帶超壓保護與限時關斷的節能控制器的製作方法
2023-06-25 14:23:31
專利名稱：帶超壓保護與限時關斷的節能控制器的製作方法
技術領域：
本發明屬電子控制領域，涉及一種帶超壓保護與限時關斷的節能控制器。
背景技術：
人們使用電器時，常忘記關斷電源，或遙控關機待機，都會浪費電能，不利於電器養護，影響電器壽命，甚至釀成事故。存在耗能與用電安全問題。為消除電器待機時的功耗， 避免長時間通電，多數電器用完後需拔插頭，切斷交流電源，而頻繁插拔，不但麻煩，更加劇接觸不良，損壞插頭插座，影響使用。
發明內容
本發明目的在於提供一種自動交流關斷的節能插座，為節能控制電路；檢測主控輸出端電器負載的電流的大小變化，主控輸出端的電器關機或待機，輸出小於設定的功率時，進行節能控制，自動切斷全部電源。實現控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設備電源延時全部關斷目的，消除電器待機。零功耗節能。同時具有市電超壓時斷電保護及限時斷電功能，安全備忘。適合單個電器或多個相關系列電器使用，如電視、家庭影音系統等電器使用。帶超壓保護與限時關斷的節能控制器，其特徵在於，由啟動鈕，關閉鈕，系統電源， 檢測線，放大比較控制電路，延時電路，限時電路，繼電器控制電路，超壓保護電路，一個主控輸出端與多個受控輸出端組成。啟動鈕ANl兩端與繼電器的常開觸點JKl並接，再串接於電源輸入輸出端，電源輸出端即為受控輸出端⑧，接受控電器。系統電源②連接為電源輸出端接變壓器Tl變壓，接整流管D5-8整流，電容Cl濾波而成的電源；系統電源正極接電阻R4、發光二極體TDl至系統電源的負極；系統電源連接於限時電路③、延時電路④、放大比較控制電路⑤、繼電器控制電路⑨、超壓保護電路⑩；系統電源負極即為電源輸出L端，電源輸出L端經檢測線LI接主控電器，為主控輸出端⑦。電源輸出L端連檢測線LI後，經電阻R7接放大電路IClA的同相輸入端，放大電路IClA的反相輸入端接電阻R6至系統電源負極，放大電路IClA的反相輸入端接電阻R8至其輸出端，其輸出端經二極體D3至電壓比較電路IClB的反相輸入端，其反相輸入端經並接的電阻R9、電容C3至系統電源負極，比較電路IClB的同相輸入端經上分壓電阻Rll至系統電源正極，比較電路IClB的同相輸入端經下分壓電阻RlO至系統電源負極，比較電路IClB 的輸出端經二極體D4接延時電容C2的正極端，延時電容C2的負極接系統電源負極，延時電容C2的正極端經電阻R5接系統電源的正極，延時電容C2的正極端經延時檢測的穩壓管 VD2後，接電路中的B點，電路中的B點經電容C5接系統電源的負極，電路中的B點經超壓檢測的穩壓管VDl接系統電源正極，電路中的B點經電阻Rl接超壓控制三極體Q2的基極， 超壓控制三極體Q2的發射極接系統電源的負極，超壓控制三極體Q2的集電極，即電路中的 A點，電路中的A點經電阻R3接系統電源正極，電路中的A點接關閉鈕AN2至系統電源負極，電路中的A點經二極體D2接繼電器控制三極體Ql的基極，繼電器控制三極體Ql的發射極接系統電源的負極，繼電器控制三極體Ql的集電極經繼電器線圈接系統電源的正極。限時控制電路③連接系統電源的正極接時基集成電路IC2的電源輸入端，時基集成電路IC2的觸發輸入端接電阻R12至系統電源正極，時基集成電路的觸發輸入端接電容C4至系統電源負極，限時追加按鈕AN3串接電阻R2後與電容C4並接；時基集成電路的輸出端經二極體Dl接超壓控制三極體Q2集電極，即電路中的A點。電路工作過程為當按下啟動鈕ANl時，電源接通，繼電器吸合。系統電源經電阻R5，向電容C2充電延時，在電容C2充電延時電壓升高過程中，主控輸出端的電器如果啟動進入正常工作狀態，檢測線LI形成的信號，經放大電路IClA放大，輸出高電平，使其比較電路IClB反相輸入端電壓比其同相輸入端電壓高，其輸出端為低電平，經二極體D4，使延時電容C2正極端為低電位，穩壓管VD2截止，超壓控制三極體Q2的基極為低電位，超壓控制三極體Q2截止， 超壓控制三極體Q2的集電極為高電位，即電路中的A點為高電位，繼電器控制三極體Ql導通，繼電器維持吸合，電源接通。