專利名稱：超壓過流斷電保護的節(jié)能插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬電子控制領(lǐng)域，有超壓與過流斷電保護功能，能檢測負載電流的過大過小變化，自動切斷電源的節(jié)能插座。
技術(shù)背景1、大多數(shù)節(jié)能控制電路沒有超壓與過流斷電保護功能，市電超壓或電器過流短路時，損壞用電設(shè)備，甚至釀成事故。2、人們用電時，習(xí)慣遙控關(guān)機，讓電器待機，長時間待機耗電，不利于電器養(yǎng)護，費電還影響電器壽命，甚至釀成事故。為消除待機時的功耗，避免長時間通電，多數(shù)電器用完后不能忘記拔插頭，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(fā)明內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種自動交流關(guān)斷的節(jié)能插座，屬節(jié)能控制領(lǐng)域；市電超壓時，自動切斷電源。檢測主控輸出端電器負載的電流的過大過小變化，即限定主控輸出端用電大小范圍，超過設(shè)定功率時，過流關(guān)斷保護。而主控輸出端的電器關(guān)機或待機，輸出小于設(shè)定的功率時，進行節(jié)能控制，自動切斷全部電源。實現(xiàn)控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設(shè)備電源延時全部關(guān)斷目的，零功耗節(jié)能。適合電腦、多媒體，電視、家庭影音系統(tǒng)等系列相關(guān)電器使用。超壓過流斷電保護的節(jié)能插座，其特征在于，由啟動鈕、關(guān)閉鈕、系統(tǒng)電源、超壓保護電路，延時電路，繼電器，取樣電阻，節(jié)能控制電路，過流限電檢測電路，指示燈、一個主控輸出端與多個受控輸出端組成。啟動鈕ANl與繼電器的常開觸點JKl并接，再串接于電源輸入輸出端，輸出端接變壓器變壓整流濾波的系統(tǒng)電源②；系統(tǒng)電源連接于超壓保護電路③，再連接于延時電路④； 延時電路輸出端串接繼電器⑤的線圈端至電源負極；系統(tǒng)電源的負極接電源N端；電源輸出端即為受控輸出端⑩，接外設(shè)相關(guān)電器；電源輸出N端經(jīng)取樣電阻Rl接主控電器，為主控輸出端⑨，電源輸出N端經(jīng)取樣電阻Rl的一路接節(jié)能控制電路⑥，再連接于延時電路的輸入端；電源輸出N端經(jīng)取樣電阻Rl的另一路接過流限電檢測電路⑦，再連接于超壓保護電路控制端。超壓保護電路③連接系統(tǒng)電源的正極串接超壓檢測穩(wěn)壓管VDl后，由電阻電容緩沖，經(jīng)二極管DlO接超壓保護三極管Q2基極，三極管Q2發(fā)射極接電源負極，三極管Q2集電極接電容C4至電源負極，三極管Q2集電極經(jīng)電阻R4接系統(tǒng)電源正極，三極管Q2集電極經(jīng)電阻R3接延時電路供電控制三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極接系統(tǒng)電源正極，三極管Q3的發(fā)射極接延時電路正極電源輸入端。節(jié)能控制電路⑥連接串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，一路經(jīng)電阻R2緩沖，二極管Dl整流，電容C6濾波，電阻R12分流，二極管D2、二極管D3的鉗位，接節(jié)能控制的三極管Ql放大，節(jié)能控制的三極管Ql發(fā)射極接系統(tǒng)電源的負極，節(jié)能控制的三極管Ql的集電極接延時電路ICl的觸發(fā)輸入端，即延時電容C5的正極端。