一種電視機節(jié)能電源插座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及節(jié)能電源插座技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電視機節(jié)能電源插座。
【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活中，人們在電視機遙控關(guān)機后一般都不會拔掉電源插頭，電視機還會消耗電能，電視機遙控關(guān)機后的待機功耗約為3W。同時，長時間待機會加速電視機老化，縮短使用壽命，增大安全隱患。電視機使用面廣，使用頻率高，改變?nèi)藗兊氖褂昧晳T較難，但運用智能優(yōu)化設(shè)計的斷電插座可實現(xiàn)節(jié)能。目前，國內(nèi)外關(guān)于智能斷電節(jié)能插座的研究，已有一些技術(shù)成果，但遲遲未能得到推廣應(yīng)用，主要有兩個方面的原因:一是目前國內(nèi)專門為電視機設(shè)計的斷電電路板，面積較大，與排插集成應(yīng)用有較大難度。二是耗電和成本較高。因此，研究和應(yīng)用電視機節(jié)能電源插座，對節(jié)能和安全使用電視機，有重要的現(xiàn)實和積極意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有電源插座的不足，本實用新型公開一種電視機節(jié)能電源插座。該電視機節(jié)能電源插座采用HLW8012單相電能計量芯片測量電視機消耗的有功功率，應(yīng)用AT89C2051單片機進行數(shù)據(jù)處理和控制電源插座與交流市電的接通與斷開，利用非隔離十5V電源供電，電源插座主插孔的最大負載電流為10A，主插孔的負載功率小于5W時自動斷開電源插座與交流市電的連接。將電視機的電源插頭插入主插孔，電視機周邊設(shè)備的電源插頭插在副插孔中，在電視機遙控關(guān)機進入待機狀態(tài)時，自動斷開電視機及周邊設(shè)備的電源，從而實現(xiàn)節(jié)能。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種電視機節(jié)能電源插座，由功率計量電路、控制電路、電源電路和電源插座組成。功率計量電路由集成電路芯片HLW8012，電阻Rl?R8和電容Cl?C4組成。控制電路由AT89C2051單片機，電阻R9，電容C5?C8，晶振Xl，遙控接收器IRl，按鈕SET，三極管BGl，二極管Dl和繼電器Jl組成。電源電路由集成電路芯片78L05，電阻R10、R11，電容C9?C12，二極管D2、D3和穩(wěn)壓二極管DZl組成。電源插座由一個主插孔和三個副插孔組成；功率計量電路的輸入端接交流市電，輸出端接控制電路的功率計量輸入端，控制電路的交流市電輸入端接交流市電，輸出端接電源插座，電源電路的輸入端接交流市電，輸出端接功率計量電路和控制電路的直流電源輸入端。
[0005]本實用新型的積極效果在于:電路簡單、體積小、重量輕，成本低、功耗小、價格便宜，操作簡單，使用方便。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0007]圖2為本實用新型的功率計量電路和電源插座。
[0008]圖3為本實用新型的控制電路。
[0009]圖4為本實用新型的電源電路。
【具體實施方式】
[0010]如附圖1所示，本實用新型由功率計量電路、控制電路、電源電路和電源插座組成。功率計量電路的輸入端接交流市電，輸出端接控制電路的功率計量輸入端，控制電路的交流市電輸入端接交流市電，輸出端接電源插座，電源電路的輸入端接交流市電，輸出端接功率計量電路和控制電路的直流電源輸入端。