電源接通同時，限時控制電路工作，系統電源經電阻R12向電容C4充電延時，充電開始，時基集成電路IC2的觸發輸入端為低電位，其輸出端為高電平，電路中的A點為高電平，直至限時的時間完成，電源全部關斷，即系統電源經電阻R12向電容C4充電延時，電容 C4的正極電位逐漸升高，限時電路IC2的觸發輸入端為高電平，限時電路IC2輸出端翻轉為低電平，經二極體Dl，電路中的A點為低電平，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，限時斷電，備忘。電阻Rl2與電容C4為限時關斷時間的調整元件。在電路限時關斷以前，按下限時追加按鈕AN3時，電容C4的充電電壓被釋放，電容 C4重新開始充電，限時關斷的時間累加。按下關閉鈕AN2時，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，電源全部關斷。市電超過設置值時，超壓檢測的穩壓管VDl導通，三極體Q2導通，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，電源全部關斷。當主控輸出端的用電器沒有啟動或關機待機停止工作，主控輸出端的電器用電功率小於設定值時，檢測線LI形成的信號，經電路IClA放大，不足以使比較電路IClB翻轉， 比較電路IClB輸出端為高電平，系統電源經電阻R5，向電容C2充電延時，電容C2的正極電位逐漸升高，穩壓管VD2導通，三極體Q2導通，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，電源全部關斷。電容C2、電阻R5為延時時間的調整元件。電源關斷後，延時電容C2的充電電壓， 經二極體D4、比較電路IClB洩放，為電路再次啟動作準備。發光二極體TDl為工作指示燈。有益效果為主控輸出端的電器關機或待機，輸出小於設定的功率時，進行節能控制，自動切斷全部電源。實現控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設備電源延時全部關斷目的，零功耗節能。同時具有市電超壓時斷電保護及限時斷電功能。適合單個電器或多個相關系列電器使用，如電視、家庭影音系統等電器使用。控制電路簡單，成本低，安全、節能、備忘。
圖I為構成圖。圖2為電路圖。圖2中①啟動鈕AN1，②系統電源，③限時電路，④延時電路，⑤放大比較控制電路，⑥檢測線，⑦主控輸出端，⑧受控輸出端，⑨繼電器控制電路，⑩超壓保護電路。
具體實施例方式帶超壓保護與限時關斷的節能控制器，如圖I、圖2所示，適合系列相關電器使用， 具有市電超壓時斷電保護及限時斷電功能；控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設備電源延時全部關斷目的的一種節能插座；由啟動鈕，關閉鈕，系統電源，檢測線，放大比較控制電路，延時電路，限時電路，繼電器控制電路，超壓保護電路，一個主控輸出端與多個受控輸出端組成。其中繼電器Jl用JZC_23F/12V，T1為變壓器，C1-5為電解電容，R1-12為普通電阻，D1-8為二極體，指示燈為發光二極體TD1，VDl為市電電壓超過設置值時超壓檢測的穩壓管，VD2為延時電容C2充滿後檢測導通的穩壓管。ICl為比較器LM358 ;IC2為延時集成電路NE555 ;啟動鈕AN1，應選用觸點電流大的自復位按鈕；關閉鈕AN2、限時追加按鈕AN3 為自復位按鈕；受控輸出端⑧可連接多個電器。當按下啟動鈕ANl時，電源接通，繼電器吸合。系統電源經電阻R5，向電容C2充電延時，在電容C2充電延時電壓升高過程中，主控輸出端的電器如果啟動進入正常工作狀態，檢測線LI形成的信號，經放大電路IClA放大，輸出高電平，使其比較電路IClB反相輸入端電壓比其同相輸入端電壓高，其輸出端為低電平，經二極體D4，使延時電容C2正極端為低電位，穩壓管VD2截止，超壓控制三極體Q2的基極為低電位，超壓控制三極體Q2截止， 超壓控制三極體Q2的集電極為高電位，即電路中的A點為高電位，繼電器控制三極體Ql導通，繼電器維持吸合，電源接通。