專利名稱：家用總電源停電自鎖保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于停電自鎖開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，它是一種新的停電自鎖保護裝置，尤為適合作家庭總電源停電自鎖保護器，也可用作辦公樓、教學(xué)樓室內(nèi)的小容量總電源保護裝置。
與本實用新型相近的現(xiàn)有技術(shù)有專利申請?zhí)?9208006.X 的″停電保安節(jié)能電源開關(guān)″，它采用了與負(fù)載串聯(lián)的低壓橋式整流器輸出直流電壓接通一只繼電器，由繼電器的常開觸點實現(xiàn)啟動的自保持和停電自鎖功能，此開關(guān)電路簡單，有一定實用性，但它不能在空載即負(fù)載斷開的情況下接通和保持，以及繼電器的常開觸點串聯(lián)于負(fù)載電路中，不允許通過較大的電流，因此不能用作家用總電源開關(guān)，只適合作接上固定負(fù)載的小電流開關(guān)。與本實用新型更為相近的是專利申請?zhí)?9210348.5的″停電自復(fù)開關(guān)″，它也采用了低壓橋式整流器和直流繼電器，同樣用繼電器的常開觸點實現(xiàn)電路啟動的自保持和停電的自鎖功能，該橋式整流器不是與負(fù)載串聯(lián)，而是與一只降壓電容器串聯(lián)后再與負(fù)載并聯(lián)，因此它能在空載時啟動并保持其工作狀態(tài)。此停電自復(fù)開關(guān)也較簡單，有一定實用價值。其不足之處，除了采用的繼電器電壓較高、功耗稍大外，主要在于繼電器的常開觸點也是串聯(lián)在主電路中不允許通過較大電流。此外還有，《無線電》雜志1989年11期第25頁上的″停電自鎖開關(guān)″，它采用了雙向可控硅作交流開關(guān)，電路比較簡單，但它有一個突出的缺點，就是跨接在雙向可控硅控制極與電源零線之間的電阻R2(4.7千歐)上的功耗太大。因為雙向可控硅導(dǎo)通時其控制極與兩個陽極之間的電壓差很小，所以R2上的電壓接近220伏，其功耗高達(dá)10.3瓦左右，長期工作不但不節(jié)能，而要多耗能，因此它不能算作微功耗的保安節(jié)能開關(guān)，不可能推廣應(yīng)用。
本實用新型的目的，在于設(shè)計出一種簡單、可靠、功耗小、價格低、其額定電流可達(dá)5安以上的停電自鎖保護器，使之可成為具有廣泛適用性的小容量總電源保安節(jié)能開關(guān)，并尤為適宜作家庭總電源停電自鎖保護器，以克服有關(guān)停電自鎖開關(guān)或功耗太大，不利節(jié)能，或允許通過的電流較小，不能作總電源開關(guān)，抑或空載時不能啟動和不能維持接通狀態(tài)的缺點。
本實用新型的內(nèi)容如下采用一只額定電流值5安至10安的雙向可控硅BCR作為交流開關(guān)元件，其第二陽極MT2為電源輸入端，第一陽極MT1為電源輸出端。在第二陽極和控制極G之間串聯(lián)一只干簧管GH和電阻R1，干簧管兩端并聯(lián)啟動按鈕開關(guān)K1。在第一陽極和電源零線之間接有交流降壓電容器C1和低壓橋式整流器QL相串聯(lián)的電路，QL的直流輸出端并聯(lián)一只特制的低壓直流小電磁鐵DT和低壓電解電容器C2。BCR的通斷由干簧管的吸合與斷開來控制，干簧管的通斷又由小電磁鐵DT來控制。當(dāng)輸入電壓V1時，一旦撳動啟動開關(guān)，BCR立即導(dǎo)通，便輸出電壓V2，同時使DT得電進而使干簧管吸合，實現(xiàn)BCR導(dǎo)通的自保持。為此，電容C2的電容量必須足夠大(不低于100微法)，以保證在交流電壓過零的瞬間，DT兩端電壓不致下降過多，仍能維持干簧管吸合，從而實現(xiàn)BCR過零的可靠導(dǎo)通，使停電自鎖保護器正常工作。當(dāng)停電或電源電壓太低時，電磁鐵DT兩端將失壓或電壓過低，干簧管不能維持其吸合而斷開，BCR關(guān)斷。之后再恢復(fù)供電，干簧管和BCR均處于自鎖斷開狀態(tài)，實現(xiàn)自鎖保護之目的。其時，如需恢復(fù)工作，再次撳動啟動開關(guān)即可。此外，在正常工作狀態(tài)，如需停止輸出，撳動斷電開關(guān)K2使DT失電，同樣進入自鎖保護狀態(tài)。本實用新型中的一個重要控制元件為特制的低壓直流小電磁鐵DT，其功耗極小，約0.1瓦左右。若采用3伏直流繼電器和其常開觸點來代替該電磁鐵和干簧管，也是可行的，只是繼電器的功耗稍大一些。另外，電路中C1為交流降壓電容器，其電壓降接近電源電壓，但它不僅不消耗有功功率，而且還能改善家用電器中諸如電冰箱、空調(diào)器、洗衣機、電風(fēng)扇等電感性負(fù)載的用電功率因數(shù)，也有利節(jié)能。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果(1)簡單、可靠、價廉；(2)功耗低；(3)既能重載、輕載啟動，也可空載時啟動并輸出電壓。因此，它可用作小容量的總電源停電保護裝置，尤其適合作家庭總電源停電自鎖保護器，可廣泛用于家庭、辦公樓、教學(xué)樓，在停電頻繁的區(qū)域應(yīng)用，可消除瞬間停電又來電對家用電器易造成的損壞和有害影響，也可避免在停電時未關(guān)斷用電器的開關(guān)，恢復(fù)供電時人已不在場而電器照樣通電，造成電力的極大浪費和可能引起的火災(zāi)事故，所以它對用電的安全和節(jié)能效果都非常顯著。
