一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了節(jié)能設(shè)備領(lǐng)域內(nèi)的一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，包括經(jīng)交流開關(guān)電路和采樣轉(zhuǎn)換電路連接在市電上的插座，插座火線經(jīng)交流開關(guān)電路輸出端連接在市電火線上，插座零線經(jīng)采樣轉(zhuǎn)換電路輸入端連接在市電零線上，交流開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有電源開關(guān)，交流開關(guān)電路的輸入端經(jīng)限流電阻與單片機(jī)的信號輸出端相連；采樣轉(zhuǎn)換電路的輸入端串接在插座零線與市電零線之間，采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)的信號輸入端相連；單片機(jī)的電源輸入端經(jīng)直流電源電路與插座相連，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使得插座電路在待機(jī)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)零功耗，既節(jié)約了能源，又提高了插座和用電設(shè)備的安全性能，可用于電視機(jī)、電腦、電動車充電器、多媒體投影儀等用電設(shè)備的插座中。
【專利說明】一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種節(jié)能插座,特別涉及一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座。
【背景技術(shù)】
[0002]普通插座在用電設(shè)備待機(jī)時，不能自動切斷用電設(shè)備的交流電源；現(xiàn)有技術(shù)中的節(jié)能插座可以切斷處于待機(jī)狀態(tài)下的用電設(shè)備的交流電源，因而成為綠色節(jié)能的主力產(chǎn)品；但現(xiàn)有面市的節(jié)能插座，其內(nèi)部控制電路的電源部分，一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，不僅耗電，還存在一定的安全隱患，不能實(shí)現(xiàn)真正的待機(jī)零功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，消除插座在待機(jī)狀態(tài)下控制電路的功耗，節(jié)約能源，也能提高插座和用電設(shè)備的安全性能。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，包括經(jīng)交流開關(guān)電路和采樣轉(zhuǎn)換電路連接在市電上的插座；所述插座火線經(jīng)交流開關(guān)電路輸出端連接在市電火線上，插座零線經(jīng)采樣轉(zhuǎn)換電路輸入端連接在市電零線上，所述交流開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有電源開關(guān)K，交流開關(guān)電路的輸入端經(jīng)限流電阻Rl與單片機(jī)U2的信號輸出端相連；所述采樣轉(zhuǎn)換電路的輸入端串接在插座零線與市電零線之間，采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)U2的信號輸入端相連；所述單片機(jī)U2的電源輸入端經(jīng)直流電源電路C1、D1-D4、C2、R4、C3、W與插座相連。
[0005]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述交流開關(guān)電路包括雙向可控硅Q和光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul組成；所述雙向可控硅Q的T2腳和電源開關(guān)K的一端接在市電火線上，Tl引腳和電源開關(guān)K的另一端接在插座火線上；所述光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的1、2腳為輸入端，4、6腳為輸出端，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的I腳經(jīng)限流電阻Rl與單片機(jī)U2的P3腳相連，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的2腳接地，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的4腳與雙向可控硅Q的G腳相連并經(jīng)限流電阻R3與雙向可控硅Q的Tl腳相連，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的6腳經(jīng)門極電阻R2與雙向可控硅Q的T2腳相連。
[0006]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述采樣轉(zhuǎn)換電路包括電流互感器Tr和半波整流濾波電路D5、C4、R5，所述電流互感器Tr的初級串連在插座零線和市電零線之間，所述電流互感器Tr的次級經(jīng)半波整流濾波電路D5、C4、R5與單片機(jī)U2的PO腳相連。
[0007]作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述直流電源電路包括全橋整流電路D1-D4、濾波電路C2、R4、C3以及穩(wěn)壓二極管W，所述全橋整流電路D1-D4的一個交流輸入端經(jīng)限流電容Cl與插座火線相連，全橋整流電路D1-D4的另一個交流輸入端與插座零線相連，輸出的直流電經(jīng)濾波電路C2、R4、C3、穩(wěn)壓二極管W處理后，輸出約5V直流電源送入單片機(jī)U2的Vd腳。