電阻R8、電阻R6用來調整放大電路IClA放大倍數。電阻R11、電阻RlO用來調整放大電路IClB同相輸入端基準電壓的高低。電源接通同時，限時控制電路工作，系統電源經電阻R12向電容C4充電延時，充電開始，時基集成電路IC2的觸發輸入端為低電位，其輸出端為高電平，電路中的A點為高電平，直至限時的時間完成，電源全部關斷，即系統電源經電阻R12向電容C4充電延時，電容 C4的正極電位逐漸升高，限時電路IC2的觸發輸入端為高電平，限時電路IC2輸出端翻轉為低電平，經二極體Dl，電路中的A點為低電平，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，限時斷電，備忘。電阻Rl2與電容C4為限時關斷時間的調整元件。在電路限時關斷以前，按下限時追加按鈕AN3時，電容C4的充電電壓被釋放，電容 C4重新開始充電，限時關斷的時間累加。按下關閉鈕AN2時，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，電源全部關斷。當主控輸出端的用電器沒有啟動或關機待機停止工作，主控輸出端的電器用電功率小於設定值時，檢測線LI形成的信號，經電路IClA放大，不足以使比較電路IClB翻轉， 比較電路IClB輸出端為高電平，系統電源經電阻R5，向電容C2充電延時，電容C2的正極電位逐漸升高，穩壓管VD2導通，電容C5起穩定緩衝作用，三極體Q2導通，繼電器控制三極體 Ql截止，繼電器釋放，電源全部關斷。電容C2、電阻R5為延時時間的調整元件。電源關斷後，延時電容C2的充電電壓，經二極體D4、比較電路IClB洩放，為電路再次啟動作準備。根據主控輸出端所用電器的功率大小，選擇漆包線的粗細作檢測線LI，取一段長 2-10釐米，可以繞成空心電感，或者在電路板上設計一段窄條銅箔作檢測線LI ;同時結合放大電路IClA的放大倍數，調整檢測線的長短，確保主控輸出端的電器正常工作時，比較電路IClB反相輸入端電壓比其同相輸入端電壓高，其輸出端為零電位，控制繼電器吸合， 電源維持導通。而當主控輸出端的用電器沒有啟動或關機待機停止工作，比較電路IClB輸出端為高電平，進行節能控制，繼電器釋放，電源全部關斷。超壓檢測的穩壓管VDl為自耦調壓器依需要整定調至280V切斷保護時的取值，穩壓管VDl取1-3隻串接，遠比電阻分壓、比較器等電路簡單、靈敏、穩定、可靠；電容C5起穩定緩衝作用。開機按下ANl為1-3秒的時間，主控受控電器進入正常工作狀態。如有的電器需要再按遙控器的電源鍵才能進行兩次開機，啟動進入正常工作狀態。關機A :關斷主控電器，主控電器停止工作，經電路檢測，切斷電源。B :手動關斷按下關閉鈕AN2時，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，切斷電源。C :限時關斷限時時間到，限時電路IC2的觸發輸入端為高電平，其輸出端翻轉為低電平，電路中的A點為低電平，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，限時斷電，備忘。D :遙控關斷①用遙控器使主控電器待機。②設定電視機睡眠關機後成待機狀態，睡眠關機時間必須在限時時間內，否則先進入限時關斷控制。經電路檢測控制，繼電器釋放，切斷電源。E :市電超過設置值時，超壓檢測的穩壓管VDl導通，三極體Q2導通，繼電器控制三極體Ql截止，繼電器釋放，電源全部關斷。用法例臥室看電視，不用起床關電視機，關機頂盒，冷天時顯得更方便，睡著前， 如遙控電視設置睡眠定時30分鐘，睡眠關機時間必須在限時時間內，否則先進入限時關斷控制。30分鐘後電視機進入待機狀態，經本節能插座檢測，切斷電源，即關斷電視機的電源同時，連同受控的外設電器，如機頂盒，衛星接收機等電源也受控關斷，本節能插座電源同時關斷，零功耗節能，備忘。帶超壓保護與限時關斷的節能控制器，主控輸出端用電器小於整定功率時，進行節能控制，自動切斷全部電源。在系列相關電器使用時，控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設備電源延時全部關斷的目的，消除電器待機，零功耗節能。具有市電超壓時斷電保護及限時斷電功能。適合電視、家庭影音系統等系列相關電器使用。控制電路簡單， 成本低，安全、節能、備忘。
