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漏电保护器
来源: | 作者:chaoshidianzi | 发布时间: 2022-08-07 | 1104 次浏览 | 分享到:

  本例介绍的漏电保护器,可用于各种外壳易带电的家用电器。它能够在家用电器漏电及用户触电时,及时进行断电保护 (其灵敏度较高,动作时间约0.02s,动作电流小于2ma),有效地起到保护作用。
  电路工作原理
  该漏电保护器电路由电源电路、检测电路和控制电路组成,如图5-173所示。

  交流220v电压经电容器cl降压、整流桥堆ur整流、电容器c2滤波和三端稳压集成电路icl稳压后,产生+l2v电压,供给ic2和继电器k。
  电流互感器ta和有关外围元件组成检测电路。
  在正常情况下 (用电设备无漏电时),电流互感器ta的绕组wl和w2的电流大小相等、方向相反;绕组w3中无电流,ic2的6脚电压低于5脚电压 (即低于2vcc/3),3脚输出高电平,继电器k不动作,交流220v电压经过继电器的常闭触头kl和k2向负载供电。
  若发生漏电或触电时,则电流互感器ta的绕组w3中将产生感应电流,使ic2的6脚电压高于5脚,lc2内部的触发器翻转,其3脚电压输出低电平,使继电器k动作,其常闭触头ki和k2断开,使负载的电源被切断。
  sl为试验按钮,s2为复位按钮。若按sl时发光二极管vl熄灭,按s2时发光二极管vl点亮,则说明保护器工作正常。若按s1时继电器k不动作,则用适当调节可变电阻器r7。
  元器件选择
  rl选用2w碳膜电阻器;r2-r6均选用1/4w碳膜电阻器;r7选用密封式可变电阻器。
  ci选用耐压值为630v的涤纶电容器或cbb电容器;c2选用耐压值为16v的铝电解电容器;c3选用涤纶电容器。
  vd选用ln4007型硅整流二极管。
  vl选用φ5mm红色发光二极管。
  icl选用78m12型三端集成稳压器;lc2选用ne555型时基集成电路。
  kl选用jrx-l1型l2v直流继电器。
  s1和s2均选用小型常开按钮。
  ta采用 "ei"型变压器铁心自制:绕组wl和w2用φ1.2mm的漆包线双线并绕10匝,w3用φ0.06mm漆包绕2000匝(绕制时要做好层间绝缘).

  本例介绍的漏电保护器,能对漏电、触电进行保护,其特点是灵敏度高、动作快,适用于各种外壳易带电的家用电器。

  电路工作原理

  该漏电保护器电路由电源电路、漏电检测电路、保护执行电路和测试电路等组成,如图5-174所示。

  电源电路由降压电容器cl、电阻器rl、整流二极管vdl-vd4、滤波电容器c2和三端集成稳压器lcl等组成。

  漏电检测电路由电流互感器ta、电容器c3、电阻器r6和时基集成电路ic2等组成。

  保护执行电路由ic2内电路和继电器k等组成。

  测试电路由试验按钮sl、复位按钮s2、ic2内电路和发光二极管vl等组成。

  交流220v电压经cl降压、vdl-vd4整流、c2滤波及icl稳压后,产生直流+l2v电压(vcc),作为ic2的工作电压。

  在正常情况下 (用电设备无漏电时),ta的绕组wl和w2中的电流大小相等、方向相反,绕组w3中无电流,ic2的6脚电位低于5脚电位 (即低于2vcc/3)。在使用漏电保护器前,先按一下复位按钮s2,使ic2的3脚输出高电平,发光二极管vl点亮。此时,继电器k不动作,交流220v电压经过继电器k的两组常闭触头kl、k2和电流互感器ta的绕组wl、w2向负载 (用电设备)供电。

  当发生漏电或触电时,绕组wl和w2中的电流便不平衡,w3绕组中有感应信号产生。该感应信号的正半周信号会使ic2的6脚电位高于5脚电位 (即高于zvc73),1c2的3脚由高电平变为低电平,继电器k通电吸合,其常闭触头kl和k2均断开,切断负载电路中用电设备的电源。同时vl熄灭。

