專利名稱：非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，主要 用于節(jié)約電力、防范火災(zāi)發(fā)生。
背景技術(shù)：
如今大功率用電器越來越多，如電熨斗、電暖器、熱風(fēng)機(jī)、電水壺等，這些 大功率用電器在不用時(shí)，如果忘記及時(shí)切斷電源，不僅造成很大的電力浪費(fèi)，不符合節(jié) 能降耗的環(huán)保要求，而且非常容易引發(fā)火災(zāi)。尤其是那些自身沒有自動(dòng)、或定時(shí)關(guān)機(jī)功 能大功率用電設(shè)備均存在著用電方面的安全隱患。為了有效解決這方面的問題，在不改 變?cè)杏秒娫O(shè)備電路和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多種方案試驗(yàn)、分析和比較，實(shí)現(xiàn)用非接觸 方式檢測(cè)大功率用電設(shè)備的工作狀態(tài)。本發(fā)明是利用大功率用電器在通電工作時(shí)，其周圍存在著較強(qiáng)的交變磁場(chǎng)，運(yùn) 用電感線圈作為探頭，并利用靈敏地放大電路將檢測(cè)到微弱的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行放大，并 由相應(yīng)的電路循環(huán)周期性的通過聲、光提醒用戶及時(shí)關(guān)閉用電器電源。以下詳細(xì)說明一種非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置制作的相關(guān)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明是為解決在大功率用電器不使用時(shí)，間斷性的提醒用戶及時(shí) 切斷用電器電源的一種非接觸電子裝置。在設(shè)計(jì)上以不改變?cè)写蠊β视秒娫O(shè)備的結(jié)構(gòu) 和內(nèi)部電路為原則，使用它一來可減少電力浪費(fèi)，二來可有效杜絕大功率用電器引發(fā)的 火災(zāi)，保障用電安全。技術(shù)方案非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，由工頻變壓器(感應(yīng)探頭)、全 橋整流電路、高阻運(yùn)算放大器、電平倒相電路、循環(huán)定時(shí)電路、延時(shí)及直流放大電路、 蜂鳴器、供電電源電路組成，其特征是感應(yīng)探頭使用小型工頻變壓器的初級(jí)，全橋整流 電路使用4只肖特基二極管，高阻運(yùn)算放大器采用CA3140集成電路(IC1)，循環(huán)定時(shí)電 路采用CD4060集成電路(IC2)。各部分電路組成及其元器件相互之間的連接關(guān)系1.檢測(cè)信號(hào)放大電路由高阻運(yùn)算放大器(ICl)、微調(diào)電位器(Wl)、匹配電阻 (Rl)組成，運(yùn)算放大器(ICl)的3腳接全橋整流電路(Dl D4)的正極輸出，運(yùn)算放大 器(ICl)的2腳接匹配電阻(Rl)右端，運(yùn)算放大器(ICl)的6腳接耦合電阻(R2)左端， 運(yùn)算放大器(ICl)的7腳、4腳分別接供電電源正極(VCC)、電路地，微調(diào)電位器(Wl) 上端接電源正極(VCC)，微調(diào)電位器(Wl)下端接電路地。2.電平倒相電路由耦合電阻(R2)、N型晶體管(Tl)和負(fù)載電阻(R3)組成， 耦合電阻(R2)左端接運(yùn)算放大器(ICl)的6腳，耦合電阻(R2)右端接N型晶體管(Tl) 基極，N型晶體管(Tl)集電極分別與負(fù)載電阻(R3)的下端、集成電路(IC2)的12腳相 連，負(fù)載電阻(R3)上端接供電電源正極(VCC)，晶體管(Tl)的發(fā)射極接電路地。
3.循環(huán)定時(shí)電路及振蕩指示電路由振蕩器兼14級(jí)脈動(dòng)計(jì)數(shù)器的復(fù)合集成電 路(IC2)、兩只定時(shí)電阻(R5、R6)、定時(shí)電容(C2)、降壓限流電阻(R4)和發(fā)光二極管 (D5)組成，集成電路(IC2)的11腳接定時(shí)電阻(R5)左端，集成電路(IC2)的10腳接定 時(shí)電阻(R6)左端，集成電路(IC2)的9腳接定時(shí)電容(C2)左端，定時(shí)電阻(R5)的右端 與電阻(R6)、電容(C2)的右端相連，集成電路(IC2)的7腳通過降壓限流電阻(R4)接 發(fā)光二極管(D5)正極，發(fā)光二極管(D5)負(fù)極接電路地，集成電路(IC2)的16腳、8腳 分別接供電電源的正極(VCC)、電路地。4.