工作原理

交流電子保險(xiǎn)絲的電路如下圖所示，它實(shí)際上是一個(gè)過電流保護(hù)開關(guān)。220V交流電經(jīng)電源變壓器T降壓、晶體二極管VD2半波整流，電容器C2濾波后，輸出約12V直流電，供控制電路工作用電。

R1是串接在用戶相線L回路中的檢測(cè)電阻器，其阻值僅為0.2Ω（可變）；對(duì)主電路不會(huì)有什么影響。通過它的電流是用戶各用電器電流的總和。當(dāng)通過R1的電流達(dá)到3A（有效值）時(shí)，R1上的電壓U1（有效值）=0.6V，Um （峰壓）=2的-2次方×0.6V≈O.8V，該交流電壓經(jīng)晶體二極管VD1（實(shí)測(cè)小電流時(shí)正向管壓降為0.5V）半波整流和電容器C1濾波后，輸出約0.3V直流電壓，此電壓還不能使單向晶閘管‘VS觸發(fā)導(dǎo)通（VS觸發(fā)閾值電壓為0.6V）。如果供電發(fā)生異常使電流繼續(xù)增大，例如達(dá)到4A以上時(shí)，則R1兩端Um≥2的-2次方×4A×0.2 Ω≈1.1 V，C1輸出電壓達(dá)到0.6V以上，VS獲得合適觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，電磁繼電器K吸合，其常開觸點(diǎn)KH接通交流接觸器KM的電源，由交流接觸器的大容量常閉觸頭自動(dòng)切斷交流供電回路，實(shí)現(xiàn)了“保險(xiǎn)絲”功能。

電路中，R2是限流電阻器，保護(hù)單向晶閘管VS控制極不被過電流損壞。當(dāng)負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，220V交流電壓瞬間幾乎全部加在R1兩端，由于R2的存在，使流過VS控制極的平均電流不會(huì)超過9.9mA。

如果沒有R2，VS將在這瞬間過流損壞。R2還與R3、C1構(gòu)成防誤動(dòng)作電路，它能有效地消除電網(wǎng)中各種瞬間強(qiáng)電流（如彩電、冰箱等開機(jī)啟動(dòng)電流）造成的電子“保險(xiǎn)盒”誤動(dòng)作。C1容量大小直接影響電子“保險(xiǎn)盒”動(dòng)作的靈敏度。R4和發(fā)光二極管VD3構(gòu)成電子“保險(xiǎn)盒”動(dòng)作指示電路。SB是常閉式自復(fù)位按鈕開關(guān)。在供電負(fù)載故障或線路短路故障排除后，只須按一下此按鈕開關(guān)，即可恢復(fù)正常供電。

二、元器件選擇

VS選用BT169D或CR1AM-6、MCR100-1型普通小型塑封單向晶閘管.VD1、VD2均用IN4004或IN4007型硅整流二極管，VD3用φ5mm普通紅色發(fā)光二極管。

檢測(cè)電阻器R1可用一段電爐絲代用，其阻值不同，電子“保險(xiǎn)盒”的動(dòng)作電流也就不同；按圖1選用0.2Ω。則供電回路中電流只要達(dá)到4A時(shí)，“保險(xiǎn)盒”就會(huì)動(dòng)作。如果需選擇其它動(dòng)作電流。則R1阻值可由公式R1=0.8／I1來估算，I1即為所需要的電子“保險(xiǎn)盒”動(dòng)作電流。但I(xiàn)1數(shù)值最大不應(yīng)超過交流接觸器KM觸點(diǎn)的最大允許電流值。R2～R4均用RTX-1／4W型碳膜電阻器。C1、C2均用CD11-25V型電解電容器。

T用220V／12V、3W小型優(yōu)質(zhì)電源變壓器，要求長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)空載運(yùn)行不發(fā)熱。K選用適合在印制電路板上直接焊接的、JZC-22FA／O12-1Z型超小型中功率電磁繼電器。其觸點(diǎn)負(fù)荷為220V×3A(交流)，體積僅為22.5mm×16.5mm×16.5mm。完全滿足使用要求。KM用單相交流接觸器，觸頭容量視實(shí)際用電情況而定。一般選用5A的就足夠了。SB用小型常閉式自復(fù)位按鈕開關(guān)，亦可用KWX-2型微動(dòng)開關(guān)(僅用常閉組觸點(diǎn))來代替。

三、制作與使用

圖2所示為該交流電子“保險(xiǎn)盒”的印制電路板接線圖(虛線框表示外殼)。印制電路板最好采用環(huán)氧基質(zhì)單面銅箔板制作，實(shí)際尺寸約為50mm×35mm，

焊接好的電路板可裝入體積合適的膠木或塑料盒內(nèi)。盒面板開孔固定發(fā)光二極管VD3和自復(fù)位按鈕開關(guān)SB。電路板上的進(jìn)、出線頭最好各接上電工常用的四眼膠木接線端子。以便于用戶連接外線。

安裝接線無誤后，所要進(jìn)行的只是檢驗(yàn)工作，即檢驗(yàn)“保險(xiǎn)盒”是否起保險(xiǎn)作用。具體做法(R1=0.2Ω)是：在進(jìn)線端接上220V交流市電，在出線端接上800W負(fù)載(可用800W電爐)。此時(shí)“保險(xiǎn)盒”應(yīng)當(dāng)無動(dòng)作；如果動(dòng)作，就要適當(dāng)減小R1阻值。然后，加大負(fù)載至900W(可再并聯(lián)一個(gè)100W電燈泡)，電路應(yīng)當(dāng)被迅速切斷。即電磁繼電器K和交流接觸器KM相繼吸合、發(fā)光二極管VD3點(diǎn)亮。否則，應(yīng)仔細(xì)檢查接線和元器件質(zhì)量。

檢驗(yàn)好的“保險(xiǎn)盒”可安裝在用戶配電盤(板)上，其兩進(jìn)線、出線端應(yīng)按圖所示正確串入供電回路中去，即可投入正式使用。

該交流電子“保險(xiǎn)盒”除了直接用于替代家庭照明電路的普通總保險(xiǎn)絲盒外，還可直接安裝(不用外殼)到多用插座、各種電器設(shè)備內(nèi)部替代原來的普通保險(xiǎn)絲。安裝時(shí)注意，進(jìn)、出線不能搞錯(cuò)，并且要求安裝環(huán)境干燥、無強(qiáng)磁干擾、無振動(dòng)。