对于家庭而言，限电器的作用不大，因为从经济意义方面讲，用户都尽量做到节约用电。而对于企事业的单身楼与学校的学生宿舍等单位，由于不需自己支付电费，往往造成大量使用电热杯、电水壶及电炉等大功率电器设备现象，不仅使单位的用电费用支出增大，造成不应有的浪费，还会影响该供电线路上的日光灯、电冰箱及电视机的正常工作，甚至因超负荷用电，经常造成熔断保险丝，影响了人们的正常用电。

实用型限电报警器，便可以限制这些单位超负荷用电。当用户负载超过限定的额定负载时，只要时间大于5～7秒，立即切断电源，停止供电，经3～5分钟后自动重新供电；若超负荷部分尚未从电路上撤掉，经5～7秒再次断电。如此循环检测，直至超负荷部分从电路上撤出，方能正常供电。为区别供电线路停电，在每次断电前都将发出5～7秒的报警声响，以示超负荷断电同线路停电的区别，同时也利于单位电工对超负荷现象的检查。

之所以将超负荷的断电时间控制在5～7秒，是避免瞬间超载而造成误断电。也就是因某种原因促成瞬时超载时，可以不切断电源。

由于本装置采用集成电路，具有体积小、成本低、安装使用方便及工作可靠性高的特点，并且自身耗电不超0．1～0．15W。现将电路原理、调试安装与使用方法简介如下，供广大爱好者参考与仿制。

1．电路工作原理

实用型报警式限电器的电路如图67-1所示，它是由电容降压半波整流电路、过载识别电路、单稳延时电路、报警发声电路及开关控制电路组成。

图67-1

图中，电容C1、二极管D、稳压二极管DW及电容C2组成电容降压整流滤波稳压电路，使220V的市电变为10V左右的直流电压，作为后级电路工作的直流电源。

KR为干簧管式继电器，用它代替检测负载电流的电抗器，结构简单、灵敏度高。因为干簧管常开触点的闭合与否，取决于它上面线圈的安匝数及所绕线圈的位置。

电阻R2～R5、电容C3、C4和三极管BG1、BG2等组成过载识别电路。

时基集成块IC1、电阻R6、R7和电容器C5组成单稳延时电路。

集成块IC2与三极管BG3和扬声器Y组成报警发声电路。

双向可控硅SCR及继电器J组成开关控制电路。正常情况下，继电器J的常闭触点闭合，接通供电电路，正常供电。

电路的工作过程是：当线路负载不超过限定负载时，干簧管KR为常开状态，PNP型三极管因钳位而导通，使BG2处截止状态，IC1的②脚电位等于直流电源电压，呈高电平，则IC1的③脚输出低电平，电压为零。报警电路因无电源电压不工作，双向可控硅SCR因无触发电压不导通，则负载经继电器J的常闭触点获得正常供电。

当线路上的负载超过限定值时，流过干簧管线圈中的电流增大，使干簧管KR的常开触点以每秒50Hz的频率发生振动性吸合，在电容器C3的滤波作用下，BG1基极电压因升至2／3以上的电源电压而截止，该电压经电阻R4向电容C4充电，若充电时间在5～7秒，BG2基极电位尚未升到使BG2管导通的电压，则IC1的②脚仍为高电平，③仍是低电位，继电器J不动作，供电线路继续向负载维持供电状态。

如果超负荷时间大于5～7秒，也就是干簧管吸合时间大于5～7秒，则BG2饱和导通，使IC1的②脚变低电位，IC1翻转，③脚输出高电平，报警电路获得电源电压立即发声报警，与此同时，SCR被触发导通，继电器吸合，常闭触点J1断开，切断负载供电电源。

停电后，干簧管的线圈因无电流流过，其内触点又呈常开状态，C3便通过R3、R2迅速放电，使BG1由截止变导通，促使C4上的电荷经BG1发射极快速放电，保证BG2可靠的截止。这样，当IC1单稳延时暂态结束时，才能确保IC1的②脚瞬间翻转回高电位。

