用电负荷限制器(四)

　　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。