电器负载控制器制造技术

本实用新型专利技术属于电气安全技术领域，涉及一种电器负载控制器，包括与负载串联的取样电阻、继电器、电压放大电路、电压比较电路，相位比较电路，继电器的常闭触点与取样电阻串接，从取样电阻与负载之间取样的电压经过电压放大电路后，接在电压比较电路的一个输入端，电压比较电路的另一个输入端接功率阈值电压，电压比较电路的输出端用于控制继电器动作，相位比较电路用于比较经过取样电阻取得的电压相位是否偏离正常值，若存在超前或滞后，则输出控制信号，使继电器动作不受电压比较电路输出的控制。本实用新型专利技术具有使用寿命长，故障率低，操作安装方便，节电效果显著的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电气安全
，涉及一种电器负载控制器。
技术介绍
目前许多大学生公寓、公司员工集体宿舍等公共场所为防止使用电炉、热的快等 发热电器造成火灾，节约电资源，对其进行用电限制，一般采取的方法都是减小单闸或减小 保险丝的负荷容量来达到目的。 一旦跳闸或保险熔断后，必须请维修人员进行维护，才能完 成二次供电。
技术实现思路
鉴于以上公寓等电器使用场合使用保险丝和空气开关过程中的不便和危险性，以实现对阻性负载用电量进行有限控制，对容性或感性负载控制给与一定的宽容度。 —种电器负载控制器，包括与负载串联的取样电阻、继电器、电压放大电路、电压比较电路，所述继电器的常闭触点与取样电阻串接，从取样电阻与负载之间取样的电压经过电压放大电路后，接在电压比较电路的一个输入端，电压比较电路的另一个输入端接功率阈值电压，电压比较电路的输出端用于控制继电器动作，所述的电器负载控制器还包括相位比较电路，所述的相位比较电路用于比较经过取样电阻取得的电压相位是否偏离正常值，若存在超前或滞后，则输出控制信号，使继电器动作不受电压比较电路输出的控制。 作为优选实施方式，本专利技术的电器负载控制器，所述的相位比较电路包括第一和第二两个比较器，正常工作电压经过分压后分别加在第一电压比较器的负向输入端和第二电压比较器的正向输入端，正常工作电压经过负半周半波整流后的平均电压加载在第二电压比较器的正向输入端，第一电压比较器的正向输入端和第二电压比较器的负向输入端与地相连，第一电压比较器的输出端与第二电源比较器的输出端分别经过二极管整流滤波后，共同输出控制信号；所述的电压比较电路、第一、第二比较器以及电压放大电路，分别采用了同一个集成电压比较芯片的1路电压比较器。 本技术利用现有的电子元器件组成一定具有检测负载电流大小及相位的设 备，完成自动监测、控制与恢复的用电器负载容量控制器。当负载为容性或感性负载时，经 负载电流取样电阻取得的电压相位会偏离正常值超前或滞后，错过了比较时间段，即本电 路对容性或感性负载反映迟钝，保证了少量的电脑、电风扇、电冰箱之类电器的正常工作， 而阻性负载电炉、电热杯、电吹风、电夹板等发热电器，只要是超出额定功率即可进行断电 保护，且当所有用电器去掉后，能立即恢复正常供电，达到了长期安全、无人值守供电的目 的。具有使用寿命长，故障率低，操作安装方便，节电效果显著的优点。附图说明图1为本技术的电路原理图。具体实施方式本技术的电器负载控制器根据如下功能要求而设计，能够完成自动检测、自 动控制和自动恢复功能 (1)自动检测用电设备是安在市电(电压为定制)电源插座上，只要检测用电设 备的用电电流即可确定其功率的大小，像电炉、热得快等阻性负载是我们控制的对象，而像 电脑、电风扇等容性或感性负载则要有一定的宽容度。 (2)自动检测的方法在电路中串联一个微小电阻，用来取样与电器电流相位一 致的电压，送入放大器进行放大，而后与一个设定电压阈值进行比较；另外设置一个正常电 压，与正常电流的检测电路，输出的电压与负载电流形成的电压进行相位比较(相与)后去 控制执行元件。 (3)自动执行部分自动执行部分为一个单独供电的电磁继电器，当接收到检测 部分的不正常信号时，继电器进行断电控制。 (4)为了断电后本电路能在负载没有撤掉前进行维持断电状态，需要加一个维持 电路。 本技术的工作流程参见图1。 a端与c端接入220V/50^市电，b端与c端输出，Jl-l是继电器常闭接点，Rx是电 器负载，R。是取样电阻器。 接入市电后，220V经C4、 D5、 D6、 R13、 R14、 C5、 C6、 D7、 D8分别进行降压、整流、限 流、滤波、稳压后变成±9V电源加在集成电路IC的4脚与ll脚，给集成电路IC供电(IC 为市面上常见的一种电压比较器芯片)。220V经B1、D13-—D16， Cl分别进行降压、整流滤 波后取得-24V电源加到继电器Jl的一端。 