對於家庭而言，限電器的作用不大，因為從經濟意義方面講，用戶都盡量做到節約用電。而對於企事業的單身樓與學校的學生宿舍等單位，由于不需自己支付電費，往往造成大量使用電熱杯、電水壺及電爐等大功率電器設備現象，不僅使單位的用電費用支出增大，造成不應有的浪費，還會影響該供電線路上的日光燈、電冰箱及電視機的正常工作，甚至因超負荷用電，經常造成熔斷保險絲，影響了人們的正常用電。

實用型限電報警器，便可以限制這些單位超負荷用電。當用戶負載超過限定的額定負載時，只要時間大于5∼7秒，立即切斷電源，停止供電，經3∼5分鐘後自動重新供電；若超負荷部分尚未從電路上撤掉，經5∼7秒再次斷電。如此循環檢測，直至超負荷部分從電路上撤出，方能正常供電。為區別供電線路停電，在每次斷電前都將發出5∼7秒的報警聲響，以示超負荷斷電同線路停電的區別，同時也利于單位電工對超負荷現象的檢查。

之所以將超負荷的斷電時間控制在5∼7秒，是避免瞬間超載而造成誤斷電。也就是因某種原因促成瞬時超載時，可以不切斷電源。

由于本裝置採用集成電路，具有體積小、成本低、安裝使用方便及工作可靠性高的特點，並且自身耗電不超0．1∼0．15W。現將電路原理、調試安裝與使用方法簡介如下，供廣大愛好者參考與仿制。

1．電路工作原理

實用型報警式限電器的電路如圖67-1所示，它是由電容降壓半波整流電路、過載識別電路、單穩延時電路、報警發聲電路及開關控制電路組成。

圖67-1

圖中，電容C1、二極管D、穩壓二極管DW及電容C2組成電容降壓整流濾波穩壓電路，使220V的市電變為10V左右的直流電壓，作為後級電路工作的直流電源。

KR為幹簧管式繼電器，用它代替檢測負載電流的電抗器，結構簡單、靈敏度高。因為幹簧管常開觸點的閉合與否，取決于它上面線圈的安匝數及所繞線圈的位置。

電阻R2∼R5、電容C3、C4和三極管BG1、BG2等組成過載識別電路。

時基集成塊IC1、電阻R6、R7和電容器C5組成單穩延時電路。

集成塊IC2與三極管BG3和揚聲器Y組成報警發聲電路。

雙向可控矽SCR及繼電器J組成開關控制電路。正常情況下，繼電器J的常閉觸點閉合，接通供電電路，正常供電。

電路的工作過程是：當線路負載不超過限定負載時，幹簧管KR為常開狀態，PNP型三極管因鉗位而導通，使BG2處截止狀態，IC1的 腳電位等於直流電源電壓，呈高電平，則IC1的 腳輸出低電平，電壓為零。報警電路因無電源電壓不工作，雙向可控矽SCR因無觸發電壓不導通，則負載經繼電器J的常閉觸點獲得正常供電。

當線路上的負載超過限定值時，流過幹簧管線圈中的電流增大，使幹簧管KR的常開觸點以每秒50Hz的頻率發生振動性吸合，在電容器C3的濾波作用下，BG1基極電壓因升至2／3以上的電源電壓而截止，該電壓經電阻R4向電容C4充電，若充電時間在5∼7秒，BG2基極電位尚未升到使BG2管導通的電壓，則IC1的 腳仍為高電平， 仍是低電位，繼電器J不動作，供電線路繼續向負載維持供電狀態。

如果超負荷時間大于5∼7秒，也就是幹簧管吸合時間大于5∼7秒，則BG2飽和導通，使IC1的 腳變低電位，IC1翻轉， 腳輸出高電平，報警電路獲得電源電壓立即發聲報警，與此同時，SCR被觸發導通，繼電器吸合，常閉觸點J1斷開，切斷負載供電電源。

停電後，幹簧管的線圈因無電流流過，其內觸點又呈常開狀態，C3便通過R3、R2迅速放電，使BG1由截止變導通，促使C4上的電荷經BG1發射極快速放電，保證BG2可靠的截止。這樣，當IC1單穩延時暫態結束時，才能確保IC1的 腳瞬間翻轉回高電位。

單穩暫態延時時間可控制在3∼5分鐘，即經3∼5分鐘延時後，IC1便從暫態翻轉回穩態， 腳變為高電位， 腳輸出低電平，報警停止，負載供電恢複，報警式限電器又處于監測狀態。如果經3∼5min恢複供電後，超負載部分仍未從線路上撤出，本裝置便斷續停供電，直至超負載部分從線路上撤掉，供電方能恢複正常。用戶可根據有無報警聲響，來判明是電網停電還是超負荷斷電，以利檢查與相互監督。

