[其他]多功能全自动电冰箱保护器

说明书

本实用新型涉及一种具有多种功能的家用电器保护器，特别是一种具有失电记忆延时和漏电保护的电子装置，非常适合用于电冰箱的保护。

电冰箱属高档电器，比较娇贵，使用不当或某些其他原因，将会影响其使用效果和使用寿命。电冰箱的心脏是封闭式压缩机，当它启动运转即在电冰箱制冷系统中形成高压和低压两部分。若遇突然停电，约需5分钟时间，高低压才能逐渐恢复平衡，如停电后又即刻来电、压缩机的反力巨大，将有20倍以上的超大电流作用于电机，使其发热，不但浪费电能，而且对压缩机损害极大，甚至烧毁电机，使电冰箱的使用寿命大大缩短。电冰箱对电网电压的稳定度也有较高的要求，电源电压的波动一般不得超过其额定电压的10％－15％，若太高或太低都将影响电冰箱的使用寿命，此外，电冰箱的壳体是金属制作的，人和电冰箱直接接触较多，而目前绝大多数用户都没设置保护接地线，这样当某种原因使电冰箱漏电时则会危及人身安全。

鉴于目前电网电压普遍不稳，国内一些厂家开发了多种不同类型的电冰箱保护器，但这些问市的电冰箱保护器大多采用电子分立元件组装，结构调试复杂，成本较高，而且瞬时停电保护功能都是得电延迟型，无记忆作用，不便于电冰箱厂配套装用。此外，这些保护器都无漏电保护功能，因此，用户必需设法接上可靠的地线，以策安全。

本实用新型推出了一种全新的多功能电冰箱自动保护器，和现有的同类产品相比，不但结构简单，成本低，而且具有记忆的失电延时和漏电保护功能，省去了接地的麻烦和费用，具有较大的实用性。

本实用新型的电原理图如附图所示。由图可见，本电路的核心是采用了一块低功耗四运放LM324，其中运放〔1〕构成漏电保护自锁电路，运放〔2〕构成断电延时电路和漏电信号振荡电路，运放〔3〕、〔4〕构成超压和欠压检测电路。当初始接通电源，运放〔2〕的负端由于电容〔11〕的作用相当于与公共端短接，其输出端为高电位，如此时电源电压在正常范围运放〔3〕、〔4〕的输出端也都为高电位，则三极管〔24〕导通，继电器〔25〕吸合，保护器插座〔27〕向负载提供电压，此时，绿色发光二极〔16〕亮，表示工作正常，当电网突然，停电时，由于电容〔11〕和电阻〔10〕的时间常数很大，运放〔2〕负输入端的电位下降很慢，而其正输入端则很快，如在设定的延时时间内来电，则运放〔2〕翻转，其输出端为低电位，二极管〔18〕导通，继电器〔25〕断开，电源电压不会立即接于负载，随着电容〔11〕的放电，运放〔2〕负端的电位逐步下降，当低于其正端电位时，运放输出端又翻转为高电位，继电器〔25〕闭合，电源接通。由于是失电延时，因此该电路具有记忆作用，如失电延时设定为5分钟，则断电2分钟，来电延时则只3分钟，断电3分钟，则来电只延时2分钟，如断电超过5分钟，则来电不延时。为了防止突然断电时，电解电容〔11〕上的电荷通过电阻〔15〕和二极管〔14〕向运放〔1〕输出端泄放，加了三极管〔9〕予以隔离。在电源火线端与电冰箱外壳〔26〕出现漏电时，该漏电即通过二极管〔8〕，限流电阻〔7〕在电阻〔5〕上产生压降，当该压降高于运放〔1〕负端电位时，运放〔1〕即翻转自锁，三极管〔9〕导通二极管〔12〕、〔14〕、〔19〕也随之导通，继电器〔25〕切断电源，同时，电阻〔13〕、〔15〕的一端与公共端相接，此时运放〔2〕即构成一方波振荡器，绿色发光二极管〔16〕一亮一灭，发出漏电报警信号。由于运放的输入阻抗极大，限流电阻可取较大的值，因此漏电保护的灵敏度可做得很高，可达微安级，但为了防止在正常泄漏电流下的误动作及提高切断电源的动作时间，其漏电流可取1－5毫安，如防干扰和滤波电容〔6〕为2.2μF，此时切断时间为0.03－0.08秒，比通常的漏电保护开关的切断时间高一个数量级，如漏电流取得再大些，则切断速度更快。过压和欠压保护是由运放〔3〕、〔4〕组成的窗口电压检测电路完成的。在正常电压范围内，微调电阻〔17〕中点的电位低于运放〔3〕的正输入端又高于运放〔4〕的负输入端，即处于所设定的窗口电压范围内，此时，运放〔3〕、〔4〕的输出端都处于高电位。一旦出现超压或欠压，运放〔3〕或〔4〕即翻转，输出端变为低电位，三极管〔24〕截止，继电器〔25〕断开，切断电源。同时红色发光二极管〔20〕或黄色发光二极管〔21〕亮，以指示超压或欠压。在超压和欠压时，由于二极管〔22〕和〔23〕的箝位，使运放〔2〕输出端也变为低电位，以确保任何情况下的失电延时。同时绿色发光二极管〔16〕熄灭，可减少功耗，并使超压和欠压指示更加醒目。

本实用新型由于采用低功耗四运算放大器LM324，不仅具有上述的多种功能和优越的性能，而且整机结构简单，调试方便，自身功耗低，可靠性高，并具有停电、正常、超压、欠压，漏电5种状态的醒目显示，不仅可以做为电冰箱的自动保护显示器，也可做为其它电器，如电风扇、洗衣机、电视机的自动保护显示器。同时低压电源采用了电容降压，使体积和重量可进一步缩小和减轻，使该保护器可做成插座甚至插头形式，直接与电冰箱或其它电器配套，成为一种新型的移动式多功能电器保护器，且由于价格低廉，可普遍推广使用。