延時電路④連接延時電路由時基集成電路ICl及電阻R5、電容C5組成，延時電路ICl的觸發(fā)輸入端接延時電容C5的正極端，延時電容C5的負極接系統(tǒng)電源的負極，延時電容C5的正極端經(jīng)電阻R5接系統(tǒng)電源的正極。關(guān)閉鈕AN2與電阻R13串接后，并接于延時控制電阻R5兩端；延時電路ICl的輸出端串接繼電器線圈端至電源負極。過流限電檢測電路連接串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，另一路經(jīng)電阻Rll緩沖，二極管D9整流，電容C7濾波，電阻RlO分流，電位器Wl及電阻R9的分壓， 串接過流檢測穩(wěn)壓管VD2至超壓保護三極管Q2的基極。電路工作過程為當(dāng)按下啟動鈕ANl時，輸出電源接通，串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，經(jīng)電阻R2緩沖，二極管Dl整流，電容C6濾波，電阻R12分流，二極管D2、D3的鉗位，為防止主控輸出端接入功率過大的用電器，在Rl上形成電壓過高，損壞三極管Ql，而用電阻R2緩沖，用二極管D2、D3的進行鉗位；三極管Ql放大導(dǎo)通，延時電容C5 的電壓被釋放，控制延時電路不啟控，即經(jīng)電阻R5的向延時電容C5充電的電源被三極管Ql 短路至電源負極，控制時基集成電路ICl的觸發(fā)輸入端為低電平，保持時基集成電路ICl的輸出端為高電平，使繼電器維持吸合。超壓保護當(dāng)按下啟動鈕ANl時，電源接通，系統(tǒng)電源供超壓檢測電路工作，220V 的市電正常時，穩(wěn)壓管VDl不導(dǎo)通，超壓保護三極管Q2截止，系統(tǒng)電源經(jīng)電阻R4、R3至延時電路供電控制三極管Q3的基極，使三極管Q3導(dǎo)通，延時電路得電，繼電器吸合。如果220V 的市電升高超過設(shè)定值時，穩(wěn)壓管VDl導(dǎo)通，三極管Q2導(dǎo)通，三極管Q3截止，延時電路失電，繼電器釋放，切斷電源，進入自鎖保護狀態(tài)；電容C4為電源在超壓臨界點時防繼電器抖動，使繼電器果斷釋放而設(shè)。節(jié)能控制當(dāng)主控輸出端的用電器停止工作時，主控輸出端的電器用電功率小于設(shè)定值時，串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，不足以使三極管Ql放大導(dǎo)通時，即三極管Ql截止，系統(tǒng)電源經(jīng)電阻R5向電容C5充電延時，電壓升高至電源電壓的2/3 時，延時電路ICl的輸出端翻轉(zhuǎn)為低電平，繼電器JKl釋放，電源全部關(guān)斷。過流限電檢測當(dāng)主控輸出端接入的電器功率超過設(shè)置值，或主控輸出端的電器短路及產(chǎn)生故障造成輸出功率增大，串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的電壓升高， 經(jīng)電阻Rll緩沖，二極管D9整流，電容C7濾波，電阻RlO分流，電位器Wl及電阻R9的分壓得到的電壓，經(jīng)過流檢測穩(wěn)壓管VD2檢測，過流檢測穩(wěn)壓管VD2導(dǎo)通，超壓保護三極管Q2導(dǎo)通，延時電路供電控制三極管Q3截止，延時電路失電，繼電器釋放，切斷電源。二極管DlO 隔開超壓保護與過流關(guān)斷電路之間的干擾。設(shè)定RlO與R9及Rl的電阻值，調(diào)整電位器W1， 選取VD2的穩(wěn)壓值，整定主控輸出端的過流關(guān)斷的保護值，即控制主控輸出端的最大用電功率。在按下關(guān)閉鈕AN2時，正極電源經(jīng)關(guān)閉鈕AN2、電阻R13使延時電路觸發(fā)輸入端為高電平，其輸出端為低電平，繼電器釋放，切斷電源。有益效果為控制電路簡單，有超壓斷電保護功能。檢測主控輸出端所接電器負載的電流的過大過小變化，過流時限電關(guān)斷保護，有可調(diào)設(shè)定主控輸出端電器的最大用電功率。而主控輸出端的電器關(guān)機或待機，輸出小于設(shè)定的功率時，進行節(jié)能控制，自動切斷全
