单相低压用电负荷控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单相低压用电负荷控制器，其可对用户的使用电流进行检测，并对电流的大小进行判断，并通过点亮ＬＥＤ的个数进行显示，当超过设定的数值时发出声光报警信号，且随着时间的延续，报警的频率会发生变化，提醒用户及时关断违规电器，若能及时关闭则报警结束，电路恢复正常，否则延时时间到就会切断电路。本装置具有一套解码电路，当接入解锁卡后，可以解除锁定，恢复供电。本装置以单片机为核心，附属电路简单，功能可靠，对程序稍作修改就可以适应不同的控制要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用电负荷控制器，尤其是一种单相低压用电负荷控制器。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，各种用电器已经成为我们生活中不可或缺的组成 部分。但不当使用电器，特别是大功率电器极易引发事故。据权威部门统计，我国每年半数 以上的火灾都是由不当用电所引起的。尤其在诸如集体宿舍等一些人员密集的场所，同时 也是使用电器较为集中的区域，稍有不慎就会酿成大祸。现有的单相低压用电负荷控制器大多采用的工作原理有二种方式一种是将互感 器检测到的电流信号处理后通过比较器与设定值比较，如果检测值超过设定值，则直接驱 动机构动作，从而断开电路；另一种是将检测所得到的值通过A/D转换模块，将模拟量转换 为数字量后送给单片机进行处理，若超过了设定值，则由单片机输出驱动信号。目前的电负荷控制器大多数没有实时显示功率的功能，使用者不知道当前的功率 使用情况，也无法实时做出调整；另外也没有一定时间的报警提醒功能，现有的很多控制器 往往是超过设定的功率值就直接断电，此时若有电脑等重要设备在工作，就会丢失重要的 数据甚至会损坏一些硬件设备，不够人性化；在恢复供电的功能上往往是采用的是人工操 作，采用的机械锁，操作不便。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种单相低压用电负荷控 制器，能够对用户显示功率大小、报警提示和电子解锁。按照本技术提供的技术方案，所述单相低压用电负荷控制器包括比较控制电 路，所述比较控制电路的输入端连接检测用电线路电流的检测电路，比较控制电路的输出 端分别连接报警电路、用于切断用电线路的驱动电路、功率显示电路；所述比较控制电路设 有解锁端口。所述比较控制电路采用带有比较器的单片机。所述比较控制电路包括相互连接的 单片机和多路模拟选择开关。所述功率显示电路包括集成电路74HC138，集成电路74HC138 的输入端连接所述比较控制电路的功率数值输出端，集成电路74HC138的输出端连接两个 以上发光二极管。所述驱动电路采用继电器，所述继电器的触点连接在被控用电线路中。本技术的优点是可对用户的使用电流进行检测，并对电流的大小进行判断， 并通过点亮LED的个数进行显示；当超过设定的数值时发出声光报警信号，且随着时间的 延续，报警的频率会发生变化，提醒用户及时关断违规电器，若能及时关闭则报警结束，电 路恢复正常，否则延时时间到就会切断电路。本装置具有一套解码电路，当接入解锁卡后， 可以解除锁定，恢复供电。本装置以单片机为核心，附属电路简单，功能可靠，对程序稍作 修改就可以适应不同的控制要求。附图说明图1是本技术电路框图。图2是本技术电路原理图。图3是本技术工作流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。本技术能有效控制用户用电负荷的大小，杜绝因违规用电所引发的各种安全 事故。这对于各大专院校、企事业单位等部门的用电管理起到了很好的控制作用，同时也防 止了因用电不当造成的火灾事故。整个控制器采用功率检测及控制技术，具有实时功率显 示、超过设定负荷时声光报警、超时后自动切断电源、锁定及解除管理等功能。可实现对单 相低压用电负荷的实时监测、实时控制。控制器以89C2051单片机为核心，软、硬件相结合， 工作可靠，使用方便，维护简单，对违规用电有较好的警示与提醒作用。此外，本控制器还具 备独特的解锁管理功能，能便于用电的管理。如图1所示本用电负荷控制器包括电流信号检测电路、对电流大小进行判别并 输出相应控制信号的比较控制电路、功率实时显示电路、报警电路及驱动电路。