单稳暂态延时时间可控制在3～5分钟，即经3～5分钟延时后，IC1便从暂态翻转回稳态，②脚变为高电位，③脚输出低电平，报警停止，负载供电恢复，报警式限电器又处于监测状态。如果经3～5min恢复供电后，超负载部分仍未从线路上撤出，本装置便断续停供电，直至超负载部分从线路上撤掉，供电方能恢复正常。用户可根据有无报警声响，来判明是电网停电还是超负荷断电，以利检查与相互监督。

之所以允许5～7秒的超载时间而不立即断电，是考虑容性或感性负载在启动时存有瞬间超载现象，防止由此而造成限电器误动作的缘故。

超载限电时间与单稳延时时间，可依据需要自行调定，不宜时间过长。

2．元件选择与制作

IC1为时基集成电路，可选用5G1555或NE555。IC2为CW型集成发声模拟电路，可选用CW9561的SEL，接3V正或负电源，即可发出警笛声或救护车叫声。本发声电路电源是经电阻R8降压获得的。

干簧管可选用JAGZ或LAG4型，将负载线缠绕在干簧管的表面上。当限定负载为200～300W时，则绕线匝数在20～10匝间选取；若限定负载为2000～2500W时，缠绕在干簧管表面的匝数在1.5～3匝间选取。干簧管缠绕的线圈应选择高强度漆包线，线径是依其负载电流大小留有相应富裕量而选定的。

继电器J可选用工作电压9V或6V的直流继电器，实践证明6V继电器在断续的9V或12V电压下工作，不仅不能损坏，而且电压波动较大时，工作更为可靠，但触点电流必须大于超载时的负载电流，一般触点电流为2A或3A即可满足需要。

电容器C1为降压电容，耐压值应不低于400V，容量在0．47～1μF中选取，可选用金属化纸介质电容器。

电阻R9、R10及R11，应选用功率较大的，如1/2W或1W的电阻，其余电阻功率在1 8W即可。

DW为稳压二极管，可选用稳压值在8～10V范围内，如2CW58等。

D为整流二极管，如1N4001或1N4004。

SCR为双向可控硅，额定电流1～2A，工作电压为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．调试

按电路图组装无误后，即可进行调试。调试时，应注意220V的市电零线与火线不要接反，其负载可选用白炽灯泡代替，白炽灯泡的功率以不超过限定的负载功率为界限。电源接通后，测量滤波电容C2两端电压是否在9～10V？若该电压过高或过低，应切断电源检查二极管D、稳压二极管DW和电容C1，焊接是否正确与良好及有无损坏。若元件均良好，接线又正确，应更换不同容量的C1试之，使电压在9～10V。

然后，测量三极管BG1发射极电压应为零，表明BG1导通，工作正常，此时BG1的基极电压也应为0伏，而BG2集电极电压应等于直流电源电压，这时IC1③脚输出电压应为0伏，SCR关断，J不动作，灯泡点亮。若与上述情况相反，应检查BG1及BG2、IC1有无损坏，接线是否有误和有无焊接不良等现象。

当该部分工作正常时，再用一导线将继电器J的常开触点短接，测量BG2集电极电压应逐渐降低。当该电压降至电源电压1/3时，IC1的③脚应输出8V左右的直流电压，在灯泡熄灭的同时报警发声。

从用导线短接J的常开触点算起，到灯泡熄灭的时间，应在5～7秒（即允许超载时间），可通过调节R5的阻值来实现。如果灯泡不灭和不报警发声，应检查这部分元件。

最后是去掉短接导线，测BG1基极电压和C4两端（即BG1发射极）电压，是否瞬间变为0，BG2集电极电压是否瞬间恢复为电源电压。

与此同时，测量IC1的③脚是否经3～5分钟恢复为零电位。若此延时时间过长或过短，应调整电阻R，的阻值或电容C5的容量。

经上述调试完毕，再将灯泡换成700～800W的电炉，接通电源后，经5～7秒电炉应断电，再经3～5分钟，电炉又得电，尔后经5～7秒又断电……，直至电炉从线路上撤掉，供电方恢复正常状态。为了验证直观，可串入一只60W灯泡，并用一只开关与电炉并联，开关接通，即等于电炉从线路上撤出。