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家电漏电报警插座简单电路

出处:sillboy 发布于:2011-09-03 08:38:32 | 3752 次阅读

  家庭用电(指220V交流电),安全第一!这里介绍的漏电报警插座,在洗衣机、电风扇、电饭煲、电熨斗等家用电器的金属外壳带电时,会自动发出声、光两种报警信号,提醒用户及时断电进行检修。对那些埋设电器接地线不便的楼房居民来说,使用该插座无疑是再合适不过了。
  一、工作原理
  家电漏电报警插座的电路如图1所示。限流电阻器(限流元件,将电阻接在电路中后,电阻器的阻值是固定的一般是两个引脚,它可限制通过它所连支路的电流大小。)R1和晶体二极管(晶体二极管(crystaldiode)固态电子器件中的半导体两端器件。这些器件主要的特征是具有非线性的电流-电压特性。此后随着半导体材料和工艺技术的发展,利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,研制出结构种类繁多、功能用途各异的多种晶体二极管。制造材料有锗、硅及化合物半导体。晶体二极管可用来产生、控制、接收、变换、放大信号和进行能量转换等。)VD1、稳压二极管VD3、电容器C等组成了简易半波整流稳压滤波电路,向报警电路提供稳定的5V直流电压;模拟声集成电路A和其外接振荡电阻器R2、压电陶瓷片B组成了模拟警笛声发生器。

家电漏电报警插座简单电路

 

 

 

 

 

 

 

  平时,由于R1的左端与三孔插座XS中悬空的大地接线端相接,故报警电路无工作电源,发光二极管VD2不发光,B无声。
  一旦外壳漏电的家用电器接入三孔插座XS,漏电电流便会通过XS的相线(火线)孔、家用电器的金属外壳、XS的大地线孔、报警电路和电网零线(地线)构成回路。漏电电流通过R1限流、VD1半波整流后,使VD2点亮;与此同时,漏电电流通过VD3稳压,在它两端输出5V直流电压,经C滤波后,使A和R2构成的模拟声发生器工作,B即发出警笛声来,提醒用户对电器及时断电进行维修。
  该漏电报警电路的报警电流小于0.4mA,远低于国家规定的漏电保护器额定动作电流小于30mA的要求。
  二、元器件选择
  VD1选用1N4004或2CP18型硅整流二极管;VD2宜选用红色高亮度发光二极管;VD3用0.5W、5V硅稳压二极管。
  A选用KD-9561型四声模拟声报警专用集成电路。该集成电路采用软封装形式,芯片尺寸为32.5mm×10mm。其中SEL1和SEL2是两个选声端,按图1接法产生模拟警笛声电信号;如将SEL1改接在VSS端,则产生模拟救护车电笛声信号;如将SEL1悬空、SEL2接VDD端,则产生模拟机枪声信号;如将SEL1、SEL2都悬空,则产生模拟消防车电笛声信号。制作时,读者也可根据各人喜好选择另外3种声音中的一种。
  C用CD11-10V型电解电容器。R1、R2均用RTX型碳膜电阻器,耗散功率分别取1/2W和1/8W。B用带简易助声腔的HTD27A-1或FT-27型压电陶瓷片。XS为市售普通交流电三孔插座。
  三、制作与使用

家电漏电报警插座简单电路

 

 

 

 

 

 

 

  图2所示为该漏电报警插座的印制电路板接线图。印制电路板用刀刻法制作,实际尺寸约为34mm×34mm。除压电陶瓷片B和三孔插座XS外,其余电子元器件均插焊在自制印板上。集成电路芯片用3根硬导线垂直插焊在电路板上。焊接时注意:电烙铁外壳一定要良好接地,以免交流感应电压击穿A内部CMOS集成电路!
  漏电报警插座的组装有两种方案可供选择:一种方法是将报警电路板装入单独自制的尺寸约为40mm×40mm×20mm的绝缘小盒内,盒面板分别为压电陶瓷片B、发光二极管VD2开出释音孔和发光孔,盒内电路板通过两根外引塑皮导线与三孔插座相接。其特点是插座和报警盒自成一体,组装和使用都比较方便、灵活,不足处是外观性较差。另一种方法是将三孔插座XS选择成市售多用长方形插座,拆除插座内三孔插销以外的其余两孔插销,开辟出空间,供固定安装报警电路用。这时面板上已经无用的插头眼孔稍经加工,就巧妙地改造成了压电陶瓷片B的释音孔和发光二极管VD2的发光孔。其特点是报警电路与插座融为一体,外观与普通插座别无两样,使用起来更加方便。
  此漏电报警插座只要元器件质量保证,焊接无误,不用调试就能正常工作。为了检验报警电路性能是否良好,可将220V交流电(注意安全!)引入三孔插座的中孔(大地线孔)和零线(地线)孔。如果报警电路产生声光信号,说明线路正常;如果无声也无光,说明报警线路有故障,应重点检查元器件质量是否有保证,焊接是否有差错,直到有声、光信号为止。
  使用时,按常规方法将报警插座接入220V市电电路。应特别注意电源线的相线(火线)、零线(地线)位置不可接反,否则起不到漏电告警作用。另外,使用普通二芯插头的家用电器,应换用与漏电报警插座相配的三爪插头,并将家用电器的金属外壳通过塑皮导线接插头内的大地线(非220V市电零线)端即成。



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