專利名稱：智能節(jié)能電源插座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及基本電氣元件領(lǐng)域，尤其是指一種智能節(jié)能電源插座。
背景技術(shù)：
目前，節(jié)能已經(jīng)成為我國(guó)當(dāng)前和以后急需解決的問題。解決待機(jī)能耗是節(jié)能的一個(gè)只要組成部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)一般家庭的電視機(jī)平均功耗大約在8～15W左右，現(xiàn)代的家庭里還有音響、DVD機(jī)、電腦、電熱水器等設(shè)備，一般辦公場(chǎng)所有復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)等等設(shè)備，人們有時(shí)候?yàn)榱朔奖?，并沒有在離開時(shí)斷開電源，成萬(wàn)上億數(shù)量的設(shè)備構(gòu)成了我們社會(huì)巨大的待機(jī)功耗，消耗了我們大量的能源和金錢。針對(duì)解決待機(jī)功耗，市場(chǎng)上已經(jīng)有一些定時(shí)的插座，但是這些產(chǎn)品都有不足的地方1、有的定時(shí)機(jī)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，不能做多天多時(shí)段或周期性的設(shè)定；2、部分使用普通繼電器給控制電路供電，在通電或斷電時(shí)需要給線圈供電，本身就要額外多耗費(fèi)能量，而且功耗還比較大，一般要大于3～5W。3、有的產(chǎn)品使用了工頻變壓器對(duì)控制電路提供電源，工頻變壓器本身也有較大的損耗和待機(jī)功耗。4、對(duì)多時(shí)段設(shè)定沒有規(guī)則檢查功能，會(huì)出現(xiàn)無(wú)效規(guī)則的問題，如兩個(gè)相鄰時(shí)間都設(shè)成開或關(guān)。已有產(chǎn)品沒有解決。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種有效節(jié)約待機(jī)功耗的智能節(jié)能電源插座。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它由插頭、過流保護(hù)元件、插座體(包括插座位1、2...)、開關(guān)電源、控制電路、三檔位開關(guān)、液晶顯示、按鈕、磁保持繼電器組成。
插頭火線經(jīng)過過流保護(hù)元件和磁保持繼電器觸點(diǎn)接到插座本體的火線插位上，零線和地線直接連接插座本體的零線和地線位上，開關(guān)電源分別連接經(jīng)過過流保護(hù)元件的火線和零線，取得220V交流電壓，輸出直流電源到控制電路，控制電路由三檔位開關(guān)和三個(gè)按鈕輸入，輸出LCD液晶顯示和控制磁保持繼電器線圈兩端。
開關(guān)電源給控制電路提供高效率電源，控制電路包括RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，能夠自動(dòng)走時(shí)，并備有后備電源，一旦外接電源斷開或失電，實(shí)時(shí)時(shí)鐘仍能夠長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行。
三檔位開關(guān)和按鈕是控制電路的輸入部分，用戶通過三檔位開關(guān)切換通電、自動(dòng)、斷電三種不同的使用狀態(tài)，用戶可以通過按鈕對(duì)通斷電的時(shí)間規(guī)則和當(dāng)前時(shí)間等信息進(jìn)行設(shè)定。液晶顯示屏和磁保持繼電器是控制電路的輸出。液晶顯示屏可顯示當(dāng)前時(shí)間和在設(shè)定狀態(tài)下顯示設(shè)定信息。磁保持繼電器對(duì)插頭通往插座體的火線進(jìn)行通斷電控制。根據(jù)磁保持繼電器的原理，繼電器控制線圈平時(shí)不需要做通電維持，只需在觸點(diǎn)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)(閉合和斷開的狀態(tài)變化)，才需要對(duì)線圈進(jìn)行通電，不同的通電方向，可以控制觸點(diǎn)是打到合上或斷開的位置。
用戶操作時(shí)，可按一般插座的操作方式，將三檔位開關(guān)打到開或關(guān)的位置，強(qiáng)制將繼電器切換到通或斷的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)普通插座的功能。用戶還可以將其打到中間的自動(dòng)位置，進(jìn)入自動(dòng)狀態(tài)。這時(shí)控制電路將根據(jù)原來設(shè)定的規(guī)則對(duì)繼電器進(jìn)行自動(dòng)控制。
用戶對(duì)時(shí)間規(guī)則的設(shè)定，可對(duì)一個(gè)星期周期的開關(guān)時(shí)間規(guī)則進(jìn)行設(shè)置，在這個(gè)周期內(nèi)可設(shè)置多個(gè)時(shí)間規(guī)則，既可以是單天內(nèi)的開關(guān)控制，也可以做跨天的開關(guān)控制。每個(gè)周期結(jié)束，沒有新的設(shè)置的話，自動(dòng)循環(huán)。