[0008]為了方便控制電源開關(guān)的通斷，電源開關(guān)(K)設(shè)置在插座上電源進(jìn)線的相對端。
[0009]本發(fā)明工作時，接通電源開關(guān)K后再斷開，直流電源電路輸出5V直流電給單片機(jī)U2的Vd腳，單片機(jī)U2工作，單片機(jī)U2的P3腳輸出高電平經(jīng)限流電阻Rl送給光電隔離可控娃觸發(fā)器Ul的I腳,使Ul的4、6腳導(dǎo)通,從而使得雙向可控娃Q導(dǎo)通,插座通電工作；當(dāng)用電設(shè)備正常工作時，工作電流較大，采樣轉(zhuǎn)換電路對電路中的電流信號取樣、耦合、整流、濾波后轉(zhuǎn)換成電壓采樣信號，送至單片機(jī)U2的PO腳，由內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與單片機(jī)U2內(nèi)的設(shè)定值進(jìn)行比較，從而發(fā)出控制信號給光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul,此時的米樣信號若大于設(shè)定值,單片機(jī)U2從P3腳輸出高電平，使光電隔離可控娃觸發(fā)器Ul的4、6腳導(dǎo)通,雙向可控娃Q導(dǎo)通,插座通電工作；用電設(shè)備關(guān)機(jī)后，待機(jī)電流較小，米樣轉(zhuǎn)換電路對電路中的電流信號取樣、耦合、整流、濾波后轉(zhuǎn)換成電壓采樣信號，送單片機(jī)U2的PO腳，由內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與單片機(jī)U2內(nèi)的設(shè)定值進(jìn)行比較，從而發(fā)出控制信號給光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul，此時的采樣信號若小于設(shè)定值，單片機(jī)U2從P3腳輸出低電平，使得光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的4、6腳截止，從而使得雙向可控硅Q截止，插座與單片機(jī)控制電路同時斷電，從而消除了待機(jī)時控制電路的功耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過在電路中設(shè)置經(jīng)光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul控制的雙向可控娃Q，通過控制雙向可控娃Q的導(dǎo)通與截止實(shí)現(xiàn)對單片機(jī)控制電路和插座的通斷電，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，使得插座電路在待機(jī)狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)零功耗，既節(jié)約了能源，又提高了插座和用電設(shè)備的安全性能。本發(fā)明可用于電視、電腦、電動車充電器、多媒體投影儀等用電設(shè)備的插座中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明電路原理圖。
[0011]圖2為本發(fā)明電路原理框圖。
[0012]圖3為本發(fā)明中插座結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1-3所示的一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，包括經(jīng)交流開關(guān)電路和采樣轉(zhuǎn)換電路連接在市電上的插座；插座火線經(jīng)交流開關(guān)電路輸出端連接在市電火線上，插座零線經(jīng)采樣轉(zhuǎn)換電路輸入端連接在市電零線上，交流開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有電源開關(guān)K，交流開關(guān)電路的輸入端經(jīng)限流電阻Rl與單片機(jī)U2的信號輸出端相連；采樣轉(zhuǎn)換電路的輸入端串接在插座零線與市電零線之間，采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)U2的信號輸入端相連；單片機(jī)U2的電源輸入端經(jīng)直流電源電路與插座相連，電源開關(guān)(K)設(shè)置在插座上電源進(jìn)線的相對端;
交流開關(guān)電路包括雙向可控硅Q和光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul組成；雙向可控硅Q的T2腳和電源開關(guān)K的一端接在市電火線上，Tl引腳和電源開關(guān)K的另一端接在插座火線上；光電隔離可控娃觸發(fā)器Ul的1、2腳為輸入端，4、6腳為輸出端,光電隔離可控娃觸發(fā)器Ul的I腳經(jīng)限流電阻Rl與單片機(jī)U2的P3腳相連，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的2腳接地，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的4腳與雙向可控硅Q的G腳相連并經(jīng)限流電阻R3與雙向可控硅Q的Tl腳相連，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的6腳經(jīng)門極電阻R2與雙向可控硅Q的T2腳相連；
