[实用新型]电器负载控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于电气安全技术领域，涉及一种电器负载控制器。

技术背景

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。

实用新型内容

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。

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，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，本发明的电器负载控制器，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。

本实用新型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为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型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。

本实用新型的工作流程参见图1。

a端与c端接入220V/50_HZ市电，b端与c端输出，J1-1是继电器常闭接点，R_X是电器负载，R₀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11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，C1分别进行降压、整流滤波后取得-24V电源加到继电器J1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。