用戶將三檔位開關(guān)大道關(guān)的位置時(shí)，可對(duì)時(shí)間規(guī)則進(jìn)行設(shè)置。三檔位開關(guān)打到開的位置時(shí)，可對(duì)當(dāng)前時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。
本實(shí)用新型通過以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1、最大程度節(jié)能，本專利產(chǎn)品本身功耗很小，平時(shí)功耗可以小于1W，動(dòng)作瞬時(shí)功耗大約為5W，但一次動(dòng)作時(shí)間不超過0.5秒。通過本產(chǎn)品控制插座上的電器開關(guān)，可以把插座上的電器總待機(jī)功耗降到1W以下。
2、以一個(gè)星期為周期，可以在一個(gè)星期內(nèi)設(shè)置多個(gè)控制時(shí)間和動(dòng)作，更符合一般家庭和工作使用規(guī)律。
3、安全，可以實(shí)現(xiàn)人員下班后離開和家庭成員上班離開時(shí)自動(dòng)給電器斷電，最大程度解決無(wú)人值守時(shí)可能發(fā)生的電器故障和火災(zāi)隱患。
4、使用三檔位開關(guān)來切換開、關(guān)、自動(dòng)三種狀態(tài)，符合一般人使用普通插座的習(xí)慣。
5、可在一個(gè)多插位插座上保留一個(gè)另外顏色的插座，不受設(shè)定控制，以供一些需長(zhǎng)期通電的設(shè)備使用，以及插座級(jí)聯(lián)使用。


附圖1為本實(shí)用新型的原理圖；附圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述如圖1所示，本實(shí)施例主要由插頭1、保險(xiǎn)管2(即過流保護(hù)元件)、插座本體3、開關(guān)電源4、控制電路5、三檔位開關(guān)6、液晶顯示屏7、按鈕8、磁保持繼電器9組成，插頭1的火線經(jīng)過保險(xiǎn)管2和磁保持繼電器9的觸點(diǎn)接到插座本體3的火線插位上，零線和地線直接連接插座本體3的零線和地線位上，開關(guān)電源4分別連接經(jīng)過保險(xiǎn)管2的火線和零線，取得220V交流電壓，輸出直流電源到控制電路5，控制電路5由三檔位開關(guān)6和按鈕8輸入，經(jīng)運(yùn)算控制后輸出到LCD液晶顯示屏7和控制磁保持繼電器9線圈兩端。
如圖2所示，開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)為220V電源交流電線路并聯(lián)電容C1并串聯(lián)電感L1連接橋堆B1，橋堆B1整流輸出正電源與負(fù)電源，正負(fù)電源并聯(lián)電容C2，正電源串聯(lián)TVS管ZD1和二極管D1接入開關(guān)電源芯片U1的3腳，正電源與開關(guān)電源芯片U1的3腳并接開關(guān)變壓器T1的原邊；開關(guān)變壓器T1的反饋繞組一端接二極管D2正極，二極管D2負(fù)極通過電容C4與反饋繞組另一端連接，并接到開關(guān)電源芯片U1第2腳和負(fù)電源上；二極管D2負(fù)極還串接光耦U2輸出端接到開關(guān)電源芯片U1第1腳；開關(guān)電源芯片U1第1腳通過電阻R1和電容C3連接到開關(guān)電源芯片U1的2腳，開關(guān)變壓器T1的輸出繞組一端接二極管D3，二極管D3負(fù)極與輸出繞組另一端并聯(lián)電容C5，二極管D3負(fù)極還串接燈L2提供VCC電源，電容C5的負(fù)極為GND，二極管D3的負(fù)極通過串聯(lián)電阻R2和光耦U2輸入端和穩(wěn)壓管ZD2接入GND，電阻R3并接在電阻R2和光耦U2輸出端，電容C6連接穩(wěn)壓管ZD2的負(fù)極、開關(guān)電源芯片U1的第2腳，和VCC電源、電容C5的負(fù)極GND接入圖3的控制電路中。
控制電路如圖3所示VCC電源和電容C5的負(fù)極GND從圖2開關(guān)電源處接入，VCC電源通過芯片U3產(chǎn)生VDD電源，電容C8為VDD電源的濾波電容，電阻R4、R5、R6、R7、R8是按鈕S1、S2、S3、S4的上拉電阻，按鈕S1、S2、S3、S4分別接入芯片U5MCU的12、11、7、9、8腳，芯片U4是實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，第3腳接可充電電池BT1，第4腳接地，第1、2腳接晶振Y1，第8腳接VDD電源，第5、6、7腳分別接芯片U5的2、3、4腳，芯片U5的1腳驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D4，芯片U5的20、19、18、17腳分別接液晶驅(qū)動(dòng)芯片U6的CS、DATA、RD、WR腳，液晶驅(qū)動(dòng)芯片U6的COM0-COM4，SEG0-SEG32接液晶屏，芯片U5的14、16腳接驅(qū)動(dòng)芯片U7的第3、7腳，驅(qū)動(dòng)芯片U7的1、5輸出腳接磁保持繼電器K1線圈，驅(qū)動(dòng)芯片U7的8腳接VCC電源，磁保持繼電器K1的觸點(diǎn)用于控制插座本體火線的通斷。
