[实用新型]多用节能开关

说明书

本实用新型提供的多用节能开关适用于电气系统中。

现有的电气系统，在电网意外停电再耒电时，存在电能浪费和引发事故的可能。因为电网停电后，在停电时开着的用电设备随之停止工作，很容易使操作人员在离开用电设备时忘了关掉电源开关。如果在这种情况下电网恢复供电，将使用电设备在无人看管情况下工作，轻则浪费电能，重则酿成事故。专利申请86209713号就解决此问题提供了一种电路断电自动保护“节能”开关，但是该申请使用机械触点作主开关接点的通断控制，一方面，要保证触点可靠接触，必须给开关控制电路提供较大的功率，因而达不到节能目的；另一方面，机械触点工作可靠性差、寿命短。

现有的电气系统还存在另一种方式的电能浪费，即用户使用电炉等大功率电器。为解决这一问题，又有许多人作了种种努力。例如，现在的大学生宿舍里用得较普遍的一种功率限制电度表，能够杜绝电炉的使用，确实在很大程度上节省了电能。但是该种电度表不能解决大学中较普遍存在的无人宿舍开着电灯造成的电能浪费。

本实用新型克服了上述两种技术的缺陷，在保证自身耗电较低的前提下，能可靠地实现以下功能：

1.停电自动保护功能。本实用新型能够在电网停电时自动切断用电设备的供电回路，电网再恢复供电时，无论用电设备的电源开关是否闭合，都不能直接得到电网供电，只有按下重新启动按钮，才能恢复供电。

2.用电功率限制功能。当用电设备超限额用电时，本实用新型能自动切断用电设备的供电回路，只有在用电功率恢复正常状态以后再按下重新启动按钮，才能恢复供电。

3.有选择性地切除不必要的用电。要实现该功能，必须人工干预。方法是用电管理人员有意切断电源，片刻后再恢复供电。如果用电确有必要，用电者可以按下重新启动按钮继续用电；对无关紧要的用电，用电者就会懒得去按重新启动开关，而无人在场的用电显然被切除了，以此达到节电的目的。

从以上各点可以看出，本实用新型提供的节能开关使用范围广、节能效果佳，而且由于使用了可控硅作无触点开关，因而工作无火花、使用寿命长。

附图所示为本实用新型的电路原理图。以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型由输入节点A、B，输出节点C、D，熔断器F，按钮开关K，两个光电耦合可控硅（D₁，SCR₁）、（D₂，SCR₂），以及保护电路P，电源变换电路T，电流监测电路1和一只发光二极管LED组成，相互间的连接方式如附图所示。初始时，SCR₁关断，K处于开路状态，此时F、T、I电路及D₁、D₂、LED均无电流通过，SCR₂亦处于关断状态，负载R_L得不到电源U的供电。在电源U有电的情况下，要使负载R_L得到供电，得按下启动按钮K，这时电源U通过F、K、I再由端子C、D向负载R_L供电；同时U亦通过F、K向T供电，使LED和D₁有持续的正向电流通过，于是LED发光，指示开关已合上，而D₁上正向电流将D₁点亮，触发双向可控硅SCR₁导通，这时，放开按钮K使其恢复常开状态，SCR₁将接替K向R_L、T供电，于是R_L得到持续的供电。以后某时刻电网断电，则T失去电源供电，整个电路回到初始状态，电网再来电时，要使R_L重新获得供电，须重复以上操作。又如某时刻负载R_L用电功率超过限额，则电流监测电路I将使D₂有正向电流通过，D₂发光触发可控硅SCR₂导通，SCR₂一旦导通，加在LED和D₁上的电压下降，LED和D₁将无电流通过，于是SCR₁在电源U电压过零时自动断开，对R_L的供电中止，电路回到初使状态。以后要使R_L重新获得供电，须削减R_L的用电功率至限额以下，然后再按一下按钮K重新启动。如果使用者不削减R_L的功率而按住K不放以求大功率用电，熔断器F将被熔断，强行切断R_L的供电回路。保护电路P的作用是在电网受扰动出现高电压时保护可控硅SCR₁免受损坏。