正常工作电压经R21、R23分压加在了比较器9脚(V—)与12脚(V+)，正常工作电压 经D9半波整流后(负半周)的平均电压经R17加在了比较器的12脚，再经R16、 R19加在 9脚。而比较器的10脚与13脚经电阻R18、R15至R21接地，这时在正常电压相位的270。 附近时8脚输出一个负脉冲，BG2截止，只有在这段时间内，负载容量比较器才能进行比较 负载的大小与性质。 当Rx小于额定有用功率时，由负载Rx引起的负载电流经RO取得一个与电流相对 应相位的电压，经I R3加在IC的3脚(V+)输入端，IC的2脚经电阻R1Q接地并与1脚输出端接一个反馈电阻Rll，使比较器组成一个放电器，增益由反馈电阻Rn的值确定，经放大 后的负载信号由IC的1脚输出，经R12、R7加入到IC的6脚(V—)上，由于此电压小于(由 R9与R8分压即功率阈值电压)5脚电压，IC的7脚输出一高电平，经R6与R4分压后接在的基极，BG1截止，J不动作，Jl-l触点常闭，用电器正常工作。 当Rx大于额定有用功率时，IC的1脚的输出电压经R12、R7加到IC的6脚(V—)与 5脚电压相比较，这时V+端的电压低于V—端的电压，IC的7脚输出一个负电压，经R6、R4分 压后加在B^的基极，BG1导通，Jl吸合，触点Jl-l断开，停止向负载供电，同时220V电压 经R0、Rl、R2、Dl、Rx形成一个用电回路保持电流，此电流流经R0、R1时形成的电压经R3加 在IC的3脚，只要Rx存在，则Jl不释放， 一直保持断电状态(由于R2数值很大，此电路耗 电量非常小)。 本技术具有使用寿命长，故障率低，操作安装方便，节电效果显著的优点 例如八人间公寓，有40W日光灯2盏，每天照明6小时，计0. 48度电；2000W电炉 1台，每天烧开水两暖瓶(饮用、洗脸脚等)大约20分钟，全宿舍则用电2000WX20分X8 人+60分+1000 = 5.2度；使用电吹风5分钟，用电5.2 + 4 = 1. 3度，再加上洗衣服等， 实际用电量是一个惊人的数字。 使用此设备后，用电量可控制在正常的适用范围之内，每天不超过0. 5度，并且减少了维修人员的劳动强度，降低了发生火灾的几率，使得用电管理方便有效。 经成功案例进行比较未使用前平均每间房(8人间)每月用电近200度，使用后平均每月用电20度左右，用电量下降了 90 % ，同时火灾发生率大幅下降，故障率降低(除一些人为破坏外)。 在安装时如用电设备有声控开关、声光控开关、触摸开关等，不可拆卸的设备为了 能自动恢复供电，请将Rll改为180K， C3改为10iiF/25V即可。R0使用<2 lmm-l. 2mm的康 铜丝5-6cm制成。额定功率设定改变R8的阻值，使之在20K-30K之间变化即可，24K时额定 功率为360W左右20K时额定功率在300W左右，30K时额定功率在800-1000W左右。 安装方法如下 安装在单闸下口 (操作时由于在单闸下口，拉闸后可放心安装)a.接火线b.接输 出线c.接零线即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电器负载控制器，包括与负载串联的取样电阻、继电器、电压放大电路、电压比较电路，所述继电器的常闭触点与取样电阻串接，从取样电阻与负载之间取样的电压经过电压放大电路后，接在电压比较电路的一个输入端，电压比较电路的另一个输入端接功率阈值电压，电压比较电路的输出端用于控制继电器动作，其特征在于，所述的电器负载控制器还包括相位比较电路，所述的相位比较电路用于比较经过取样电阻取得的电压相位是否偏离正常值，若存在超前或滞后，则输出控制信号，使继电器动作不受电压比较电路输出的控制。

【技术特征摘要】
一种电器负载控制器，包括与负载串联的取样电阻、继电器、电压放大电路、电压比较电路，所述继电器的常闭触点与取样电阻串接，从取样电阻与负载之间取样的电压经过电压放大电路后，接在电压比较电路的一个输入端，电压比较电路的另一个输入端接功率阈值电压，电压比较电路的输出端用于控制继电器动作，其特征在于，所述的电器负载控制器还包括相位比较电路，所述的相位比较电路用于比较经过取样电阻取得的电压相位是否偏离正常值，若存在超前或滞后，则输出控制信号，使继电器动作不受电压比较电路输出的控制。2. 根据权利要求1所述的电器负载控制器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志斌，
申请(专利权)人：天津瀚旺数据系统集成有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]