过压、欠压保护插座

　　这里介绍一个家用电器保护插座，当市电电压超过220V或低于170V时，它会自动切断电源停止对外供电，保护家用电器免遭电源电压突变而损坏。

　　电路原理：

　　过压、欠压保护插座电路好下图：

　　

 

　　电路由电源取样、控制两部分组成。电源控制电路由或非门A-C组成，或非门的逻辑关系是：当输入端全部为“0”时，输出才为“1”;输入端任何一端有“1”输入时，输出即为“0”。此关系可简化为“见1出0，全0为1”。掌握了这个逻辑关系就能分析或非门电路了。 输入交流电经变压器T降压，二极管VD1-VD4桥式整流，电容C1滤波变成较平滑的直流电，供给整机使用。但C1两端电压是未经稳压的，其电压高低将随电源电压波动而波动，R1、RP1和C2组成欠压取样电路，R2、RP2和C3组成过压取样电路，R3、VD5和C4组成稳压电路，输出12V稳定电压供集成块和三极管VT用电。当电源电压低于170V时，RP1输出取样电压较低，使或非门A输入端8、9脚为低电平“0”，故输出端10脚为“1”，或非门B输出端4脚为“0”，或非门C输出端3脚为“1”，VT饱和导通，继电器K得电吸合，它控制的常闭接点K打开，插座X就停止对外送电，从而起到了压保护作用。如果市电电压超过240V，则RP2取样电压较高，使或非门B一个输入端即6脚为高电平“1”，所以输出端4脚为“0”，或非门C输出端3脚也就输出高电平“1”，VT饱和导通，K吸合其常闭接点打开，插座X也停止对外送电，实现了过压保护。发光二极管LED为保护指示灯，当继电器K吸合时，它随之通电发光，表示此时电源电压已超出正常范围，插座X处于保护状态停止对外送电。

　　元器件选择：

　　或非门A-C可用一块2输入端四或非门CD4001集成电路，它内部集成了4个2输入端或非门，电路采用14脚双列直插式塑封包装。电路中另一个不用的或非门的两输入端都接电源正极或电源负极，不得悬空，否则易受外电场干扰造成逻辑电平混乱。VT用9013、9014等硅NPN三极管，β≥100。VD1-VD4用1N4001型硅整流二极管，VD5用12V、1/2W稳压二极管，如2CW19等。VD6可用1N4148型硅开关二极。LED用普通红色发光二极管。RP1、RP2最好采用WSW型有机实芯微调可变电阻器，R1-R4用RTX-1/8W型碳膜电阻器。电容均可采用CD11-25V型电解电容器。T用220V/15-18V、5VA市售小型电源变压器。K用JZC-22F-12V、5A小型中功率电磁继电器，它有一组转换接点，体积小巧可以直接插焊在印制电路板上。

　　制作与使用：

　　下图是过压、欠压保护电源插座的印电路制板图：

　　印制板尺寸为80mm*40mm。除变压器和插座外，其余元器件都装焊在印制板上。 调试方法：首先将RP1旋到阻值电大位置，RP2旋到阻值最小位置。准备一个调压变压器，输出接本机电源，在X里接一个台灯，闭合台灯电源开关。将调压变压器调到170V，用小起子细调RP1使继电器K刚好吸合，这时台灯熄灭，而发光管点亮。再将调压变压器调到240V，调RP2也使K刚好吸合，台灯熄灭，LED点亮。此时过压和欠压都已调好，将整个装置装入准备好的机盒里即可投入使用。