4部電源。實現(xiàn)控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設(shè)備電源延時全部關(guān)斷目的， 零功耗節(jié)能。方便實用，安全節(jié)能。

圖1為構(gòu)成圖。圖2為電路圖。圖2中①啟動鈕AN1，②系統(tǒng)電源，③超壓保護電路，④延時電路，⑤繼電器，⑥節(jié)能控制電路，⑦過流限電檢測電路，⑧取樣電阻，⑨主控輸出端，⑩多個受控輸出端；AN2為關(guān)閉鈕，ICl為時基集成電路NE555。Ql為節(jié)能控制的三極管，Q2為超壓保護三極管，Q3為延時電路供電控制三極管。
具體實施方式
超壓過流斷電保護的節(jié)能插座，如圖1、圖2所示，適合系列相關(guān)電器使用，帶有超壓與過流斷電保護功能，控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設(shè)備電源延時全部關(guān)斷目的的一種節(jié)能插座；出啟動鈕、關(guān)閉鈕、系統(tǒng)電源、超壓保護電路，延時電路，繼電器，取樣電阻，節(jié)能控制電路，過流限電檢測電路，指示燈、一個主控輸出端與多個受控輸出端組成。其中延時電路④，ICl為時基集成電路NE555，繼電器⑤為Jl用JZC-23F，R1-14 為電阻，C1-7為電解電容，D1-10為二極管，指示燈為發(fā)光二極管Dll，VDl-2為穩(wěn)壓管。① 為啟動鈕AN1，AN2為關(guān)閉鈕，AN1、AN2為自復(fù)位按鈕，ANl應(yīng)選用觸點電流大的自復(fù)位按鈕； Ql、Q2、Q3為NPN型三極管，Q3選NPN型中功率三極管C2383 ；系統(tǒng)電源②為變壓器變壓整流濾波隨市電變化的電源，電源變壓器用質(zhì)量好的，標稱功率不小于4W。受控輸出端⑩可連接多個電器，總負荷應(yīng)控制在2000W以內(nèi)，根據(jù)取樣電阻Rl的功率，主控輸出端⑨負荷應(yīng)控制在400W以內(nèi)。超壓保護電路③，超壓保護的檢測穩(wěn)壓管VDl為自耦調(diào)壓器依需要整定調(diào)至^OV 切斷保護時的取值，穩(wěn)壓管VDl取1-3只串接，關(guān)鍵在穩(wěn)壓管取值，遠比電阻分壓、比較器等電路簡單、靈敏、穩(wěn)定、可靠；電阻R6、R8及電容C2、C3起分壓分流整形緩沖作用。二極管 DlO隔開超壓與過流關(guān)斷電路之間的干擾。當(dāng)按下啟動鈕ANl時，電源接通，系統(tǒng)電源供超壓檢測電路工作，220V的市電正常時，穩(wěn)壓管VDl不導(dǎo)通，三極管Q2截止，系統(tǒng)電源經(jīng)電阻R4、R3至三極管Q3的基極，使三極管Q3導(dǎo)通，延時電路④得電控制延時，執(zhí)行繼電器⑤吸合。如果220V的市電升高超過設(shè)定值時，如超過^OV時，穩(wěn)壓管VDl導(dǎo)通，三極管Q2導(dǎo)通，三極管Q3截止，延時電路失電，繼電器釋放，切斷電源，進入自鎖保護狀態(tài)電容C4為電源在超壓臨界點時防繼電器抖動，使繼電器果斷釋放而設(shè)。R2-13為普通電阻，關(guān)鍵串接在主控電器輸出端能感知主控電器的負載變化的取樣大功率取樣電阻Rl的選取，截取一段電爐絲，套上滌綸套管或瓷管，兩端用銅板或鋁板及螺絲壓接牢固，并有利于散熱，主控電器工作時，電阻Rl兩端能形成0. 