專(zhuān)利名稱(chēng)：電源插座節(jié)電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬一種電子電氣裝置，具體涉及一種電氣插座。
背景技術(shù)：
電源插座可通過(guò)其插座孔為用電設(shè)備提供電源，現(xiàn)有的用電設(shè)備多設(shè)有 遙控器，遙控其開(kāi)關(guān)和改換頻道，當(dāng)用遙控器發(fā)出關(guān)斷信號(hào)時(shí)，用電設(shè)備即 關(guān)閉處于待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)狀態(tài)下的電器也要消耗一定的電能，造成能源的浪 費(fèi)。要關(guān)斷待機(jī)狀態(tài)，就要按下用電設(shè)備的手動(dòng)按鍵，操作很不方便，而且 既使關(guān)斷了用電設(shè)備的待機(jī)狀態(tài)，插座部分還是帶電，存在不安全因素。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在用電設(shè)備待機(jī)時(shí)，能自動(dòng)切 斷電源，而且安全性好、操作方便的電源插座節(jié)電控制裝置。
解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是本實(shí)用新型插座設(shè)有交流電源輸入端、插 座孔交流電源輸出端、控制電路，其特征在于所述的交流電源輸入端通過(guò) 整流電路與控制電路連接，控制電路設(shè)有CPU控制器，在交流電源輸入端與 交流電源輸出端之間，串接有由CPU控制器控制的主控開(kāi)關(guān)控制部件，交流 電源輸出回路里設(shè)有電流采樣部件，其采樣信號(hào)輸出端與CPU控制器輸入端 連接，CPU控制器輸入端與可發(fā)出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件連接。
本實(shí)用新型進(jìn)一步方案是交流電源輸入端通過(guò)降壓變壓器與所述的整 流電路連接。
本實(shí)用新型的工作原理是將用電設(shè)備的電源插頭插入本實(shí)用新型插座 孔交流電源輸出端，即可為用電設(shè)備供電，而插座是由CPU控制器控制其與 交流電源輸入端的接通或關(guān)斷的，當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)部件向CPU控制器發(fā)出開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)，CPU控制器結(jié)合本裝置當(dāng)前接收到的插座輸出采樣信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處 理后發(fā)出控制信號(hào)，其數(shù)據(jù)處理過(guò)程是若接到開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)插座是處于接通 狀態(tài)，則era控制器延時(shí)一段時(shí)間，并在此間通過(guò)采樣電路進(jìn)行多次采樣， 將得到的采樣值與CPU內(nèi)部的設(shè)定值比較，若接收到的采樣信號(hào)小于設(shè)定 值，CPU控制器即可判斷用電設(shè)備已處于待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)控制主控開(kāi)關(guān)控制 部件延時(shí)關(guān)斷插座的輸出交流電源，若接收到的采樣信號(hào)大于設(shè)定值，即可 判斷用電設(shè)備是處于工作狀態(tài)(所接收的開(kāi)關(guān)信號(hào)為調(diào)整工作狀態(tài)的信 號(hào))，此時(shí)維持原有接通電源的工作狀態(tài)；若接到開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)插座是處于關(guān) 斷狀態(tài)，CPU控制器即可判斷開(kāi)關(guān)信號(hào)是開(kāi)機(jī)信號(hào)，此時(shí)馬上發(fā)出控制信 號(hào)，通過(guò)主控開(kāi)關(guān)控制部件接通插座的交流輸出電源。以后采樣回路可續(xù)繼 進(jìn)行采樣，若采樣的數(shù)據(jù)大于設(shè)定值，即維持接通狀態(tài)，若采樣的數(shù)據(jù)小于 設(shè)定值，則判斷為待機(jī)狀態(tài)，即關(guān)斷或延時(shí)關(guān)斷交流輸出電源。
本實(shí)用新型可在檢測(cè)到待機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)切斷供電電源，達(dá)到節(jié)能 和安全的目的，而且具有使用操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型進(jìn)一步方案交流電源通過(guò)變壓器與整流電路連接，可使整 流電路和由整流電路供電的控制電路與交流電源輸入電路隔離，提高了裝置 安全性，從而可降低對(duì)控制電路部件的安全性能要求。


圖1、本實(shí)用新型實(shí)施例方框示意圖
圖2、本實(shí)用新型實(shí)施例電路圖