以上所述之實(shí)施例只為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非以此限制本實(shí)用新型的實(shí)施范圍，故凡依本實(shí)用新型之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.智能節(jié)能電源插座，主要由插頭、過流保護(hù)元件、插座本體、開關(guān)電源、控制電路、三檔位開關(guān)、液晶顯示屏、按鈕、磁保持繼電器組成，其特征在于插頭的火線經(jīng)過過流保護(hù)元件和磁保持繼電器的觸點(diǎn)接到插座本體的火線插位上，零線和地線直接連接插座本體的零線和地線位上，開關(guān)電源分別連接經(jīng)過過流保護(hù)元件的火線和零線，取得220V交流電壓，輸出直流電源到控制電路，控制電路由三檔位開關(guān)和按鈕輸入，經(jīng)運(yùn)算控制后輸出到LCD液晶顯示屏和控制磁保持繼電器線圈兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)能電源插座，其特征在于開關(guān)電源的電路結(jié)構(gòu)為220V電源交流電線路并聯(lián)電容C1并串聯(lián)電感L1連接橋堆B1，橋堆B1整流輸出正電源與負(fù)電源，正負(fù)電源并聯(lián)電容C2，正電源串聯(lián)TVS管ZD1和二極管D1接入開關(guān)電源芯片U1的3腳，正電源與開關(guān)電源芯片U1的3腳并接開關(guān)變壓器T1的原邊；開關(guān)變壓器T1的反饋繞組一端接二極管D2正極，二極管D2負(fù)極通過電容C4與反饋繞組另一端連接，并接到開關(guān)電源芯片U1第2腳和負(fù)電源上；二極管D2負(fù)極還串接光耦U2輸出端接到開關(guān)電源芯片U1第1腳；開關(guān)電源芯片U1第1腳通過電阻R1和電容C3連接到開關(guān)電源芯片U1的2腳，開關(guān)變壓器T1的輸出繞組一端接二極管D3，二極管D3負(fù)極與輸出繞組另一端并聯(lián)電容C5，二極管D3負(fù)極還串接燈L2提供VCC電源，電容C5的負(fù)極為GND，二極管D3的負(fù)極通過串聯(lián)電阻R2和光耦U2輸入端和穩(wěn)壓管ZD2接入GND，電阻R3并接在電阻R2和光耦U2輸出端，電容C6連接穩(wěn)壓管ZD2的負(fù)極、開關(guān)電源芯片U1的第2腳，和VCC電源、電容C5的負(fù)極GND接入控制電路中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能節(jié)能電源插座，其特征在于控制電路的電路結(jié)構(gòu)為VCC電源和電容C5的負(fù)極GND從開關(guān)電源處接入，VCC電源通過芯片U3產(chǎn)生VDD電源，電容C8為VDD電源的濾波電容，電阻R4、R5、R6、R7、R8是按鈕S1、S2、S3、S4的上拉電阻，按鈕S1、S2、S3、S4分別接入芯片U5MCU的12、11、7、9、8腳，芯片U4是實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，第3腳接可充電電池BT1，第4腳接地，第1、2腳接晶振Y1，第8腳接VDD電源，第5、6、7腳分別接芯片U5的2、3、4腳，芯片U5的1腳驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管D4，芯片U5的20、19、18、17腳分別接液晶驅(qū)動(dòng)芯片U6的CS、DATA、RD、WR腳，液晶驅(qū)動(dòng)芯片U6的COM0-COM4，SEG0-SEG32接液晶屏，芯片U5的14、16腳接驅(qū)動(dòng)芯片U7的第3、7腳，驅(qū)動(dòng)芯片U7的1、5輸出腳接磁保持繼電器K1線圈，驅(qū)動(dòng)芯片U7的8腳接VCC電源，磁保持繼電器K1的觸點(diǎn)用于控制插座本體火線的通斷。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種有效節(jié)約待機(jī)功耗的智能節(jié)能電源插座。它由插頭、過流保護(hù)元件、插座體(包括插座位1、2…)、開關(guān)電源、控制電路、三檔位開關(guān)、液晶顯示、按鈕、磁保持繼電器組成。插頭火線經(jīng)過過流保護(hù)元件和磁保持繼電器觸點(diǎn)接到插座本體的火線插位上，零線和地線直接連接插座本體的零線和地線位上，開關(guān)電源分別連接經(jīng)過過流保護(hù)元件的火線和零線，取得220V交流電壓，輸出直流電源到控制電路，控制電路由三檔位開關(guān)和三個(gè)按鈕輸入，輸出LCD液晶顯示和控制磁保持繼電器線圈兩端。
文檔編號(hào)H02M7/12GK2867654SQ20062005706
公開日2007年2月7日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月31日
發(fā)明者曹敏煊 申請(qǐng)人:王衛(wèi)東, 曹敏煊