集成电路全功能家庭用电总保护器制造技术

集成电路全功能家庭用电总保护器，主要由ＮＥ５５５集成元件、电感器、电流互感器、零序电流互感器、小型继电器及其它电子元器件组成。它具有继电复电延时供电、断电时间记忆和过压、欠压、过流或过负荷、漏电或触电等保护功能，设计合理，电路简单，功能齐全，动作准确可靠，精度较高，返回系数大、成本低，效益好，适用性强，还可用作家庭用电定量器使用，有效地保护了所有家庭用电设备。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及家庭安全用电的一种集成电路全功能总保护器。目前，作为整个家庭用电的全功能总保护装置还无专门产品问世，但仅对某一种家用电器(如彩电、空调、冰箱或风扇等)进行保护的装置品种较多，性能各不相同。单一家用电器保护装置只能保护某一特定的家用电器，对其它家庭用电设备，特别是人身意外触电或漏电事故不能进行可靠的保护。对于整个家庭用电系统的保护而言，大多均只设置了熔断器(又称保险)进行过流保护。但有时却因熔丝(又称保险丝)的选用不当而失去了保护作用。熔丝的熔断电流值选取过大(有的甚至采用铜丝代替熔丝)，过流时熔丝不被熔断，既不起保护作用，又极易损坏用电设备或发生“电起火”的严重现象；熔丝的熔断电流值选取过小，未过流时熔丝却熔断了，不能保证家庭的正常用电。当前，高中档家用电器正大量涌入家庭，因而家庭用电系统对电源的质量要求就随之越来越高；同时，希望有一种保护装置能在用电系统处于瞬间断电复电、过压、欠压、过流或过负荷、触电或漏电等非正常状态时，进行及时可靠地保护。为此，本技术的目的是为家庭用电系统提供一种设计合理、电路简单、功能齐全、动作准确可靠、适用性强、成本较低的集成电路全功能家庭用电总保护器。本技术由NE555集成元件(IC)、2个电感器(L1、L2)、电流互感器(LH1)、零序电流互感器(LH2)、14个二极管(D1至D14)、3个稳压二极管(WD1至WD3)、2个发光二极管(FD1、FD2)、4个微调电阻(W1至W2)、12个电阻(R1至R12)、12个电容(C1至C12)、漏电试验按钮(AN)和小型继电器(J)构成。现结合附图，对本技术的工作原理及功能作进一步说明。本技术一般安装在家庭的单相电度表附近或家用电源进户线处，A、N端分别接电度表输出端或进户线的火线和零线，a、n端分别为家庭用电系统的火线和零线。1.220伏交流电源经A、N端通过L1和L2的抗干扰滤波、C1降压、D1至D4全波整流、WD1稳压和C2滤波后，建立了本机直流工作电源(VCC)。① 当电源接通时，由于接在IC的下比较器反向输入端2脚的C10上的电压不能跃变，2脚电位低于1／3VCC，IC动作，其3脚输出高电位，使J的线圈两端等电位(J的线圈一端接VCC，另一端通过R8接3脚)，J释放，IC内部的放电管截止，其7脚与“地”断开，延时电路开始工作。VCC由D5、R1、R2、C3向C4充电，当充到IC的上比较器6脚电位大于2／3VCC时，IC动作，其3脚输出低电位，J因其线圈带电而吸合，J的一对常开触点闭合，交流电源由A、N端输入，a、n端输出；同时，IC内部的放电管导通，其7脚接“地”。当本技术第一次接通电源使用时，交流电源将几乎不延时就输出，其原理详见断电时间记忆部分的叙述。② VCC经R7、FD1、IC的3脚和“地”形成回路，正常指示灯FD1亮；同时，保护指示灯FD2因其两端等电位而不亮。③ VCC通过D5、R1向C3充电(正常工作时，C3负端通过IC的7脚、内部放电管而接“地”)，为本技术断电复电延时供电和断电时间记忆功能的实现做好准备。2.断电复电延时供电和断电时间记忆。交流电源断电时，J释放，FD1和FD2灭，C3经R1和R2放电。复电时，仅管交流电源输入到A、N端和VCC已建立，但由于C10上的电压不能跃变，IC的2脚电位低于1／3VCC，IC动作，其3脚呈高电位，J仍释放，FD1灭，FD2亮，a、n端无交流电源输出。此时，断电复电延时电路开始工作。① 交流电源瞬间断电复电时，由于复电快，C3来不及放电，VCC经D5、R2向C4充电。当C4上的电压达到2／3VCC(即IC的6脚电位)时，IC动作，其3脚输出低电位，J吸合，FD1亮，FD2灭，本技术自动恢复正常供电。本技术由R2和C4组成的瞬间断电复电延时时限为6至7分钟，重复精度±5秒。② 断电时间记忆。断电后C3经R1和R2放电的过程就是交流电源断电时间的记忆过程，断电时间的长短决定了C3放电的程度。非瞬间断电复电时，VCC主要由R1、C3向C4充电，当C3充满后则VCC由R2向C4充电。因此，断电时间长，C3放电多，复电时向C4的充电也多，延时供电时限就短；反之，时限就长。