如图2所示，各电路模块具体如下(一 )信号检测电路，信号检测电路主要包括互感器Li、电容C3、电位器RPl及二 极管D5、D6，其中互感器Ll会感应用户的电流，输出相应的感应电压，感应电压与用户电流 呈一定的比例关系。通过电位器RPl的调节，输出一定幅值的感应电压信号。(二)比较控制电路，比较控制电路主要以单片机IC2 89C2051及其附属器件R1、 C4、C5、C6为核心，以及模拟选择器(集成电路4051)及电阻R6 R14 ；将信号检测电路送 来的感应电压信号在单片机的控制下通过模拟多路选择开关即集成电路4051，分别与多个 基准电压进行比较，从而判断当前的功率数值及是否超出所设定的功率值。(三)功率显示电路，功率显示电路主要包括74HC138、电阻R15 R21、发光二极 管LEDl LED7及单片机89C2051的Pl. 5 Pl. 7三个端口 ；通过比较控制电路的比较， 可以获取当前的功率数值，并通过单片机89C2051的Pl. 5 Pl. 7输出数值，控制集成电路 IC3 74HC138的AO A2的三个输入端，控制74HC138的输出，通过发光二极管的亮起的个 数多少从而反映出功率的大小。(四)报警电路，报警电路包括单片机89C2051的P3.5 口、三极管Q1、电阻R2、R3、 发光二极管LEDO及蜂鸣器SP ；若当前功率经比较超过设定值后，单片机P3. 5 口将输出一 个控制信号，Ql导通，发光二极管LEDO和蜂鸣器SP接通，发出声光报警信号，随着时间的 延续，若功率仍超过设定值，P3. 5 口输出的信号频率会逐步变化，声音会越来越急促，提醒 用户关闭违规电器。(五)驱动电路，驱动电路包括单片机89C2051的P3.7 口、三极管Q2、电阻R4、R5 所组成；若当前功率经比较超过设定值且报警超过一定时间后，则会由P3. 7 口输出一个控 制信号，三极管Q2导通，驱动执行机构继电器KMl动作，继电器KMl的触点连接的供电线路 中，从而切断供电电路，断开电源。(六)解锁电路，解锁电路由软、硬件相结合，由程序输出多组数据经P3.0 P3. 4口对解锁卡硬件进行校验，若与设定的数据相符，则可以输出解锁信号，使程序复位，恢复供电。(七)电源，电源部分主要由二极管Dl D4、电容Cl、C2及集成电路17805所组 成；经整流、滤波及稳压集成电路7805为整个控制器提供5V的工作电压。(八)程序执行流程，如图3所示，程序开始后先检测是否有解锁卡插入，若有解锁 卡就执行解锁功能模块；无卡插入时，在程序控制下将检测到的电流信号依次与各个基准 电压进行比较，并将实时的功率值显示出来，若测得的功率超过了设定值，就启动定时声光 报警，且随着时间的延续输出的报警信号频率越来越高，声音也越来越急促，起到较好的警 示作用，此时若关断违规电器，电流减小至规定值则报警解除，否则到延时时间，若电流仍 超过设定值就切断供电。插入解锁卡后，程序会经P3.0 P3. 4 口输出一组数据，经解锁卡 后送回单片机进行比对，若正确就解除锁定，恢复供电。程序会反复对插入解锁卡、及是否 过载等参数进行检测、判断，由于单片机运行速度较快，所以执行时实时性较好，动作迅速。本专利技术的特点是1、具有功率的实时显示功能；这样用户就可以很清楚地知道目前所使用的负荷， 还可以使用多大的负荷，便于用户的自主控制。2、具有声光报警功能；控制器在超过设定功率值后会发出声光报警信号，且随着 时间的延续输出的报警信号频率越来越高，声音也越来越急促，起到较好的警示作用，提示 用户关闭违规电器，如若还继续超负荷运行，则会在报警一定时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
单相低压用电负荷控制器，其特征是：包括比较控制电路，所述比较控制电路的输入端连接检测用电线路电流的检测电路，比较控制电路的输出端分别连接报警电路、用于切断用电线路的驱动电路、功率显示电路；所述比较控制电路设有解锁端口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢彪，
申请(专利权)人：谢彪，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]