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      全自動家電保護器

      2016-10-17 17:56岳玉霞李利軍
      科技視界 2016年21期
      關(guān)鍵詞:低電平高電平延時

      岳玉霞 李利軍

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      家用電器皆應(yīng)工作在額定電壓,這樣才不易損壞,使用壽命長。若電網(wǎng)電壓出現(xiàn)較大波動,常常會造成功能故障。尤其是電冰箱、空調(diào)器等電器中的電動機、壓縮機等,輕則出現(xiàn)過載保護停止工作,重則燒壞電動機。本文介紹一種全自動家電保護電路,它能夠在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)過高(也稱過壓)或者過低(也稱欠壓)時,自動切斷電源,保護家用電器的安全,當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常時,電路在延時一段時間后,自動恢復(fù)用電器的供電。

      1 電路工作原理

      該全自動家電保護器的電原理圖見圖1,它由串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路、電壓取樣電路、射極耦合觸發(fā)器、反相器、邏輯或門、延時控制電路、受控指示電路組成。

      1.1 串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源電路

      電源變壓器次級的低壓交流電經(jīng)V12~V15整流,電容器C1濾波變?yōu)橹绷麟?,輸送到由?fù)合調(diào)整管V1、V2,比較放大管V3及起穩(wěn)壓作用的二極管V16和取樣微調(diào)電位器RP1等組成的穩(wěn)壓電路。復(fù)合管上的管壓降(V2的集射極電壓)是可變的,當(dāng)輸出電壓有減小趨勢時,管壓降會自動地變??;有增大趨勢時則相反,從而維持輸出電壓不變。復(fù)合管的管壓降是由比較放大管V3來控制的,輸出電壓經(jīng)過微調(diào)電位器RP1分壓,輸出電壓的一部分加到V3的基極和地之間。由于V3的發(fā)射極對地電壓是通過穩(wěn)壓管V16提供的一基準(zhǔn)電壓來穩(wěn)定的,這樣V3的基極電壓的變化就反映了輸出電壓的變化,此變化反應(yīng)到V3的集電極,直接去控制復(fù)合管的基極,使復(fù)合管的管壓降發(fā)生相應(yīng)的變化,從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。

      1.2 通電延時控制

      當(dāng)電路剛接通電源時,由于電容器C4兩端電壓為零,三極管V8、V9處于截止?fàn)顟B(tài),Uc9輸出高電平,使V10、V11飽和導(dǎo)通,繼電器K得電吸合,V23(紅色)發(fā)光,V22(綠色)熄滅,用電器插座的電源線被斷開,停止供電。電源經(jīng)R19、RP2、R20對電容器C4充電,C4兩端電壓逐漸上升,達到閾值(Ube8+Ube9+UV20)時,V8、V9由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通,Uc9輸出低電平,V10、V11由飽和轉(zhuǎn)為截止,繼電器K失電釋放,V23滅,V22亮,繼電器K的常閉觸點復(fù)位,用電器插座的電源線被接通,自動恢復(fù)供電。提高閾值能增加延時時間,V8、V20、V9的連接方式就是為了提高閾值(約8V)。電路中V10、V11采用復(fù)合管形式是為了提高電流放大倍數(shù)和驅(qū)動功率。V21的作用是當(dāng)V10、V11由飽和轉(zhuǎn)為截止時,繼電器K線圈兩端產(chǎn)生的反電勢(下正上負(fù)),通過V21釋放,保護V10、V11不被高的反壓擊穿。電容器C5為加速電容器,可以提高電路的轉(zhuǎn)換速率。

      1.3 邏輯或門與放電電路

      由V17、V19和R18組成邏輯或門電路,當(dāng)V17、V19的正極均為低電平時,或門輸出低電平,V7截止,電容C4處于充電狀態(tài),受控電路正常工作;當(dāng)V17、V19中任意一個或兩個的正極為高電平時,或門輸出高電平,V7導(dǎo)通,電容C4經(jīng)R20、V7的集射極間放電,且時間常數(shù)很小,當(dāng)電容C4兩端電壓Uc4低于閾值時,V8、V9由飽和轉(zhuǎn)為截止,V10、V11截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通,繼電器K得電吸合,受控電路進入保護狀態(tài)。

      1.4 過壓、欠壓保護

      V4、V5組成的射極耦合觸發(fā)器,在電網(wǎng)電壓為額定電壓時,輸出低電平。當(dāng)電網(wǎng)電壓過高時,通過取樣電路R8、R23和R9使射極耦合觸發(fā)器輸入電平升高,超過開啟電壓,射極耦合觸發(fā)器輸出高電平,加至V17的正極,使受控電路進入保護狀態(tài)。同樣在電網(wǎng)電壓為額定電壓時,反相器三極管V6工作在飽和狀態(tài),輸出低電平,當(dāng)電網(wǎng)電壓過地低時,通過取樣電路R6、R26和R7使V6由飽和轉(zhuǎn)為截止,輸出高電平,加至V19的正極,使受控電路進入保護狀態(tài)。V18為隔離二極管。過壓和欠壓的取樣電壓都是取自整流濾波輸出電壓,該電壓和電網(wǎng)電壓成正比關(guān)系。