[0011]如附圖2所示，功率計量電路由集成電路芯片HLW8012，電阻Rl?R8和電容Cl?C4組成。電阻Rl與R2 —端的連接點接電源插座主插孔的零線端，R3 一端與Rl另一端的連接點接地，并連接電源插座三個副插孔的零線端和交流市電的零線，主插孔和三個副插孔的火線端相連，并連接控制電路中的繼電器Jl的2腳。R2的另一端與Cl的一端相連為電流采樣的輸出端V1P，與THLW8012的2腳VlP相連接，R3的另一端與C2的一端相連為電流采樣的輸出端V1N，與THLW8012的3腳VlN相連接，Cl與C2的另一端相連并接地。R4、R5、R6、R7串聯(lián)，R4的另一端接交流市電的火線，R8與C3并聯(lián)的一端接地，并聯(lián)的另一端與R7的另一端相連為電壓采樣的輸出端V2P，接THLW8012的4腳電壓采樣輸入端V2P。THLW8012的I腳接+ 5V電源和C4的一端，C4的另一端接地；5腳接地；6腳接控制電路的AT89C2051的6腳，7、8腳懸空不用。
[0012]功率采樣可分為電流和電壓采樣，電流、電壓的采樣有電阻采樣和互感器采樣兩種方式，互感器采樣方式體積大、成本高，本實用新型的電流和電壓采樣都采用電阻采樣方式。電視機的電流流過電阻R1，經(jīng)R2、C1和R3、C2阻容濾波，將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號。電流采樣電阻Rl設(shè)計為0.002 Q/2W的錳銅電阻，最大采樣電流為10A。電壓采樣是利用電阻R4?R8串聯(lián)分壓采樣，將R8分得的電壓經(jīng)C3濾波得到采樣電壓。電阻R4?R7的電阻值都設(shè)計為470ΚΩ，R8的電阻值為IK Ω，實用于對220V交流市電的電壓采樣。
[0013]HLW8012是深圳市合力為科技公司設(shè)計的單相電能計量芯片，可測量有功功率、電流和電壓的有效值。采用CMOS工藝，S0P8封裝，內(nèi)置晶振、2.43V電壓參考源和電源監(jiān)控電路，+ 5V單電源供電，工作時的功耗不大于15mW。輸出的高頻脈沖CF是占空比為1:1的方波，通過測量CF引腳輸出的高頻脈沖的頻率計算有功功率。
[0014]如附圖3所示，控制電路由AT89C2051單片機，電阻R9，電容C5?C8，晶振XI，遙控接收器IR1，按鈕SET，三極管BG1，二極管Dl和繼電器Jl組成。AT89C2051的I腳接R9一端與C6負極的連接點，2、3、8、9、11、14?19腳懸空不用，4腳接晶振Xl —端與電容C7 —端的連接點，5腳接晶振Xl另一端與電容C8 —端的連接點，6腳接遙控接收器TL0038b的I腳，7腳接HLW8012的6腳，12腳按鈕SET的一端，13腳接三極管BGl的基極，10腳與R9、C5、C7、C8、SET的另一端和BGl的發(fā)射極都接地，20腳、C6的正極和的C5 —端都接+ 5V電源。TL0038b的2腳接地，3腳接+ 5V電源。繼電器Jl的I腳接交流市電的火線，2腳與電源插座的主插孔和三個副插孔的火線端相連，3腳與二極管Dl的正極和三極管BGl的集電極相連接，4腳與Dl的負極和+ 12V電源相連接。
[0015]AT89C2051是ATMEL公司生產(chǎn)的高性能、低電壓CMOS 8位單片機。AT89C2051的I腳是復位端，R9、C6組成單片機的復位電路。AT89C2051的4腳、5腳內(nèi)部電路與外部晶振Xl和電容C7、C8組成時鐘振蕩電路。AT89C2051通過測量電能計量芯片HLW8012的CF引腳輸出的高頻脈沖的頻率來計算有功功率。本實用新型設(shè)計主插孔的負載功率小于5W時，AT89C2051的13腳輸出低電平，通過三極管BGl驅(qū)動繼電器來斷開電源插座的火線端與交流市電火線的連接。因此，在電視機遙控關(guān)機進入待機狀態(tài)時，能自動斷開電視機及周邊設(shè)備(機頂盒、路由器、功放等)的電源，從而實現(xiàn)節(jié)能。
[0016]紅外遙控接收器TL00