这样，相对于瞬间断电复电延时供电而言，本技术非瞬间断电复电延时供电的延时时限就可依据由C3、R1和R2组成的放电电路所记忆的实际断电时间而相应缩短；当断电时间超过8分钟后复电时，延时供电时限不超过1秒钟就自动恢复供电。当本技术第一次接通电源使用时，因C3没充电，故而也不延时而迅速自动供电。3.过压保护。本技术的过压检测电路由W1、D6、C6和D8组成，通过W1整定过压保护动作值。当电源电压未超过过压保护动作值时，D6的输出电位低于IC的5脚电位，D8截止，本技术正常供电。若电源电压超过过压保护动作值时，D6的输出电位将高于IC的5脚电位，D8导通，使5脚电位随之升高，亦即使IC的下比较器同相端电位升高，但其反相端电位此时不变，相对而言也就是降低了反相端电位。当反相端电位低于5脚电位的一半时，IC动作，其3脚输出高电位，J释放，自动断电，FD1灭，FD2亮。待电源电压低于过压保护动作值时，经延时后自动恢复供电。本技术的过压保护动作值整定为245伏，过压保护范围245至450伏，过压恢复供电值242伏，返回系数0.99。4.欠压保护。本技术的欠压检测电路由W2、D7、C7、R3和D9组成，通过W2整定欠压保护动作值。当电源电压正常时，D7的输出电位高于IC的2脚电位，D9截止，本技术正常供电。当电源电压低于欠压保护动作值时，D7的输出电位将低于IC的2脚电位，D9导通，2脚电位因R3分流而降低。当2脚电位低于1／3VCC时，IC动作，其3脚输出高电位，J释放，自动断电，FD1灭，FD2亮。待电源电压高于欠压保护动作值时，经延时后自动恢复供电。本技术的欠压保护动作值整定为175伏，欠压保护范围0至175伏，欠压恢复供电值178伏，返回系数0.98。5.过流或过负荷保护。本技术的过流或过负荷检测电路由LH1、W3、D10、C8、R4、C9、R5和D11组成，其中R4和C9还组成延时和反时限电路；通过W3整定过流或过负荷保护额定值。LH1的次级感应电压信号是正比于初级负载电流的。正常工作时，C9的电位低于IC的5脚电位，D11截止。当负载电流超过过流或过负荷保护动作值时，C9的电位将高于5脚电位，D11导通，产生类似过压保护的动作，J释放，自动断电，FD1灭，FD2亮。待负载电流低于过流或过负荷保护动作值后，经延时自动恢复供电。本技术的过流或过负荷保护额定值整定为5安，超过额定值0.1安时动作，可整定的额定值范围2至7.5安，返回系数0.95至0.98。当负载电流从零陡升到超过过流或过负荷保护动作值时，经R4、C9延时6秒钟后，若负载电流仍未低于动作值，则过流或过负荷保护迅速动作。其作用是当家用电器中的电机启动时，其启动电流可瞬间高达电机额定电流的4至7倍，该瞬时大电流很可能超过额定的动作值。只有经过延时才能躲过启动大电流，保证家用电器的正常使用。另外，过电流越大，D10输出的电位越高，R4向C9充电就越快，本文档来自技高网...

【技术保护点】
集成电路全功能家庭用电总保护器，其特征是它由ＮＥ５５５集成元件（ＩＣ）、２个电感器（Ｌ↓〔１〕、Ｌ↓〔２〕）、电流互感器ＬＨ↓〔１〕、零序电流互感器（ＬＨ↓〔２〕）、１４个二极管（Ｄ↓〔１〕至Ｄ↓〔１４〕）、３个稳压二极管（ＷＤ↓〔１〕至ＷＤ↓〔３〕）、２个发光二极管（ＦＤ↓〔１〕、ＦＤ↓〔２〕）、４个微调电阻（Ｗ↓〔１〕至Ｗ↓〔４〕）１２个电阻（Ｒ↓〔１〕至Ｒ↓〔１２〕）、１２个电容（Ｃ↓〔１〕至Ｃ↓〔１２〕）、漏电试验按钮（ＡＮ）和小型继电器（Ｊ）构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.集成电路全功能家庭用电总保护器，其特征是它由NE555集成元件(IC)、2个电感器(L1、L2)、电流互感器(LH1)、零序电流互感器(LH2)、14个二极管(D1至D14)、3个稳压二极管(WD1至WD3)、2个发光二极管(FD1、FD2)、4个微调电阻(W1至W4)12个电阻(R1至R12)、12个电容(C1至C12)、漏电试验按钮(AN)和小型继电器(J)构成。2.根据权利要求1所述的集成电路全功能家庭用电总保护器，其特征是由R2和C4组成的瞬间断电复电延时供电的延时时限为6至7分钟，重复精度±5秒；非瞬间断电复电延时供电的延时时限依据由C3、R1和R2组成的放电电路所记忆的实际断电时间而相应缩短；当断电时间超过8分钟后复电时，延时供电时限不超过1秒钟。3.根据权利要求1所述的集成电路全功能家庭用电总保护器，其特征是过压检测电路由W1、D6、C6和D8组成；过压保护动作值整定为245伏，过压保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐春初，
申请(专利权)人：唐春初，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]