      2 制作與調(diào)試

      2.1 元器件選擇

      三極管V2選8050、V1及V3~V11選9014;二極管V12~V15、V17~V21選IN4001;穩(wěn)壓管V16、V20選2CW56(6.8V);發(fā)光二極管V22選?覫3綠色,V23選?覫3紅色;繼電器K選JQX-13F型(觸點額定負(fù)載10A)大功率電磁繼電器。電源變壓器選220V/15V,X為家電用三極插座。

      2.2 安裝

      該電路印制電路版圖見圖2,電阻器、二極管(發(fā)光二極管除外)均采用水平安裝方式;電容器、三極管、發(fā)光二極管采用垂直安裝方式,繼電器、微調(diào)電位器應(yīng)貼緊印制電路板安裝;電源變壓器用螺釘緊固在印制電路板的元件面,一次側(cè)繞組的引出線向外,二次側(cè)繞組的引出線向內(nèi)。安裝中應(yīng)注意電阻的色環(huán)方向一致。

      2.3 調(diào)試

      接通電源,調(diào)整RP1使串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源輸出12V直流電壓。電路延時時間由C4充電回路的時間常數(shù)決定,改變RP2的大小可以調(diào)整延時時間的長短。斷電后,重新接通電源,觀察從V23發(fā)光至熄滅(V22由熄滅至發(fā)光),并記時,調(diào)節(jié)RP2使延時時間為10S??梢苑磸?fù)調(diào)整幾次,直至延時時間準(zhǔn)確。短接R23模擬過壓狀態(tài)(或短接R26模擬欠壓狀態(tài)),繼電器K應(yīng)吸合,V22熄滅,V23發(fā)光,自動切斷電源;撤除R23短接(或撤除R26短接),經(jīng)過延時后,繼電器K釋放,V23熄滅,V22發(fā)光,自動恢復(fù)用電器供電。

      【參考文獻】

      [1]李中顯.電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能[M].北京:電子工業(yè)出版社出版,2010.

      [2]鄧木生.電子技能訓(xùn)練[M].2版.北京:機械工業(yè)出版社,2011.

      [責(zé)任編輯:王偉平]

      強化民主管理,就是要建立一整套科學(xué)、規(guī)范和完善的民主管理運行機制,以民主管理推進整體工作。一是,要進一步完善“教代會”、“職代會”制度,使“教代會”、“職代會”真正成為反映廣大教職工訴求、凝聚廣大教職工人心的可靠平臺。學(xué)校重大事項應(yīng)當(dāng)依法通過“教代會”、“職代會”決策,涉及教職工切身利益的重大問題,都必須通過“教代會”、“職代會”討論表決通過。要提升工會和教代會的影響力,促進依法治校的制度約束,提高依法依規(guī)管理工會的能力和水平,發(fā)揮工會維護教職工權(quán)益的作用。二是,完善校務(wù)公開制度。校務(wù)公開是教職工代表大會在閉會期間教職工行使民主權(quán)利的有效形式,能夠促進教職工代表大會制度的完善、鞏固和提高。

      推進高校工會法治化建設(shè)是實現(xiàn)依法治國對工會工作的必然要求,也是維護教職工合法權(quán)益的必然要求。隨著我國法治化建設(shè)進程的不斷加快,運用法治思維和法治方式解決問題、處理矛盾已成為社會發(fā)展的必然。因此,工會組織一定要在工作中始終貫徹這一指導(dǎo)思想,樹立依法維權(quán)、依法履職的觀念,切實維護廣大教職工的合法權(quán)益。

      【參考文獻】

      [1]黃羨琳.論“工會法治化”的中國特色社會主義工會制度發(fā)展新途徑[J].社會保障研究,2011(5).

      [2]《中華人民共和國工會法》第2條規(guī)定:“中華全國總工會及其各工會組織代表職工的利益,依法維護職工的合法權(quán)益?!薄皡⑴c協(xié)調(diào)勞動關(guān)系和調(diào)解勞動爭議,與企業(yè)、事業(yè)單位行政方面建立協(xié)商制度,協(xié)商解決涉及職工切身利益問題。幫助和指導(dǎo)職工與企業(yè)、事業(yè)單位行政方面簽訂和履行勞動合同,代表職工與企業(yè)、事業(yè)單位行政方面簽訂集體合同或者其他專項協(xié)議,并監(jiān)督執(zhí)行?!?/p>

      [3]《中國工會章程》第28條規(guī)定:“參與協(xié)調(diào)勞動關(guān)系和調(diào)解勞動爭議,與企業(yè)、事業(yè)單位行政方面建立協(xié)商制度,協(xié)商解決涉及職工切身利益問題。幫助和指導(dǎo)職工與企業(yè)、事業(yè)單位行政方面簽訂和履行勞動合同,代表職工與企業(yè)、事業(yè)單位行政方面簽訂集體合同或者其他專項協(xié)議,并監(jiān)督執(zhí)行。”

      [4]《工會法》第14條:“中華全國總工會、地方總工會、產(chǎn)業(yè)工會具有社會團體法人資格?;鶎庸M織具備民法通則規(guī)定的法人條件的,依法取得社會團體法人資格?!?/p>

      [5]《工會法》第六條:“維護職工合法權(quán)益是工會的基本職責(zé)。工會在維護全國人民總體利益的同時,代表和維護職工的合法權(quán)益。”

      [責(zé)任編輯:王偉平]

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