圖3、本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)施方案是一種用于插頭插座的節(jié)電控制裝置，插頭插座的插頭是交 流電源輸入端、插座孔是交流電源輸出端，控制電路板裝在插頭插座的殼體 內(nèi)。
控制電路由交流輸入端供電，交流電源輸入端通過(guò)變壓器與整流電路連接，整流電路輸出端與控制電路的供電端連接。
控制電路設(shè)有CPU控制器，CPU控制器采用STC12C5201AD單片機(jī)，單 片機(jī)輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與繼電器RELAY-SPST線(xiàn)圈連接，繼電器的開(kāi) 關(guān)觸頭作為主控開(kāi)關(guān)控制部件串接在插座交流電源輸入端與交流電源輸出端 插座孔之間，用于控制交流電源輸出的通斷。
在插座交流電源輸出回路里，設(shè)有電流采樣部件，本例的電流采樣部件 是裝在交流輸出回路里的電流互感器，該電流互感器套在繼電器開(kāi)關(guān)觸頭與 作為交流輸出端的插座孔之間的連接導(dǎo)線(xiàn)上，通過(guò)感應(yīng)插座輸出的交流電流 信號(hào)，將采集的模擬電壓做采樣信號(hào)，輸入到單片機(jī)。
本裝置與CPU控制器輸入端連接的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件為可接收紅外遙控信號(hào) 的HS0038A2紅外接收器，其輸出端通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)與插座上的單片機(jī)輸入端 連接。
本例還設(shè)有一手動(dòng)的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件S2，接在單片機(jī)13腳與+5伏電源之 間，當(dāng)通過(guò)該部件向CPU控制器發(fā)出手動(dòng)信號(hào)后，CPU控制器與接到紅外遙 控信號(hào)一樣，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后再發(fā)出控制信號(hào)。
圖3是本例的結(jié)構(gòu)示意圖控制電路的電路板裝在電源插座的殼體1
內(nèi)，同時(shí)還設(shè)有一與電源插座殼體1為分體結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)控制盒2，開(kāi)關(guān)控制 盒通過(guò)拖長(zhǎng)的連接導(dǎo)線(xiàn)3與電源插座殼體1連接，所述的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件裝在 開(kāi)關(guān)控制盒2內(nèi)，開(kāi)關(guān)信號(hào)部件通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)與CPU控制器輸入端電連接。
開(kāi)關(guān)控制盒2通過(guò)帶絕緣層的連接導(dǎo)線(xiàn)3與電源插座殼體1連接，連接 導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)電源插座殼體部位的絕緣層外壁通過(guò)壓線(xiàn)片4與殼體相對(duì)固定。
通常電源插座要安裝在用電設(shè)備底部或隱蔽的地方，這樣對(duì)接發(fā)送開(kāi)關(guān) 信號(hào)很不方便，例如當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)是無(wú)線(xiàn)遙控信號(hào)時(shí)，用電設(shè)備底部或隱蔽的 地方不容易收到該信號(hào)，當(dāng)開(kāi)關(guān)信號(hào)是手動(dòng)信號(hào)時(shí)，用電設(shè)備底部或隱蔽的 地方又不容易操作，而本例的開(kāi)關(guān)控制盒可通過(guò)拖長(zhǎng)的連接導(dǎo)線(xiàn)與電源插座 拉開(kāi)距離，設(shè)置在能夠接收遙控信號(hào)或容易進(jìn)行手動(dòng)操作的位置，因此，能 防止控制失靈現(xiàn)象的發(fā)生，而且使用方便。圖2是本實(shí)施例電路圖。 電源電路
Jl， J2端子為AC220V交流輸入端，J1輸入端(L端)、J2輸入端(N 端)接降壓變壓器的二輸入端，交流降壓后，變壓器的輸出端與D1-—D4組 成的全橋整流電路、C2、 C12濾波電路、Zl與R4串聯(lián)構(gòu)成的穩(wěn)壓電路輸出 十24V直流電源，并進(jìn)一步通過(guò)R12、 R13、 U2三端穩(wěn)壓集成電路和電解電容 C4、 C5濾波電路輸出穩(wěn)定的+5V直流電源。
其中+24V為控制電路的繼電器提供工作電壓，+5V為控制電路的CPU控 制器、紅外接收部件提供工作電壓。
CPU控制器電路
CPU采用STC12C5201AD單片機(jī)芯片，Y1晶振、C9、 C10接到單片機(jī)的 4、 5腳構(gòu)成振蕩源；CPU輸入端"腳通過(guò)電阻R5與+5伏電壓連接，并通 過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)鍵Sl接地，手動(dòng)開(kāi)關(guān)鍵Sl的功能是可手動(dòng)接通或關(guān)斷主控開(kāi)關(guān) 控制部件。