之所以允許5∼7秒的超載時間而不立即斷電，是考慮容性或感性負載在啟動時存有瞬間超載現象，防止由此而造成限電器誤動作的緣故。

超載限電時間與單穩延時時間，可依據需要自行調定，不宜時間過長。

2．元件選擇與製作

IC1為時基集成電路，可選用5G1555或NE555。IC2為CW型集成發聲模擬電路，可選用CW9561的SEL，接3V正或負電源，即可發出警笛聲或救護車叫聲。本發聲電路電源是經電阻R8降壓獲得的。

幹簧管可選用JAGZ或LAG4型，將負載線纏繞在幹簧管的表面上。當限定負載為200∼300W時，則繞線匝數在20∼10匝間選取；若限定負載為2000∼2500W時，纏繞在幹簧管表面的匝數在1.5∼3匝間選取。幹簧管纏繞的線圈應選擇高強度漆包線，線徑是依其負載電流大小留有相應富裕量而選定的。

繼電器J可選用工作電壓9V或6V的直流繼電器，實踐證明6V繼電器在斷續的9V或12V電壓下工作，不僅不能損壞，而且電壓波動較大時，工作更為可靠，但觸點電流必須大于超載時的負載電流，一般觸點電流為2A或3A即可滿足需要。

電容器C1為降壓電容，耐壓值應不低於400V，容量在0．47∼1μF中選取，可選用金屬化紙介質電容器。

電阻R9、R10及R11，應選用功率較大的，如1/2W或1W的電阻，其餘電阻功率在1 8W即可。

DW為穩壓二極管，可選用穩壓值在8∼10V范圍內，如2CW58等。

D為整流二極管，如1N4001或1N4004。

SCR為雙向可控矽，額定電流1∼2A，工作電壓為600V。

R11MΩR2、R31．2kΩ

R4200kΩR5100kΩ

R622kΩR7720kΩ

R82kΩR9100Ω

R10470ΩR1168Ω

C10．47∼1μF/400V

C2220μF/16V

C3、C4、C5100μF/16V

C60．01μF

C70．1μF

BG13AX31B或9015

BG2、BG33DG12或9013等型。

3．調試

按電路圖組裝無誤後，即可進行調試。調試時，應注意220V的市電零線與火線不要接反，其負載可選用白熾燈泡代替，白熾燈泡的功率以不超過限定的負載功率為界限。電源接通後，測量濾波電容C2兩端電壓是否在9∼10V？若該電壓過高或過低，應切斷電源檢查二極管D、穩壓二極管DW和電容C1，焊接是否正確與良好及有無損壞。若元件均良好，接線又正確，應更換不同容量的C1試之，使電壓在9∼10V。

然後，測量三極管BG1發射極電壓應為零，表明BG1導通，工作正常，此時BG1的基極電壓也應為0伏，而BG2集電極電壓應等於直流電源電壓，這時IC1 腳輸出電壓應為0伏，SCR關斷，J不動作，燈泡點亮。若與上述情況相反，應檢查BG1及BG2、IC1有無損壞，接線是否有誤和有無焊接不良等現象。

當該部分工作正常時，再用一導線將繼電器J的常開觸點短接，測量BG2集電極電壓應逐漸降低。當該電壓降至電源電壓1/3時，IC1的 腳應輸出8V左右的直流電壓，在燈泡熄滅的同時報警發聲。

從用導線短接J的常開觸點算起，到燈泡熄滅的時間，應在5∼7秒（即允許超載時間），可通過調節R5的阻值來實現。如果燈泡不滅和不報警發聲，應檢查這部分元件。

最後是去掉短接導線，測BG1基極電壓和C4兩端（即BG1發射極）電壓，是否瞬間變為0，BG2集電極電壓是否瞬間恢複為電源電壓。

與此同時，測量IC1的 腳是否經3∼5分鐘恢複為零電位。若此延時時間過長或過短，應調整電阻R，的阻值或電容C5的容量。

經上述調試完畢，再將燈泡換成700∼800W的電爐，接通電源後，經5∼7秒電爐應斷電，再經3∼5分鐘，電爐又得電，爾後經5∼7秒又斷電……，直至電爐從線路上撤掉，供電方恢複正常狀態。為了驗證直觀，可串入一隻60W燈泡，並用一隻開關與電爐並聯，開關接通，即等於電爐從線路上撤出。