基于NE555的用电负荷限制器
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/30 14:08:43
0.引言
利用NE555型时基集成电路构成的用电负荷限制器典型电路如图1所示，具有自动限电控制功能，即在负载功率（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；待用户的负载功率降至限定功率以下时，又能自动恢复对用户供电。该装置作为计划用电、节约用电的有效限制装置，能防止因供电线路过载而引发的火灾事故，可用于学生、职工宿舍和居民生活用电区等场所。
1.电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该用电负荷限制器由稳压电源、过电流检测电路和继电器控制电路组成。其中，稳压电源由降压电容器C1、整流二极管VDI～VD4、滤波电容CZ和稳压二极管VD5组成。实际应用时，VD1～VD4均选用IN40O7型硅整流二极管；VD5选用1W、12V稳压二极管，如IN4742型等。220V交流电压经降压、整流、滤波和稳压后形成稳定的＋12V直流电压给时基集成电路NE555供电。
过电流检测电路由电流互感器TA、二极管VD6、VD7、电容器C3、C4和电位器RP
图1利用NE555构成的用电负荷限制器
组成。实际应用时，VD6和VD7选用IN4007型硅整流二极管；RP选用小型合成膜电位器或可变电阻器；TA可自行制作。
继电器控制电路由时基集成电路IC、电阻器RI～R3、发光二极管LED1、LED2、继电器K、电容器C4、C5和二极管VD8组成。实际应用时，IC常选用NE555型时基集成电路；LEDI和LED2均选用tiSmm普通发光二极管，LED1选红色，LED2选绿色；K选用JRX－13F型12V直流继电器，并将其两组动合触点并联使用；VD8选用IN4O07型硅整流二极管。
2．工作原理
接通电源，在TA的一次绕组WI中有电流流过时，则其绕组W2上产生感应电压（WI中流过的电流越大，W2上产生的感应电压也越高）。该感应电压经VD6整流，C3滤波、RP分压后，通过VD7加至NE555的第2脚和第6脚。
当负载功率（用户的用电功率）低于该电路的限定功率时，则C4两端电压低于4V（l／3＼IDD），NE555内电路处于稳态，其3脚输出高电平，K通电吸合，其动合触点接通负载的供电电源，同时LED2发光。
当负载功率超过限定功率，并使C4两端电压高于8V（Z／3VDD）时，NE555内部的单稳态触发器翻转，由稳态变换为暂稳态，其3脚由高电平变换为低电平，K失电处于释放状态，其动合触点将负载的供电电源切断，此时LED1点亮，LED2熄灭。随后，C4上所充电荷经R3放电＇，电路处于延时状态，C4两端电压开始缓慢下降。当α两端电压低于4V时，NE555第3脚又输出高电平，K吸合，接通负载的供电回路，若此时负载功率已降至限定功率以下，则电路维持对负载供电；若负载功率仍高于限定功率，则NE555第3脚再输出低电平，使K释放，继续断电。
3．安装与调试
本例介绍的用电负荷限制器使用时，一般将其安装在用户电度表输出端或安装在用电单位（例如集体宿舍）的总进线端。其中，电流互感器TA可用5W变压器铁心制作g绕组WI用∮1．5rnm漆包线绕5～15匝，绕组W2用㈨．15mm漆包线绕1500匝。进行调试时，先将C4和R3断开，接人与所要限制的负载功率相同的用电设各，调节RP的阻值，使K释放，LED？点亮。最后接上R3和C4即可。通电工作时，改变R3的阻值或C4的容量，可改变延时时间。
利用NE555型时基集成电路构成的用电负荷限制器典型电路如图1所示，具有自动限电控制功能，即在负载功率（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；待用户的负载功率降至限定功率以下时，又能自动恢复对用户供电。该装置作为计划用电、节约用电的有效限制装置，能防止因供电线路过载而引发的火灾事故，可用于学生、职工宿舍和居民生活用电区等场所。
1.电路结构及主要元器件选择
由图1可知，该用电负荷限制器由稳压电源、过电流检测电路和继电器控制电路组成。其中，稳压电源由降压电容器C1、整流二极管VDI～VD4、滤波电容CZ和稳压二极管VD5组成。实际应用时，VD1～VD4均选用IN40O7型硅整流二极管；VD5选用1W、12V稳压二极管，如IN4742型等。220V交流电压经降压、整流、滤波和稳压后形成稳定的＋12V直流电压给时基集成电路NE555供电。
过电流检测电路由电流互感器TA、二极管VD6、VD7、电容器C3、C4和电位器RP
图1利用NE555构成的用电负荷限制器
组成。实际应用时，VD6和VD7选用IN4007型硅整流二极管；RP选用小型合成膜电位器或可变电阻器；TA可自行制作。
继电器控制电路由时基集成电路IC、电阻器RI～R3、发光二极管LED1、LED2、继电器K、电容器C4、C5和二极管VD8组成。实际应用时，IC常选用NE555型时基集成电路；LEDI和LED2均选用tiSmm普通发光二极管，LED1选红色，LED2选绿色；K选用JRX－13F型12V直流继电器，并将其两组动合触点并联使用；VD8选用IN4O07型硅整流二极管。
2．工作原理
接通电源，在TA的一次绕组WI中有电流流过时，则其绕组W2上产生感应电压（WI中流过的电流越大，W2上产生的感应电压也越高）。该感应电压经VD6整流，C3滤波、RP分压后，通过VD7加至NE555的第2脚和第6脚。
当负载功率（用户的用电功率）低于该电路的限定功率时，则C4两端电压低于4V（l／3＼IDD），NE555内电路处于稳态，其3脚输出高电平，K通电吸合，其动合触点接通负载的供电电源，同时LED2发光。
当负载功率超过限定功率，并使C4两端电压高于8V（Z／3VDD）时，NE555内部的单稳态触发器翻转，由稳态变换为暂稳态，其3脚由高电平变换为低电平，K失电处于释放状态，其动合触点将负载的供电电源切断，此时LED1点亮，LED2熄灭。随后，C4上所充电荷经R3放电＇，电路处于延时状态，C4两端电压开始缓慢下降。当α两端电压低于4V时，NE555第3脚又输出高电平，K吸合，接通负载的供电回路，若此时负载功率已降至限定功率以下，则电路维持对负载供电；若负载功率仍高于限定功率，则NE555第3脚再输出低电平，使K释放，继续断电。
3．安装与调试
本例介绍的用电负荷限制器使用时，一般将其安装在用户电度表输出端或安装在用电单位（例如集体宿舍）的总进线端。其中，电流互感器TA可用5W变压器铁心制作g绕组WI用∮1．5rnm漆包线绕5～15匝，绕组W2用㈨．15mm漆包线绕1500匝。进行调试时，先将C4和R3断开，接人与所要限制的负载功率相同的用电设各，调节RP的阻值，使K释放，LED？点亮。最后接上R3和C4即可。通电工作时，改变R3的阻值或C4的容量，可改变延时时间。