延時(shí)及直流放大電路由耦合電阻(R7)、P型晶體管(T2)、延時(shí)電容 (C3)和蜂鳴器(Y)組成，延時(shí)電容(C3)正極分別與耦合電阻(R7)的左端、集成電 路CD4060(IC2)的15腳相連，延時(shí)電容(C3)負(fù)極接電路地，耦合電阻(R7)的另一端 接P型晶體管(T2)的基極，P型晶體管(T2)的集電極通過蜂鳴器(Y)接供電電源正極 (VCC)，P型晶體管(T2)的發(fā)射極接電路地。電路工作原理電磁感應(yīng)線圈采用標(biāo)準(zhǔn)工頻降壓變壓器，其次級(jí)線圈空著不用，僅使用變壓器 的初級(jí)線圈(220V)作為關(guān)機(jī)提醒裝置的電磁感應(yīng)線圈(感應(yīng)探頭)。變壓器(B)的初級(jí) 線圈從大功率用電器周圍感應(yīng)接收到交變磁場(chǎng)的電動(dòng)勢(shì)后，由肖特基二極管Dl D4進(jìn) 行全波整流，將整流后的直流信號(hào)輸送至高阻運(yùn)算放大器CA3140 (ICl)的3腳同相輸入 端，使高阻運(yùn)算放大器(ICl)的輸出端維持低電位。高阻運(yùn)算放大器(ICl)的2腳反相 輸入端可用微調(diào)電位器(Wl)進(jìn)行預(yù)置。因此，N型晶體管(Tl)截止不導(dǎo)通，使集成電路CD4060(IC2)的復(fù)位端12腳 處于高電位，集成電路CD4060(IC2)處于關(guān)閉狀態(tài)。那么，集成電路CD4060(IC2)及其 余周邊的電路部分均處于不工作狀態(tài)。當(dāng)大功率電器接通電源工作時(shí)，大功率電器周圍的交變電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)至變壓器B 的初級(jí)，于是高阻運(yùn)算放大器CA3140(IC1)的同相輸入端的電壓上升，使高阻運(yùn)算放 大器CA3140(IC1)的輸出端6腳變?yōu)楦唠娖剑筃型晶體管(Tl)導(dǎo)通，接著集成電路 CD4060(IC2)的復(fù)位端12腳變?yōu)榈碗娖?，集成電路CD4060 (IC2)被激活。IC2采用芯片為CD4060，它是一片振蕩器兼14級(jí)脈動(dòng)計(jì)數(shù)器復(fù)合集成電路，在 電路中用作15分鐘定時(shí)器。在探頭感應(yīng)到用電器周圍的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，且預(yù)定時(shí)間到達(dá)后， 集成電路CD4060(IC2)的15腳將瞬間輸出高電平，集成電路CD4060 (IC2)的15腳所接 的電解電容(C3)被瞬間的高電平充電，P型晶體管(T2)由截止變?yōu)閷?dǎo)通，因電解電容 (C3)上的電壓上升或跌落為逐漸變化，故使P型晶體管(T2)負(fù)載回路中的蜂鳴器(Y)兩 端得到的電壓是從小大、再從大到小變化的，因而蜂鳴器的聲音將隨著電解電容(C3)的 電壓變化而由小到大、再由大到小。與此同時(shí)，集成電路CD4060(IC2)的7腳也同時(shí)間 斷地輸出高電平使其7腳所接的發(fā)光管二極管(D5)閃爍發(fā)光。有益效果本發(fā)明所述的非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，以不改變?cè)杏?電設(shè)備的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電路為原則，在距離大功率用電器35cm之內(nèi)就可檢測(cè)到大功率用電 器是否在工作，并且每隔15分鐘會(huì)主動(dòng)發(fā)出短促的變音嘟聲，不時(shí)提醒用戶您關(guān)閉大功 率用電器的電源，從而達(dá)到保障安全用電和節(jié)約用電的目的。


附圖是非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置電路工作原理圖。附圖中工頻變壓器 (B)為感應(yīng)探頭。Dl D4選用肖特基二極管作為全波整流元件。
具體實(shí)施例方式按照附圖所示電路工作原理圖和

及以下所述的技術(shù)要求實(shí)施，即可實(shí) 現(xiàn)本發(fā)明。元器件選擇1.集成電路ICl采用芯片為CA3140，它是一片用MOSFET為輸入的運(yùn)算放大 器，具有極高的輸入阻抗(1.5ΤΩ)和極低的輸入電流(10PA)。2.集成電路IC2采用芯片為CD4060，它是一片振蕩器兼14級(jí)脈動(dòng)計(jì)數(shù)器復(fù)合集 成電路。3.為了提高工頻變壓器(感應(yīng)探頭)感應(yīng)大功率用電器在工作時(shí)周圍交變磁場(chǎng)的 效果，安裝時(shí)拆去變壓器(B)的金屬緊固外框，且裝置的外殼切不能使用金屬材料。4.元器件名稱及主要技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求