本實用新型的一個很好的實施例子結(jié)合
如下本停電自鎖保護器有一個絕緣材料的外殼，并便于安裝在墻壁上，外殼內(nèi)固定有一個印刷電路板，其上安裝焊接了電路主要元器件。外殼正面裝有兩只按扭開關(guān)，即綠色的啟動開關(guān)K1和紅色的斷電開關(guān)K2。外殼正面還有兩個小孔，可分別顯示出紅綠兩只發(fā)光二極管D2和D4的點亮和熄滅。保險管及其管座BL設(shè)置在外殼的一側(cè)。電源輸入、輸出接線端1、2和3、4分別位于兩側(cè)。帶有小塊散熱片的雙向可控硅BCR固定在印刷電路版上，電路版相應(yīng)的位置上還有交流電容器C1、四只二極管組成的橋式整流器QL、特制的低壓直流小電磁鐵DT和由它控制的干簧管GH，此外還有低壓電解電容器C2以及其余的電阻和二極管。當(dāng)輸入電壓V1時BCR的MT2便通電，但此時BCR尚不能導(dǎo)通，無輸出電壓V2。電壓V1經(jīng)限流電阻R2和保護二極管D1，使發(fā)光二極管D2在正半波導(dǎo)通點亮發(fā)出紅光，指示出已有輸入電壓。一但撳動啟動按鈕，BCR立即導(dǎo)通，輸出電壓V2供給負(fù)載。與此同時，輸出電壓經(jīng)電容C1和橋式整流器QL使電磁鐵DT通電，進而干簧管被吸合，BCR控制極G經(jīng)電阻R1與MT2接通，此時即使K1已斷開，BCR仍能保持可靠導(dǎo)通。輸出電壓經(jīng)限流電阻R3和保護二極管D3使發(fā)光二極管D4在負(fù)半波導(dǎo)通點亮發(fā)出綠光，指示已有輸出電壓，即保護器已正常工作。當(dāng)停電和電源電壓過低時，由于DT失電或者欠壓，干簧管將立即斷開，同時BCR關(guān)斷?；謴?fù)供電時，因干簧管和啟動開關(guān)均未接通，BCR仍將處于關(guān)斷自鎖狀態(tài)，實現(xiàn)停電保護之目的。如需恢復(fù)其工作，只要再次撳動啟動開關(guān)即可。而在正常工作狀態(tài)，如要停止輸出電壓，只需撳動紅色斷電開關(guān)使DT失電，BCR也處于關(guān)斷自鎖狀態(tài)，無輸出電壓，綠色發(fā)光管熄滅。紅綠兩只發(fā)光管的點亮有三種狀態(tài)紅綠管都亮，指示既有輸入又有輸出的正常工作狀態(tài)；只有紅色管亮，為有輸入而無輸出的自鎖狀態(tài)；兩管都不亮，為無輸入的停電狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種家用總電源停電自鎖保護器，它有一個絕緣材料制作的外殼，在其內(nèi)部安裝有一個印刷電路板，主要電子元器件安裝焊接在印刷電路板上，其中雙向可控硅作交流開關(guān)元件，它的導(dǎo)通是由一只低壓直流電磁元件控制一副常開觸點閉合進而接通雙向可控硅控制極電路來實現(xiàn)。本實用新型的特征在于，雙向可控硅(BCR)的額定電流值不低于5安，常開觸點(GH)與一只電阻(R1)相串聯(lián)后接到雙向可控硅的第二陽極(MT2)和控制極(G)之間，常開觸點兩端并聯(lián)一只按鈕開關(guān)(K1)，一只低壓橋式整流器(QL)與交流電容器(C1)串聯(lián)后跨接在雙向可控硅輸出電極即第一陽極(MT1)和電源零線之間，整流器的直流輸出端并聯(lián)連接低壓直流電磁元件(DT)和低壓電解電容器(C2)。
2.按權(quán)利要求1所述的電磁元件(DT)和常開觸點(GH)，其特征在于，它們是一只特制的低壓直流小電磁鐵和一只干簧管或者是一只額定電壓為3伏的直流電磁繼電器和其常開觸點。
3.按權(quán)利要求2所述的低壓直流小電磁鐵，其特征在于，它是一只小型的含鐵芯的電磁線圈，它與干簧管在結(jié)構(gòu)上是緊密結(jié)合成一體的，兩者之間的磁路空氣隙很小，使得該電磁鐵在電壓極低、功耗極小(0.1瓦左右)的情況下，能使干簧管可靠吸合。
專利摘要一種小容量的總電源停電自鎖開關(guān)，尤其適合作家庭總電源停電自鎖保護器，其特征是采用額定電流為5安以上的雙向可控硅BCR作交流開關(guān)元件，它的導(dǎo)通由一只干簧管GH控制，而干簧管的吸合又由特制的微功耗低壓直流小電磁鐵DT來控制，電磁鐵的直流低壓取自與交流降壓電容器C
文檔編號H02H3/24GK2115596SQ92203649
公開日1992年9月9日 申請日期1992年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月3日
發(fā)明者鄒益宣, 辜明鐘 申請人:鄒益宣, 辜明鐘