權利要求
1.帶超壓保護與限時關斷的節能控制器，其特徵在於，由啟動鈕，關閉鈕，系統電源，檢測線，放大比較控制電路，延時電路，限時電路，繼電器控制電路，超壓保護電路，一個主控輸出端與多個受控輸出端組成；啟動鈕ANl兩端與繼電器的常開觸點JKl並接，再串接於電源輸入輸出端，電源輸出端即為受控輸出端⑧，接受控電器；系統電源②連接為電源輸出端接變壓器Tl變壓，接整流管D5-8整流，電容Cl濾波而成的電源；系統電源正極接電阻 R4、發光二極體TDl至系統電源的負極；系統電源連接於限時電路③、延時電路④、放大比較控制電路⑤、繼電器控制電路⑨、超壓保護電路⑩；系統電源負極即為電源輸出L端，電源輸出L端經檢測線LI接主控電器，為主控輸出端⑦；電源輸出L端連檢測線LI後，經電阻R7接放大電路IClA的同相輸入端，放大電路IClA的反相輸入端接電阻R6至系統電源負極，放大電路IClA的反相輸入端接電阻R8至其輸出端，其輸出端經二極體D3至電壓比較電路IClB的反相輸入端，其反相輸入端經並接的電阻R9、電容C3至系統電源負極，比較電路IClB的同相輸入端經上分壓電阻Rll至系統電源正極，比較電路IClB的同相輸入端經下分壓電阻RlO至系統電源負極，比較電路IClB的輸出端經二極體D4接延時電容C2的正極端，延時電容C2的負極接系統電源負極，延時電容C2的正極端經電阻R5接系統電源的正極，延時電容C2的正極端經延時檢測的穩壓管VD2後，接電路中的B點，電路中的B點經電容C5接系統電源的負極，電路中的B點經超壓檢測的穩壓管VDl接系統電源正極，電路中的B點經電阻Rl接超壓控制三極體Q2的基極，超壓控制三極體Q2的發射極接系統電源的負極，超壓控制三極體Q2的集電極，即電路中的A點，電路中的A點經電阻R3接系統電源正極，電路中的A點接關閉鈕AN2至系統電源負極，電路中的A點經二極體D2接繼電器控制三極體Ql的基極，繼電器控制三極體Ql的發射極接系統電源的負極，繼電器控制三極體Ql的集電極經繼電器線圈接系統電源的正極；系統電源的正極接時基集成電路IC2的電源輸入端，時基集成電路IC2的觸發輸入端接電阻R12至系統電源正極，時基集成電路的觸發輸入端接電容C4至系統電源負極，限時追加按鈕AN3串接電阻R2後與電容C4並接； 時基集成電路的輸出端經二極體Dl接超壓控制三極體Q2集電極，即電路中的A點。
全文摘要
帶超壓保護與限時關斷的節能控制器，其特徵在於，由啟動鈕，關閉鈕，系統電源，檢測線，放大比較控制電路，延時電路，限時電路，繼電器控制電路，超壓保護電路，一個主控輸出端與多個受控輸出端組成。檢測主控輸出端電器負載的電流的大小變化，主控輸出端的電器關機或待機，輸出小於設定的功率時，進行節能控制，自動切斷全部電源。在系列相關電器使用時，實現控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設備電源延時全部關斷目的，消除電器待機，零功耗節能。同時具有市電超壓時斷電保護及限時斷電功能。適合單個電器或多個相關系列電器使用，如電視、家庭影音系統等電器使用。控制電路簡單，成本低，安全、節能、備忘。
文檔編號H02H3/20GK102611072SQ20121006400
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月12日 優先權日2012年3月12日
發明者蘭如根 申請人:蘭如根