CPU的6腳為紅外信號(hào)的輸入腳，通過(guò)C0N3與HS0038 A2紅外接收器 的輸出腳相連，接收外界遙控器的開(kāi)關(guān)信號(hào)，直流電源通過(guò)C0N3為紅外接 收器提供電源。13腳通過(guò)手動(dòng)信號(hào)開(kāi)關(guān)S2和Rll與+5伏電壓連接，從而可
以接受外界手動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)的操作。
CPU的15腳輸出LED、繼電器驅(qū)動(dòng)信號(hào)，直接驅(qū)動(dòng)LED、繼電器的工 作。腳1為復(fù)位腳，16、 8腳為CPU的工作電源腳。
采樣電路
采樣電路為電流釆樣電路，采樣部件為接在交流輸出回路里的電流互感 器ZMCT-204D，這種電流互感器體積較小，可裝在插座殼體內(nèi)，套在繼電器 開(kāi)關(guān)觸頭與插座孔之間的連接導(dǎo)線(xiàn)上當(dāng)外接負(fù)載工作時(shí)，交流輸出回路有 電流流過(guò)，此時(shí)電流互感器有感應(yīng)電壓產(chǎn)生，電流互感器輸出端依次通過(guò)電 阻R9、 C6組成的濾波電路、整流管D6組成的整流電路、C7、 RIO、 C8、 Z2
組成的濾波穩(wěn)幅電路與單片機(jī)輸入端11腳連接，單片機(jī)對(duì)輸入的電壓進(jìn)行 采樣，采集的數(shù)據(jù)與內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)合接收到的紅外遙控信號(hào)，輸
7出相應(yīng)的控制信號(hào)到輸出腳15去控制繼電器的工作和指示燈的指示。
CPU控制器輸出端15腳與開(kāi)關(guān)管Ql控制基極連接，開(kāi)關(guān)管Ql —端接
地， 一端與+24V電源連接，構(gòu)成開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路，繼電器RELAY-SPST串接在 該開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)回路里，繼電器的開(kāi)關(guān)觸頭K2串接在交流電源輸入端Jl與交流 電源輸出端J4之間，控制插座交流電源輸出的通斷。
本例的工作過(guò)程是將紅外接收器、S2置于能與用電設(shè)備一起接收到遙 控器信號(hào)的部位，當(dāng)單片機(jī)通過(guò)紅外接收部件接收到遙控信號(hào)或接收到S2 發(fā)出的開(kāi)關(guān)信號(hào)時(shí)
若此時(shí)插座處于接通狀態(tài)，按下述程序進(jìn)行延時(shí)一分種，采樣電路進(jìn)
行多次采樣，將采樣值與CPU內(nèi)部的設(shè)定值比較，若接收到的采樣信號(hào)小于
設(shè)定值，即判斷用電設(shè)備為待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)單片機(jī)發(fā)出關(guān)斷控制信號(hào)，通過(guò)
繼電器觸頭關(guān)斷插座輸出的交流電源；如果采樣信號(hào)大于比較數(shù)據(jù)，即可判 斷用電設(shè)備是工作狀態(tài)，遙控器發(fā)出的是調(diào)整工作狀態(tài)信號(hào)(如電視機(jī)的換 臺(tái)、空調(diào)機(jī)的換檔等)，此時(shí)單片機(jī)維持原有接通交流電源輸出的控制狀 態(tài)；
當(dāng)插座處于關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，CPU控制器一接到紅外遙控信號(hào)，即可判斷為 是開(kāi)機(jī)信號(hào)，馬上發(fā)出控制信號(hào)，通過(guò)開(kāi)關(guān)部件接通交流輸出電源，以后采 樣回路進(jìn)行采樣，若采樣的數(shù)據(jù)大于設(shè)定值，即可判斷用電設(shè)備是工作狀 態(tài)，則維持接通狀態(tài)，若采樣的數(shù)據(jù)小于設(shè)定值(待機(jī)狀態(tài))，則在一分鐘 后關(guān)斷交流輸出電源。
以電視機(jī)為例，將電視機(jī)在關(guān)斷狀態(tài)下把電源插頭插入本節(jié)能插座，當(dāng) 用戶(hù)想看電視時(shí)，按下開(kāi)關(guān)鍵Sl、 S2或遙控器的開(kāi)機(jī)鍵，電視機(jī)得電正常 工作。當(dāng)用戶(hù)看完電視用遙控器關(guān)掉電視機(jī)時(shí)，拖長(zhǎng)連接導(dǎo)線(xiàn)上的紅外接收 頭也接收到了關(guān)機(jī)的信號(hào)，單片機(jī)將采樣到的信號(hào)進(jìn)行處理， 一分鐘后自動(dòng) 切斷待機(jī)電源，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)節(jié)電功能。也可手動(dòng)按一下開(kāi)關(guān)鍵Sl，切斷待機(jī) 電源。
