一種定時控制電路通斷的節(jié)能插頭及節(jié)能方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及節(jié)能領(lǐng)域，特別涉及一種定時控制電路通斷的節(jié)能插頭及節(jié)能方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著公共電器的不斷增加，其造成的電能浪費問題日益嚴重。公共電器功率大，使用頻繁，長期處于通電狀態(tài)，如飲水機、電梯、路燈等；而且這些用電設(shè)備的使用者為一個相對特定的群體，使用具有一定的規(guī)律，呈現(xiàn)周期性。因此解決這些公共電器的電能利用率低下的問題，對我國節(jié)能減排工作具有重要的意義。
[0003]目前對于公共電器的電路通斷控制主要通過采用節(jié)能電器、節(jié)能插座、節(jié)能插頭等方法來完成。I)市場上主要有三類節(jié)能電器產(chǎn)品:節(jié)能電力設(shè)備類、節(jié)能家電類和工業(yè)節(jié)能類產(chǎn)品，但不少產(chǎn)品因性價比偏低而限制了銷售量，使這些節(jié)能設(shè)備和產(chǎn)品陷入“產(chǎn)業(yè)化難”的尷尬，盡管政府對節(jié)能燈等部分產(chǎn)品采取了補貼措施，但由于補貼分散，難以形成推動節(jié)能市場發(fā)展的合力，而且這些產(chǎn)品都是在改進原有產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)或電子電路的基礎(chǔ)上制作而成，勢必會消耗大量的人力、物力和財力。2)節(jié)能插座是在普通插座的基礎(chǔ)上改造內(nèi)部結(jié)構(gòu)，嵌入單片機電子電路，可在監(jiān)測到電器待機工作狀態(tài)時，自動切斷供電電源，達到節(jié)能目的。然而節(jié)能插座的使用必須要替換原有插座，在實際推廣中難度較大。3)大部分節(jié)能插頭與節(jié)能插座類似，近年來也出現(xiàn)了一種新型節(jié)能插頭的設(shè)計理念，即僅在用電設(shè)備插頭與插座之間添加一個小巧實用的電路裝置，從而實現(xiàn)用電設(shè)備與電源之間的定時通斷，然而在產(chǎn)品定位、定時電路的實現(xiàn)、成本等方面存在不明確性。
[0004]綜上所述，針對公共電器、定時電路簡單、成本低的節(jié)能插頭的實現(xiàn)是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種定時控制電路通斷的節(jié)能插頭，適用于對飲水機、電梯、路燈等公共電器進行定時通斷控制，并且不改變公共電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供一種定時控制電路通斷的節(jié)能方法。
[0007]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種定時控制電路通斷的節(jié)能插頭，包括順序相連的多諧振蕩電路、分頻電路、單穩(wěn)態(tài)電路、繼電器，還包括分別與多諧振蕩電路、分頻電路、單穩(wěn)態(tài)電路相連的電源。
[0009]所述的多諧振蕩電路，包括555定時器芯片ICl及外置電路元件，具體為555定時器芯片ICl的輸入端2、6引腳接在一起構(gòu)成施密特觸發(fā)器，反相輸出端7引腳經(jīng)RC積分電路接回到2、6引腳。
[0010]所述的分頻電路，包括依次串聯(lián)的14位二進制串行計數(shù)/脈沖分頻器IC2、十進制計數(shù)/脈沖分配器IC3、反相器。多諧振蕩電路模塊的輸出信號工作周期十分有限，用分頻電路模塊拓寬其工作周期。
[0011]所述的單穩(wěn)態(tài)電路，包括555定時器芯片IC4與外置電路元件，具體為555定時器芯片的輸入端2引腳接分頻電路模塊的輸出端，反相輸出端7引腳與輸入端6引腳相接，同時輸入端6引腳對地接入電容。
[0012]本發(fā)明的另一目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0013]一種定時控制電路通斷的節(jié)能方法，包含以下順序的步驟:
[0014]S1.電源為多諧振蕩電路、分頻電路和單穩(wěn)態(tài)電路提供所需的工作電壓；
[0015]S2.多諧振蕩電路首先產(chǎn)生工作周期可調(diào)的方波輸出信號并傳輸給分頻電路；
[0016]S3.分頻電路將多諧振蕩電路的輸出信號分頻后提供給單穩(wěn)態(tài)電路；
[0017]S4.單穩(wěn)態(tài)電路產(chǎn)生周期內(nèi)高電平時間可調(diào)的控制信號；
[0018]S5.通過分別調(diào)節(jié)多諧振蕩電路和單穩(wěn)態(tài)電路的電路參數(shù)實現(xiàn)控制信號工作周期和周期內(nèi)高電平時間的可調(diào)，從而使控制信號通過繼電器實現(xiàn)公共電器與220V工頻交流電源間電路的定時通斷。
