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用电负荷限制器(九)

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:489

  本例介绍的用电负荷限制器,能在负载功率超过限定值时,切断用户电源,同时还具有防止偷电及短路保护功能。
  电路工作原理
  该用电负荷限制器电路由+12v稳压电路、过电流检测电路和控制电路组成,如图5-143所示。

  +12v稳压电路由限压电容器c1、整流二极管vd1~vd4、滤波电容器c2、稳压二极管vs组成。
  过流检测电路由电流互感器ta、二极管vd6、vd7、电容器c3、c4和电位器rp组成。
  控制电路由时基集成电路ic、电阻器r1~r3、发光二极管vl1、vl2、继电器k、电容器c4、c5和二极管vd5组成。
  交流220v电压经c1降压、vd1~vd4整流、c2滤波及vs稳压后,为ic提供+12v工作电压。
  在ta的一次绕组w1中有电流流过时,其绕组w2上会产生感应电压 (w1中流过的电流越大,w2上产生的感应电压也越高)。绕组w2上的感应电压经vd6整流、c3滤波、rp分压后,通过vd7加至ic的2脚和6脚。
  在负载功率 (用户的用电功率)低于该电路的限定功率时,c4两端电压低于4v(vcc/3),ic处于稳态,其3脚输出高电平,k通电吸合,其常开触头接通负载的供电电源,同时vl2发光。
  当负载功率超过限定功率、使c4两端电压高于8v(2vcc/3)时,ic内部的单稳态触发器翻转,由稳态变为暂态,3脚由高电平变为低电乎,使k释放,其常开触头将负载的供电电源切断。同时vl1点亮,vl2熄灭。随后,c4上所充电荷经r3放电,电路处于延时状态,c4两端电压开始缓慢下降。当c4两端电压低于4v时,ic的3脚又输出高电平,k吸合,接通负载的供电回路,若此时负载功率己降至限定功率以下,则电路维持对负载供电;若负载功率仍高于限定功率,则ic的3脚再输出低电平,使k释放,继续断电。          元器件选择
  r1~r3均选用1/4w金属膜电阻器。
  rp选用小型合成膜电位器或可变电阻器。
  c1选用耐压值为400v的涤纶电容器或cbb电容器;c2~c4均选用耐压值为25v的铝电解电容器;c5选用独石电容器。
  vd1~vd7均选用1n4007型硅整流二极管。
  vs选用1w、12v的硅稳压二极管,例如1n4742等型号。
  ic选用ne555型时基集成电路。
  vl1和vl2均选用φ5mm的普通发光二极管,vl1选红色,vl2选绿色。
  k选用jrx-13f型12v直流继电器,将其两组常开触头并联使用。
  ta用5w变压器铁心制作:绕组w1用φ1.5mm的漆包线绕5~15匝,绕组w2用φ0.15mm漆包线绕1500匝。
  电路调试
  调试时,先将c4和r3断开,接入与所要限制的负载功率相同的用电器。
  调节rp的阻值,使k释放,vl2点亮。最后接上r3和c4即可。
  改变r3的阻值或c4的容量,可改变延时时间。



  本例介绍的用电负荷限制器,能在负载功率超过限定值时,切断用户电源,同时还具有防止偷电及短路保护功能。
  电路工作原理
  该用电负荷限制器电路由+12v稳压电路、过电流检测电路和控制电路组成,如图5-143所示。

  +12v稳压电路由限压电容器c1、整流二极管vd1~vd4、滤波电容器c2、稳压二极管vs组成。
  过流检测电路由电流互感器ta、二极管vd6、vd7、电容器c3、c4和电位器rp组成。
  控制电路由时基集成电路ic、电阻器r1~r3、发光二极管vl1、vl2、继电器k、电容器c4、c5和二极管vd5组成。
  交流220v电压经c1降压、vd1~vd4整流、c2滤波及vs稳压后,为ic提供+12v工作电压。
  在ta的一次绕组w1中有电流流过时,其绕组w2上会产生感应电压 (w1中流过的电流越大,w2上产生的感应电压也越高)。绕组w2上的感应电压经vd6整流、c3滤波、rp分压后,通过vd7加至ic的2脚和6脚。
  在负载功率 (用户的用电功率)低于该电路的限定功率时,c4两端电压低于4v(vcc/3),ic处于稳态,其3脚输出高电平,k通电吸合,其常开触头接通负载的供电电源,同时vl2发光。
  当负载功率超过限定功率、使c4两端电压高于8v(2vcc/3)时,ic内部的单稳态触发器翻转,由稳态变为暂态,3脚由高电平变为低电乎,使k释放,其常开触头将负载的供电电源切断。同时vl1点亮,vl2熄灭。随后,c4上所充电荷经r3放电,电路处于延时状态,c4两端电压开始缓慢下降。当c4两端电压低于4v时,ic的3脚又输出高电平,k吸合,接通负载的供电回路,若此时负载功率己降至限定功率以下,则电路维持对负载供电;若负载功率仍高于限定功率,则ic的3脚再输出低电平,使k释放,继续断电。          元器件选择
  r1~r3均选用1/4w金属膜电阻器。
  rp选用小型合成膜电位器或可变电阻器。
  c1选用耐压值为400v的涤纶电容器或cbb电容器;c2~c4均选用耐压值为25v的铝电解电容器;c5选用独石电容器。
  vd1~vd7均选用1n4007型硅整流二极管。
  vs选用1w、12v的硅稳压二极管,例如1n4742等型号。
  ic选用ne555型时基集成电路。
  vl1和vl2均选用φ5mm的普通发光二极管,vl1选红色,vl2选绿色。
  k选用jrx-13f型12v直流继电器,将其两组常开触头并联使用。
  ta用5w变压器铁心制作:绕组w1用φ1.5mm的漆包线绕5~15匝,绕组w2用φ0.15mm漆包线绕1500匝。
  电路调试
  调试时,先将c4和r3断开,接入与所要限制的负载功率相同的用电器。
  调节rp的阻值,使k释放,vl2点亮。最后接上r3和c4即可。
  改变r3的阻值或c4的容量,可改变延时时间。



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