徵和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發明進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明之較佳實施例的結構示意圖。

具體實施方式

請參照圖1所示，其顯示出了本發明之較佳實施例的具體結構，包括有交流電源輸入端INL、交流電源輸入端INN、脫扣開關KL、脫扣開關KN、脫扣連杆機械組件JKT、脫扣線圈JKL、電流感應線圈BX、交流電源輸出端OUTL、交流電源輸出端OUTN、正溫保護電阻RT、電位器RW、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、電容C1、電容C2、電容C3、電容C4、二極體D1、二極體D2、二極體D3、穩壓管W1、穩壓管W2、觸發管B1、觸發管B2、發光管LED、可控矽CR、場效應管MOS、強制斷路按鈕AN、功率落差信號開關KF。

交流電源輸入端INL連接脫扣開關KL前端，脫扣開關KL後端連接導線，導線穿過電流感應線圈BX磁環中間連接交流電源輸出端OUTL並連接電阻RT的一端，電阻RT的另一端連接二極體D3的陽極端，二極體D3的陰極端連接BA線，BA線連接電阻R4的一端，並連接脫扣線圈JKL的一端和二極體D2的陰極端，二極體D2的陽極端並聯脫扣線圈JKL的另一端與場效應管MOS的漏極S相連接，場效應管MOS的源極D連接BG線，場效應管MOS的控制極G連接BE線，BE線與電阻R5的一端、電阻R6的一端、電容C4的一端和穩壓管W2的陰極相連接；電阻R6的另一端、電容C4的另一端、穩壓管W2的陽極連接BG線；電阻R5的另一端連接觸發管B1和觸發管B2串聯組的一端與強制斷路按鈕AN的一端；電阻R4的另一端、電阻R3的一端、電容C3的一端、穩壓管W1的陰極、觸發管B1和觸發管B2串聯組的另一端、強制斷路按鈕AN的另一端均連接BB線；穩壓管W1的陽極與電容C2的一端與電阻R2的一端相連接；電容C2的另一端與電容C3的另一端與電阻R3的另一端連接BG線；電阻R2的另一端連接發光管LED的陽極，發光管LED的陰極連接可控矽CR的陽極和功率落差信號開關KF的一端；可控矽CR的控制極連接二極體D1的陰極、電容C1的一端和電位器RW的中心觸頭端；功率落差信號開關KF的另一端、可控矽CR的陰極、二極體D1的陽極、電容C1的另一端和電位器RW的一端均連接BG線；電位器RW的另一端與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電流感應線圈BX的一端連接，電流感應線圈BX的另一端連接BG線；BG線與交流電源輸出端OUTN連接，交流電源輸出端OUTN連接脫扣開關KN後端，脫扣開關KN前端連接交流電源輸入端INN上。

所述電阻R1、電阻R2、電阻R4和電阻R5均為限流電阻。所述電阻R3和電阻R6均為旁路復位電阻。所述正溫保護電阻RT為NTC保護電阻。所述電阻器RW為功率傳感電流節點調節器。所述電容C1為高頻濾波電容。所述電容C2、電容C3和電容C4均為延時儲能電容。所述可控矽CR為高敏觸發低維持小型可控矽。所述二極體LED為節點工作指示燈，選用高效高亮度發光二極體。所述觸發管B1和觸發管B2均為門限觸發元件，選用DB3。

在本實施例中，採用現有漏電保護斷路器的機械裝置和脫扣線圈組件與圖1所示中場效應管MOS與電阻R5、電阻R6、電容C4、穩壓管W2和二極體D2組成電子驅動脫扣機械組件單元；利用場效應管MOS的高耐壓、高輸入阻抗的特點做成電壓驅動電子開關；在驅動脫扣等待期，由於電阻R6旁路放電作用，電子驅動脫扣機械組件單元保持靜候；當強制斷路按鈕AN接通或觸發管B1和觸發管B2串聯組被觸發時，BD線對BG線產生大於+20V電壓，BD線電壓通過電阻R5對電容C4充電，被穩壓管W2限制在20V，與此同時場效應管MOS得到足夠驅動條件而導通，電源BA線與BG線電壓經過脫扣線圈JKL產生驅動機械能力，觸發機械脫扣完成斷路動作。