5V以上的交流電壓，整流濾波后大于0. 6V的電壓，使三極管Ql導(dǎo)通；為防止主控輸出端接入功率過大的用電器，在Rl上形成電壓過高，損壞三極管Q1，而用電阻R2緩沖，用二極管D2、D3的進行鉗位；主控電器工作時，三極管Ql放大導(dǎo)通，延時電容C5的電壓被釋放，電容C5正極的電壓下降，即電源經(jīng)電阻R5的電源電壓被三極管Ql導(dǎo)通短路至電源負極，即延時電路NE555的 2腳6腳為低電位，其3腳輸出高電平，繼電器Jl吸合，輸出接通。當(dāng)主控電器停止工作時，比如直接手動關(guān)斷電視機電源，遙控電視機關(guān)機，或電視機經(jīng)定時關(guān)機，進入待機狀態(tài)，電視機停止工作，或程序關(guān)機電腦主機停止工作，串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，不足以使三極管Ql放大導(dǎo)通時，即三極管Ql截止， 系統(tǒng)電源經(jīng)電阻R5向電容C5充電延時，電壓升高至電源的2/3時，時基集成電路ICl的輸出端為低電平，繼電器JKl釋放，電源全部關(guān)斷。過流限電檢測放大電路⑦中，設(shè)定RlO與R9及Rl的電阻值，調(diào)整可調(diào)電阻Wl，選取VD2的穩(wěn)壓值，VD2選取1至2V穩(wěn)壓管。整定主控輸出端的過流關(guān)斷的保護值，即控制主控輸出端的最大用電功率?？烧{(diào)電阻Wl調(diào)整后，根據(jù)需要可換成固定阻值的電阻。開機按下ANl為1-5秒的時間，主控電器進入正常工作狀態(tài)。(如有的電視機需要再按遙控器的電源鍵才能啟動。)關(guān)機①按下關(guān)閉鈕AN2，電源經(jīng)電阻R13使延時電路NE555的2腳6腳為高電位， 其3腳輸出低電平，繼電器Jl釋放，電源關(guān)斷。②關(guān)斷主控電器，主控電器停止工作，經(jīng)電路檢測，切斷電源。③電腦進入程序關(guān)機后，經(jīng)電路檢測，切斷電源。④用遙控器使主控電器待機，或設(shè)定電視機睡眠關(guān)機后成待機狀態(tài)，經(jīng)節(jié)能控制電路檢測控制，繼電器釋放，電源切斷。用法一例臥室看電視，不用起床關(guān)電視機，關(guān)機頂盒，冷天時顯得更方便，睡著前，如遙控電視設(shè)置睡眠定時30分鐘，30分鐘后電視機進入待機狀態(tài)，經(jīng)本節(jié)能插座檢測， 延時20秒，切斷電源，即關(guān)斷電視機的電源同時，連同受控的外設(shè)電器，如機頂盒，衛(wèi)星接收機等電源電受控關(guān)斷，本節(jié)能插座電源同時關(guān)斷，零功耗節(jié)能，備忘。超壓過流斷電保護的節(jié)能插座，有超壓保護功能，能限定主控輸出端用電大小范圍，超過設(shè)定功率時，斷電保護，或主控輸出端用電器小于整定功率時，進行節(jié)能控制，自動切斷全部電源，零功耗節(jié)能?？刂浦骺仉娖饕粰C，達到主控電器受控電器系列設(shè)備電源延時全部關(guān)斷的目的，消除電器待機，適合電腦、多媒體，電視、家庭影音系統(tǒng)等系列相關(guān)電器使用?？刂齐娐泛唵?，成本低，方便實用，安全節(jié)能。
