用电负荷限制器(四)
发布时间:2008/6/5 0:00:00 访问次数:669
本例介绍的用电负荷限制器,具有自动限电控制功能,它在负载功率 (用户的用电功率)低于限定功率时能正常供电,在负载功率超过限定功率时,能迅速切断用户的供电线路,同时指示灯点亮,电铃鸣响,对超载用户发出警告。此时若该用户关闭大功率用电设备,则30s后能自动恢复供电;若仍不关闭大功率用电设备,则用户提供电线路将一直处于切断状态。
电路工作原理
该用电负荷限制器电路由电源电路、电压检测电路、正反馈电路、单稳态电路、控制电路和警示电路组成,如图5-138所示。
电源电路由降压电容器c5、电阻器r6、整流桥堆ur、稳压二极管vs和滤波电容器c4组成。
电压检测电路由电流互感器ta、整流二极管vd、电阻器r1、电容器c1、c2的电位器rp组成。
正反馈电路由四与非门集成电路ic(d1~d4)内部的d1、d2和电阻器r2组成。
单稳态电路由ic内部的d3、d4、电容器c3和电阻器r3组成。
控制电路由电阻器r4、晶体管v和继电器k组成。
警示电路由发光二极管vl、电阻器r5和电铃ha组成。
交流220v电压经c5降压、ur整流、vs稳压及c4滤波后,为ic及晶体管v提供12v直流电压。
电流互感器ta的w1绕组串接在用户的供电回路中,流过w1的电流的大小变化,引起闭合磁路中磁通的变化,在铁心未饱和时,流过w1的电流越大,绕组w2上感应的电压也越高。
vd将w2感应的交流电压整流后变成直流电压,再经r1和rp分压及c1、c2滤波后,作为单稳态电路的触发电压。
在用户的用电功率低于限定功率时,d1和d4均输出高电平,v截止,k处于释放状态,市电经ta的绕组w1和k的常闭触头供给用户。此时vl不发光,ha不响。
当用户的用电功率高于限定功率时,vd整流后的电压升高,使d1和d4均输出低电平,v饱和导通,k吸合,vl点亮,k的常闭触头断开,将用户的供电线路断开;k的常开触头接通,电铃鸣响。此时若用户将超载用电器关闭,则vd整流后的电压降低,c1经rp放电,d1和d4又恢复输出高电平,v截止,k释放,恢复对用户供电,同时ha停止鸣响,vl熄灭。
调整rp的阻值,可以改变电路动作的灵敏度及限制功率值。
r1~r5均选用1/4w金属膜电阻器;r6选用1/2w金属膜电阻器。
rp选用有机实心电位器或可变电阻器。
c1、c3和c4均选用耐压值为16v的铝电解电容器;c2选用高频瓷介电容器;c5选用耐压值为400v以上的cbb电容器。
vd选用1n4001或1n4007型硅整流二极管。
vs选用1n4742(1w、12v)型硅稳压二极管。
vl选用φ5mm的高亮度发光二极管。
ur选用1a、5ov的整流桥堆。
v选用c8550或s8550、3cg8550型硅pnp晶体管。
ic选用cdo11或c036型四与非门集成电路。
ta选用e形铁心制作:绕组w1用φ0.9~φ1.3mm的漆包线绕10匝;绕组w2用φo.08~0.12mm的漆包线绕1000匝。绕制时先绕绕组w2,后绕绕组w1。
k选用jzc-78f型12v中功率直流继电器 (也可用其常闭触头去控制交流接触器)。
ha选用220v电铃。
本例介绍的用电负荷限制器,具有自动限电控制功能,它在负载功率 (用户的用电功率)低于限定功率时能正常供电,在负载功率超过限定功率时,能迅速切断用户的供电线路,同时指示灯点亮,电铃鸣响,对超载用户发出警告。此时若该用户关闭大功率用电设备,则30s后能自动恢复供电;若仍不关闭大功率用电设备,则用户提供电线路将一直处于切断状态。
电路工作原理
该用电负荷限制器电路由电源电路、电压检测电路、正反馈电路、单稳态电路、控制电路和警示电路组成,如图5-138所示。
电源电路由降压电容器c5、电阻器r6、整流桥堆ur、稳压二极管vs和滤波电容器c4组成。
电压检测电路由电流互感器ta、整流二极管vd、电阻器r1、电容器c1、c2的电位器rp组成。
正反馈电路由四与非门集成电路ic(d1~d4)内部的d1、d2和电阻器r2组成。
单稳态电路由ic内部的d3、d4、电容器c3和电阻器r3组成。
控制电路由电阻器r4、晶体管v和继电器k组成。
警示电路由发光二极管vl、电阻器r5和电铃ha组成。
交流220v电压经c5降压、ur整流、vs稳压及c4滤波后,为ic及晶体管v提供12v直流电压。
电流互感器ta的w1绕组串接在用户的供电回路中,流过w1的电流的大小变化,引起闭合磁路中磁通的变化,在铁心未饱和时,流过w1的电流越大,绕组w2上感应的电压也越高。
vd将w2感应的交流电压整流后变成直流电压,再经r1和rp分压及c1、c2滤波后,作为单稳态电路的触发电压。
在用户的用电功率低于限定功率时,d1和d4均输出高电平,v截止,k处于释放状态,市电经ta的绕组w1和k的常闭触头供给用户。此时vl不发光,ha不响。
当用户的用电功率高于限定功率时,vd整流后的电压升高,使d1和d4均输出低电平,v饱和导通,k吸合,vl点亮,k的常闭触头断开,将用户的供电线路断开;k的常开触头接通,电铃鸣响。此时若用户将超载用电器关闭,则vd整流后的电压降低,c1经rp放电,d1和d4又恢复输出高电平,v截止,k释放,恢复对用户供电,同时ha停止鸣响,vl熄灭。
调整rp的阻值,可以改变电路动作的灵敏度及限制功率值。
r1~r5均选用1/4w金属膜电阻器;r6选用1/2w金属膜电阻器。
rp选用有机实心电位器或可变电阻器。
c1、c3和c4均选用耐压值为16v的铝电解电容器;c2选用高频瓷介电容器;c5选用耐压值为400v以上的cbb电容器。
vd选用1n4001或1n4007型硅整流二极管。
vs选用1n4742(1w、12v)型硅稳压二极管。
vl选用φ5mm的高亮度发光二极管。
ur选用1a、5ov的整流桥堆。
v选用c8550或s8550、3cg8550型硅pnp晶体管。
ic选用cdo11或c036型四与非门集成电路。
ta选用e形铁心制作:绕组w1用φ0.9~φ1.3mm的漆包线绕10匝;绕组w2用φo.08~0.12mm的漆包线绕1000匝。绕制时先绕绕组w2,后绕绕组w1。
k选用jzc-78f型12v中功率直流继电器 (也可用其常闭触头去控制交流接触器)。
ha选用220v电铃。
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