在本實施例中，由正溫保護電阻RT與整流管D3組成電源整流與保護單元；利用正溫保護電阻的熱電阻值變大特性，產生過流阻斷保護，提高安全性；利用整流管的整流作用產生間歇的工頻脈動直流作為電子線路工作電源。

在本實施例中，由強制斷路按鈕AN、穩壓管W1、電容C3、電阻R3、電阻R4組成強制斷路關機及其優先電源單元；利用穩壓管的穩壓特性，選用36V穩壓管插入BB線與BC線之間；當電源BA線通過電阻R4到BB線形成電流對電容C3充電，隨著BB線電壓升高至穩壓管值36V以上時，電源BA線通過電阻R4到BB線形成電流通過穩壓管W1對電容C2充電，此時BB線與BC線之間產生懸浮36V能量儲存於電容C3兩端，這個電容C3兩端懸浮36V能量儲存就是所述的優先電源；它的存在為強制斷路關機以及擴展漏電保護和過流保護功能提供隨時工作電源；當強制斷路按鈕AN接通時，BB線電壓通過強制斷路按鈕AN加至BD線對電子驅動脫扣機械組件單元驅動，完成脫扣斷路工作。

在本實施例中，由電流感應線圈BX、電阻R1、電容C1、電容C2、電位器RW、二極體D1、可控矽CR、觸發管B1和觸發管B2組成電流感應線圈、斷開電流節點取樣與延時節點二維觸發單元；採用現有小型1:300磁環結構電流感應線圈作為本裝置電流感應線圈BX，利用高敏觸發低維持小型可控矽設計被觸發就清零的電子開關，在可控矽CR每一次被觸發後對電容C2進行完全放電，使得電容C2低電位進入充電開始區；因此只要電容C2從充電開始區被充電所升高的電壓小於30V時間內，可控矽CR再被觸發一次或一次以上，電容C2低電位再次進入充電開始區，這樣循環繼續時，觸發管B1和觸發管B2串聯組觸發電壓66V無法被超越[BB線對BG線電壓等於穩壓管W1穩壓值36V+電容C2所充電電壓，而呈現並聯狀態的觸發管B1和觸發管B2串聯組的總觸發電壓為66V，未被觸發前BD線電位等於BG線電位],本裝置保持供電；當電流感應線圈BX的感應電流經過電阻R1限流和電位器RW的節點調節後，不足夠觸發可控矽CR時，或者雖然有足夠的電流觸發可控矽CR，但是電流觸發周期大於電容C2從充電開始區被充電所升高的電壓小於30V時間段，此時BB線對BD線電壓等於或大於觸發管B1和觸發管B2串聯組觸發電壓66V，觸發管B1和觸發管B2串聯組被無損擊穿，經過電阻R5釋放電容C3與電容C2所儲存能量，對電容C4充電，被穩壓管W2限制在20V，與此同時場效應管MOS得到足夠驅動條件而導通，電源BA線與BG線電壓經過脫扣線圈JKL產生驅動機械能力，觸發機械脫扣完成斷路動作，切斷電源。

在本實施例中，發光管LED與電阻R2組成電流節點工作指示單元，當可控矽CR被觸發導通時，電容C2上的電能和電容C3上的部分電能以及來自電阻R4的電源能經過電阻R2限流，通過發光管LED和可控矽CR到電源BG線形成電流，點亮發光管LED達到電流節點工作指示目的。

在本實施例中，在可控矽CR的陽極與陰極間，並聯一隻小型開關KF組成電流節點取樣與延時節點二維觸發開啟或關閉單元，當開關KF接通時，本裝置失去了電流節點取樣與延時節點二維觸發功能，由強制斷路按鈕AN進行斷路復位；當開關KF斷開時，本裝置恢復電流節點取樣與延時節點二維觸發功能，具備應有功能。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。