本裝置可采用單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)檢測(cè)用電設(shè)備是否處于待機(jī)狀態(tài)， 一旦檢測(cè)到待機(jī)狀態(tài)，即自動(dòng)延時(shí)切斷插座電源，達(dá)到節(jié)能目的。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形 式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單 修改、等同變化與修飾，均仍屬本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、電源插座節(jié)電控制裝置，設(shè)有交流電源輸入端、插座孔交流電源輸出端、控制電路，其特征在于所述的交流電源輸入端通過(guò)整流電路與控制電路連接，控制電路設(shè)有CPU控制器，在交流電源輸入端與交流電源輸出端之間，串接有由CPU控制器控制的主控開(kāi)關(guān)控制部件，交流電源輸出回路里設(shè)有電流采樣部件，其采樣信號(hào)輸出端與CPU控制器輸入端連接，CPU控制器輸入端與可發(fā)出開(kāi)關(guān)控制信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于交流 電源輸入端通過(guò)降壓變壓器與所述的整流電路連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述 的CPU控制器是單片機(jī)，單片機(jī)輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路與繼電器線(xiàn)圈連 接，繼電器的開(kāi)關(guān)觸頭作為主控開(kāi)關(guān)控制部件串接在插座交流電源輸入端與 交流電源輸出端插座孔之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述 的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件是可接收紅外遙控信號(hào)的紅外接收器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述 的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件是手動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)部件。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述控制電路的電路板裝在電源插座的殼體(1)內(nèi)，同時(shí)還設(shè) 有一與電源插座殼體為分體結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)控制盒(2)，開(kāi)關(guān)控制盒通過(guò)拖長(zhǎng)的連接導(dǎo)線(xiàn)(3)與電源插座殼體(1)連接，所述的開(kāi)關(guān)信號(hào)部件裝在開(kāi)關(guān) 控制盒(2)內(nèi)，開(kāi)關(guān)信號(hào)部件通過(guò)連接導(dǎo)線(xiàn)與CPU控制器輸入端電連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述 的開(kāi)關(guān)控制盒(2)通過(guò)帶絕緣層的連接導(dǎo)線(xiàn)(3)與電源插座殼體(1)連 接，連接導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)電源插座殼體部位的絕緣層外壁通過(guò)壓線(xiàn)片(4)與殼體 相對(duì)固定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述的電流采樣部件是裝在插座交流輸出回路里的電流互感器，該電流互感器套在繼電器開(kāi)關(guān)觸頭與作為交流輸出端的插座孔之間的連接導(dǎo)線(xiàn)上。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源插座節(jié)電控制裝置，其特征在于所述 的電流互感器輸出端依次通過(guò)濾波電路、整流電路、濾波穩(wěn)壓電路與單片機(jī) 輸入端連接。
專(zhuān)利摘要電源插座節(jié)電控制裝置，設(shè)有交流電源輸入端、插座孔交流電源輸出端、控制電路，交流電源輸入端通過(guò)整流電路與控制電路連接，控制電路設(shè)有CPU控制器，在交流電源輸入端與交流電源輸出端之間，串接有由CPU控制器控制的主控開(kāi)關(guān)控制部件，交流電源輸出回路里設(shè)有電流采樣部件，其采樣信號(hào)輸出端與CPU控制器輸入端連接，CPU控制器輸入端與開(kāi)關(guān)信號(hào)部件連接。本實(shí)用新型可在檢測(cè)到待機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)切斷供電電源，達(dá)到節(jié)能的目的，而且具有使用操作方便的優(yōu)點(diǎn)。其進(jìn)一步方案交流電源輸入端通過(guò)變壓器與整流電路連接，使整流電路和控制電路與交流電源輸入電路隔離，提高了裝置安全性，從而可降低對(duì)控制電路部件的安全性能要求。
文檔編號(hào)H01R13/707GK201383603SQ2009201489
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者陳耀華 申請(qǐng)人:陳耀華