采樣轉(zhuǎn)換電路包括電流互感器Tr和半波整流濾波電路D5、C4、R5，電流互感器Tr的初級串連在插座零線和市電零線之間，電流互感器Tr的次級經(jīng)半波整流濾波電路D5、C4、R5與單片機(jī)U2的PO腳相連；
直流電源電路D1-D4、C2、R4、C3、W中，全橋整流電路D1-D4的一個交流輸入端經(jīng)限流電容Cl與插座火線相連，全橋整流電路D1-D4的另一個交流輸入端與插座零線相連，輸出的直流電經(jīng)濾波電路C2、R4、C3、穩(wěn)壓二極管W處理后，輸出約5V直流電源送入單片機(jī)U2的Vd腳。
[0014]本發(fā)明工作時，接通電源開關(guān)K后再斷開，直流電源電路供電，單片機(jī)U2工作，P3腳輸出高電平經(jīng)限流電阻Rl送光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的I腳，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的4、6腳導(dǎo)通，雙向可控硅Q導(dǎo)通，插座通電工作；用電設(shè)備正常工作時，工作電流大，采樣轉(zhuǎn)換電路對電路中的電流信號取樣、耦合、整流、濾波后轉(zhuǎn)成電壓采樣信號，送單片機(jī)U2的PO輸入端，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而發(fā)出控制信號給光電隔離可控娃觸發(fā)器，此時的米樣信號若大于設(shè)定值，單片機(jī)U2從P3腳輸出高電平，經(jīng)限流電阻Rl送光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的I腳，光電隔離可控硅觸發(fā)器Ul的4、6腳導(dǎo)通，雙向可控娃Q導(dǎo)通，插座通電工作；用電設(shè)備關(guān)機(jī)后，待機(jī)電流較小，米樣轉(zhuǎn)換電路對電路中的電流信號取樣、耦合、整流、濾波后轉(zhuǎn)成電壓采樣信號，送單片機(jī)U2的PO輸入端，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與設(shè)定值進(jìn)行比較，從而發(fā)出控制信號給光電隔離可控硅觸發(fā)器，此時的采樣信號若小于設(shè)定值，單片機(jī)U2從P3腳輸出低電平，經(jīng)限流電阻Rl使光電隔離可控娃觸發(fā)器Ul的4、6腳截止,雙向可控娃Q截止，插座與單片機(jī)控制電路同時斷電，從而消除了待機(jī)時的功耗。
[0015]本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，其特征在于，包括經(jīng)交流開關(guān)電路和采樣轉(zhuǎn)換電路連接在市電上的插座；所述插座火線經(jīng)交流開關(guān)電路輸出端連接在市電火線上，插座零線經(jīng)采樣轉(zhuǎn)換電路輸入端連接在市電零線上，所述交流開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)有電源開關(guān)(K)，交流開關(guān)電路的輸入端經(jīng)限流電阻(Rl)與單片機(jī)(U2)的信號輸出端相連；所述采樣轉(zhuǎn)換電路的輸入端串接在插座零線與市電零線之間，采樣轉(zhuǎn)換電路的輸出端與單片機(jī)(U2)的信號輸入端相連；所述單片機(jī)(U2)的電源輸入端經(jīng)直流電源電路與插座相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，其特征在于，所述交流開關(guān)電路包括雙向可控硅(Q )和光電隔離可控硅觸發(fā)器(UI)組成；所述雙向可控硅(Q )的T2腳和電源開關(guān)(K)的一端接在市電火線上，Tl引腳和電源開關(guān)(K)的另一端接在插座火線上；所述光電隔離可控硅觸發(fā)器(Ul)的1、2腳為輸入端，4、6腳為輸出端，光電隔離可控硅觸發(fā)器(Ul)的I腳經(jīng)限流電阻(Rl)與單片機(jī)(U2)的P3腳相連，光電隔離可控硅觸發(fā)器(Ul)的2腳接地，光電隔離可控硅觸發(fā)器(Ul)的4腳與雙向可控硅(Q)的G腳相連并經(jīng)限流電阻(R3)與雙向可控硅(Q)的Tl腳相連，光電隔離可控硅觸發(fā)器(Ul)的6腳經(jīng)門極電阻(R2)與雙向可控硅(Q)的T2腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，其特征在于，所述采樣轉(zhuǎn)換電路包括電流互感器(Tr)和半波整流濾波電路(D5、C4、R5)，所述電流互感器(Tr)的初級串連在插座零線和市電零線之間，所述電流互感器(Tr)的次級經(jīng)半波整流濾波電路(D5、C4、R5)與單片機(jī)(U2)的PO腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，其特征在于，所述直流電源電路包括全橋整流電路(D1-D4)、濾波電路(C2、R4、C3)以及穩(wěn)壓二極管(W)，所述全橋整流電路(D1-D4)的一個交流輸入端經(jīng)限流電容(Cl)與插座火線相連，全橋整流電路(D1-D4)的另一個交流輸入端與插座零線相連，輸出的直流電經(jīng)濾波電路(C2、R4、C3)、穩(wěn)壓二極管(W)處理后，輸出約5V直流電源送入單片機(jī)(U2)的Vd腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種待機(jī)零功耗節(jié)能插座，其特征在于，電源開關(guān)(K)設(shè)置在插座上電源進(jìn)線的相對端。
【文檔編號】H01R13/66GK103515800SQ201310387188
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】楊作峰 申請人:楊作峰