  在漏电保护器电路正常工作时,若按动试验按钮sl,则vl熄灭;若再按动复位按钮s2后,则vl又点亮。

  调节rp的阻值,可改变漏电保护器的灵敏度。

  元器件选择

  ri选用1/2w碳膜电阻器;r2-r6选用1/4w碳膜电阻器。

  rp选用有机实心可变电阻器。

  cl选用耐压值为630v涤纶电容器或cbb无感电容器;c2选用耐压值为25v的铝电解电容器;c3选用涤纶电容器或独石电容器。

  vdl-vd5均选用1n4007型硅整流二极管。

  vl选用φ3mm发光二极管。

  lcl选用lm7812型三端集成稳压器;ic2选用ne555型时基集成电路。

  k选用jrx-l1型l2v直流继电器。

  ta选用半导体收音机中输出变压器的铁心自制,绕组w3用φo.06mm的漆包线绕2000匝,绕组wl与w2用φo.gmm漆包线双线并绕10匝,绕制时要加层间绝缘。

  本例介绍的漏电保护器,在家电设备出现漏电、短路或有人触电时,能在0.1s,内切断市电,以保护人身和电器的安全。当漏电或短路消失后,它又能在30s左右自动恢复供电。
  电路工作原理
  该漏电保护器电路由电源电路、漏电检测电路、声光报警电路和保护执行电路等组成,如图5-175所示。

  电源电路由电源变压器t、二极管vd7、vd8、滤波电容器c4和电池cb组成。
  漏电检测电路由电流互感器tal、ta2、二极管vdl-vd4、电容器cl、c2、电位器rp和电阻器肥等组成。
  声光报警电路由报警器ha、发光二极管vl和电阻器r3组成。
  保护执行电路由晶体管vl、v2、电阻器r4-r7、电容器c3、继电器k、交流接触器km和二极管vd5、vd6组成。
  在负载线路正常时,流过ta的wl、w2绕组的电流大小相等、相位相反,故w3绕组中无感应电压输出。此时vl和v2截止,继电器k和交流接触器km均处于释放状态,市电经km的两组常闭触头供给负载 (家用电器)。
  当发生触电、漏电或短路故障时,流过wl和w2的电流不再相等,在w3绕组中将产生一定的感应电压,此电压经vd2整流后,使vl和v2导通,继电器k吸合,k的常开触头接通,使交流接触器km通电吸合,km的两组常闭触头断开,将市电切断。同时,vl发光,报警器ha发出报警声。
  在w3绕组上感应电压消失后,由于c3和r4的反馈作用,vl和v2仍维持导通状态。当c3上的电压充至6v时 (约30s),vl和v2截止,k和km释放,恢复对负载供电。若此时仍有人触电、负载线路漏电或短路存在时,则ta2的二次绕组上将产生感应电压,此电压经vdl整流后,使vl、v2维持导通,直到人体脱离危险,触电和漏电彻底消失,vl和v2才能截止。
  s为试验按钮,按动该按钮时,漏电保护器应迅速动作,并发出声光报警信号,同时将负载电源切断。约30s左右,报警解除,恢复对负载供电。
  元器件选择
  rl-r7选用1/4w碳膜电阻器或金属膜电阻器。
  rp选用密封式可变电阻器。
  cl和c2选用独石电容器或涤纶电容器;c3和c4均选用耐压值为l6v的铝电解电容器。
  vdl-vd8均选用ln4007型硅整流二极管。
  vl选用φ5mm的发光二极管。
  vl选用s9013或c8050型硅npn晶体管;v2选用s9012或c8550型硅pnp晶体管。
  t选用3w、6v的电源变压器。
  k选用4098型6v直流继电器。km选用线圈电压为220v的小型交流接触器。
  s选用动合(常开)型按钮。
  ha选用6v直流电磁式蜂鸣器。
  gb选用4节5号或7号电池。
  tal和ta2选用l2x18(mn)"e"形铁心自制:tal的wl、w2绕组均用φ1mm的漆包线绕50匝,w2绕组用φo.15mm的漆包线绕2000匝;ta2的w4绕组用φo.l5mm的漆包线绕200匝,w5绕组用φ0.07mm的漆包线绕6000匝。