[0019]步驟S2中，所述的多諧振蕩電路，包括555定時器芯片ICl及外置電路元件，具體為555定時器芯片ICl的輸入端2、6引腳接在一起構(gòu)成施密特觸發(fā)器，反相輸出端7引腳經(jīng)RC積分電路接回到2、6引腳。
[0020]步驟S3中，所述的分頻電路，包括依次串聯(lián)的14位二進制串行計數(shù)/脈沖分頻器IC2、十進制計數(shù)/脈沖分配器IC3、反相器。多諧振蕩電路模塊的輸出信號工作周期十分有限，用分頻電路模塊拓寬其工作周期。
[0021]步驟S4中，所述的單穩(wěn)態(tài)電路，包括555定時器芯片IC4與外置電路元件，具體為555定時器芯片的輸入端2引腳接分頻電路模塊的輸出端，反相輸出端7引腳與輸入端6引腳相接，同時輸入端6引腳對地接入電容。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果:
[0023]1、能夠定時控制公共電器與220V工頻交流電源間的電路通斷；
[0024]2、可實現(xiàn)公共電器工作周期和周期內(nèi)工作時間的可調(diào)，且調(diào)節(jié)范圍大，定時操作方便、快捷；
[0025]3、獨立安裝在公共電器插頭與插座之間，裝置體積小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、裝卸方便，適合在220V工頻交流電源供電的用電具有規(guī)律性的公共電器上推廣使用，可有效地減少電能浪費，具有很大的實用價值和廣闊的市場空間。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明所述的一種定時控制電路通斷的節(jié)能插頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為圖1所述節(jié)能插頭的多諧振蕩電路的電路圖；
[0028]圖3為圖1所述節(jié)能插頭的分頻電路的電路圖；
[0029]圖4為圖1所述節(jié)能插頭的單穩(wěn)態(tài)電路的電路圖；
[0030]圖5為圖1所述節(jié)能插頭與外電路的接線示意圖；
[0031]圖6為圖1所述節(jié)能插頭的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0033]如圖1，一種定時控制電路通斷的節(jié)能插頭，包括順序相連的多諧振蕩電路、分頻電路、單穩(wěn)態(tài)電路、繼電器，還包括分別與多諧振蕩電路、分頻電路、單穩(wěn)態(tài)電路相連的電源；
[0034]如圖2，所述的多諧振蕩電路，包括555定時器芯片ICl及外置電路元件，具體為:
[0035](1)555定時器芯片ICl的輸入端2、6引腳接在一起構(gòu)成施密特觸發(fā)器，反相輸出端7引腳經(jīng)RC積分電路接回到2、6引腳；
[0036](2) ICl與外置電路元件電阻札和R 5、電位器R2、電容CjP C fl組成的電路為多諧振蕩電路，輸入輸出信號為一個持續(xù)的方波信號，工作周期為:
[0037]T = 0.693 [2 (R2+R5) +R1] C1
[0038](3)其輸出信號的工作周期可通過調(diào)節(jié)電位器R2來改變，可調(diào)范圍為14ms?750ms ；
[0039](4) ICl選用低功耗CMOS型555芯片，Cl選用IuF鉭電解電容；
[0040]如圖3，所述的分頻電路，包括依次串聯(lián)的14位二進制串行計數(shù)/脈沖分頻器IC2、十進制計數(shù)/脈沖分配器IC3、反相器；具體為:
[0041](I)所述分頻電路模塊由一片14位二進制串行計數(shù)/脈沖分頻器IC2和一片十進制計數(shù)/脈沖分配器IC3串聯(lián)而成；
[0042](2)通過分頻器IC2進行212= 4096次分頻，通過分頻器IC3進行10次分頻，因此多諧振蕩電路模塊輸出信號的工作周期擴大4096*10 = 40960倍，為:10min?8.5h ;
[0043](3)在IC3的輸出端串聯(lián)一個反相器，以滿足單穩(wěn)態(tài)電路模塊的輸入信號必須為負脈沖波的要求；
[0044](4) IC2采用CMOS型14位二進制串行計數(shù)/脈沖分頻器⑶4020，IC3采用CMOS型十進制計數(shù)/脈沖分配器CD4017 ;
[0045]如圖4，所述的單穩(wěn)態(tài)電路，包括555定時器芯片IC4與外置電路元件，具體為:
[0046](1)555定時器芯片的輸入端2引腳接分頻電路模塊的輸出端，反相輸出端7引腳與輸入端6引腳相接，同時輸入端6引腳對地接入電容。
[0047](2) IC4與外置電路元件電阻R6、電位器R4、電容(:2和C ^組成的電路為單穩(wěn)態(tài)電路，輸出的控制信號的周期內(nèi)高電平時間為:
[0048]Td= 1.1 (R 4+R6) C2
[0049](3)其周期內(nèi)高電平