1.非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，由工頻變壓器、全橋整流電路、高阻運(yùn)算放 大器、電平倒相電路、循環(huán)定時(shí)電路、延時(shí)及直流放大電路、蜂鳴器、供電電源組成， 其特征是感應(yīng)探頭使用小型工頻變壓器的初級(jí)，全橋整流電路使用肖特基二極管，高阻 運(yùn)算放大器采用CA3140 (ICl)，循環(huán)定時(shí)集成電路采用CD4060 (IC2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，其特征是檢測(cè)信號(hào)放大 電路由高阻運(yùn)算放大器(ICl)、微調(diào)電位器(Wl)、匹配電阻(Rl)組成，高阻運(yùn)算放大器 (ICl)的3腳接全橋整流(Dl D4)的正極輸出，運(yùn)算放大器(ICl) 2腳接匹配電阻(Rl) 右端，運(yùn)算放大器(ICl) 6腳接耦合電阻(R2)左端，運(yùn)算放大器(ICl) 7腳和4腳分別接 供電電源正極(VCC)、電路地，微調(diào)電位器(Wl)上端接電源正極(VCC)，微調(diào)電位器 (Wl)下端接電路地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，其特征是電平倒相電路 由耦合電阻(R2)、N型晶體管(Tl)和負(fù)載電阻(R3)組成，耦合電阻(R2)右端接N型晶 體管(Tl)基極，N型晶體管(Tl)集電極分別接負(fù)載電阻(R3)的下端和集成電路(IC2) 的12腳，負(fù)載電阻(R3)上端接供電電源正極(VCC)，N型晶體管(Tl)的發(fā)射極接電路 地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，其特征是循環(huán)定時(shí)電路 及振蕩指示電路由集成電路(IC2)、定時(shí)電阻(R5、R6)、定時(shí)電容(C2)、降壓限流電阻 (R4)和發(fā)光二極管(D5)組成，集成電路(IC2)的11腳接定時(shí)電阻(R5)左端，集成電 路(IC2)的10腳接定時(shí)電阻(R6)左端，集成電路(IC2)的9腳接定時(shí)電容(C2)左端， 定時(shí)電阻(R5)右端與電阻(R6)右端、電容(C2)右端相連；集成電路(IC2)的7腳通過 降壓限流電阻(R4)接發(fā)光二極管(D5)的正極，發(fā)光二極管(D5)的負(fù)極接電路地，集成 電路(IC2)的16腳、8腳分別接供電電源正極(VCC)、電路地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置，其特征是延時(shí)及直流放 大電路由耦合電阻(R7)、P型晶體管(T2)、延時(shí)電容(C3)和蜂鳴器(Y)組成，延時(shí)電 容(C3)正極與耦合電阻(R7)的左端和集成電路(IC2)的15腳相連，延時(shí)電容(C3)負(fù) 極接電路地，耦合電阻(R7)的另一端接P型晶體管(T2)的基極，P型晶體管(T2)的集 電極通過蜂鳴器(Y)接供電電源正極(VCC)，P型晶體管(T2)的發(fā)射極接電路地。
全文摘要
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非接觸式大功率電器關(guān)機(jī)提醒裝置。該裝置由小型工頻變壓器(感應(yīng)探頭)、全橋整流電路、高阻運(yùn)算放大器、電平倒相電路、循環(huán)定時(shí)電路、延時(shí)及直流放大電路、蜂鳴器、供電電源組成，其特征是感應(yīng)探頭使用小型工頻變壓器初級(jí)，全橋整流電路使用肖特基二極管，高阻運(yùn)算放大器采用CA3140，循環(huán)定時(shí)電路采用CD4060。該發(fā)明以不改變大功率用電設(shè)備的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電路為原則，本裝置在距離大功率用電器35cm之內(nèi)就可檢測(cè)到大功率用電器是否在工作，并且每隔15分鐘會(huì)主動(dòng)發(fā)出短促的變音嘟聲，不時(shí)提醒用戶您關(guān)閉大功率用電器的電源，從而達(dá)到保障安全用電和節(jié)約用電的目的。
文檔編號(hào)H03K17/296GK102013884SQ20101053743
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者劉昭利 申請(qǐng)人:劉昭利