權(quán)利要求1.超壓過流斷電保護的節(jié)能插座，其特征在于，由啟動鈕、關(guān)閉鈕、系統(tǒng)電源、超壓保護電路，延時電路，繼電器，取樣電阻，節(jié)能控制電路，過流限電檢測電路，指示燈、一個主控輸出端與多個受控輸出端組成；啟動鈕Ml與繼電器的常開觸點JKl并接，再串接于電源輸入輸出端，輸出端接變壓器變壓整流濾波的系統(tǒng)電源②；系統(tǒng)電源連接于超壓保護電路③，再連接于延時電路④；延時電路輸出端串接繼電器⑤的線圈端至電源負極；系統(tǒng)電源的負極接電源N端；電源輸出端即為受控輸出端⑩，接外設(shè)相關(guān)電器；電源輸出N端經(jīng)取樣電阻Rl 接主控電器，為主控輸出端⑨，電源輸出N端經(jīng)取樣電阻Rl的一路接節(jié)能控制電路⑥，再連接于延時電路的輸入端；電源輸出N端經(jīng)取樣電阻Rl的另一路接過流限電檢測電路⑦，再連接于超壓保護電路控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座，其特征在于，所述的超壓保護電路，其系統(tǒng)電源的正極串接超壓檢測穩(wěn)壓管VDl后，由電阻電容緩沖，經(jīng)二極管DlO接超壓保護三極管Q2基極，三極管Q2發(fā)射極接電源負極，三極管Q2集電極接電容C4至電源負極，三極管Q2集電極經(jīng)電阻R4接系統(tǒng)電源正極，三極管Q2集電極經(jīng)電阻R3接延時電路供電控制三極管Q3的基極， 三極管Q3的集電極接系統(tǒng)電源正極，三極管Q3的發(fā)射極接延時電路正極電源輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座，其特征在于，所述的節(jié)能控制電路，其串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，一路經(jīng)電阻R2緩沖，二極管Dl整流，電容C6濾波，電阻R12 分流，二極管D2、二極管D3的鉗位，接節(jié)能控制的三極管Ql放大，節(jié)能控制的三極管Ql發(fā)射極接系統(tǒng)電源的負極，節(jié)能控制的三極管Ql的集電極接延時電路ICl的觸發(fā)輸入端，即延時電容C5的正極端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座，其特征在于，所述的延時電路，其延時電路由時基集成電路ICl及電阻R5、電容C5組成，延時電路ICl的觸發(fā)輸入端接延時電容C5的正極端，延時電容C5的負極接系統(tǒng)電源的負極，延時電容C5的正極端經(jīng)電阻R5接系統(tǒng)電源的正極； 關(guān)閉鈕AN2與電阻R13串接后，并接于延時控制電阻R5兩端.
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插座，其特征在于，所述的過流限電檢測電路，其串接在主控電器輸出端取樣電阻Rl形成的信號，另一路經(jīng)電阻Rll緩沖，二極管D9整流，電容C7濾波， 電阻RlO分流，電位器Wl及電阻R9的分壓，串接過流檢測穩(wěn)壓管VD2至超壓保護三極管Q2 的基極。
專利摘要超壓過流斷電保護的節(jié)能插座，其特征在于，由啟動鈕、關(guān)閉鈕、系統(tǒng)電源、超壓保護電路，延時電路，繼電器，取樣電阻，節(jié)能控制電路，過流限電檢測電路，指示燈、一個主控輸出端與多個受控輸出端組成。帶有超壓斷電保護功能，檢測主控輸出端電器負載的電流的過大過小變化，過流時限電關(guān)斷保護；而主控輸出端的電器關(guān)機或待機，輸出小于設(shè)定的功率時，自動切斷全部電源，零功耗節(jié)能。控制主控電器一機，達到主控電器受控電器系列設(shè)備電源延時全部關(guān)斷的目的，消除電器待機，適合電腦、多媒體，電視、家庭影音系統(tǒng)等系列相關(guān)電器使用?？刂齐娐泛唵危杀镜?，方便實用，節(jié)能備忘。
文檔編號H01R13/66GK201994523SQ20112005468
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者蘭如根 申請人:蘭如根