CN102403627B - 一种限时关断的节能控制器 - Google Patents

Abstract

一种限时关断的节能控制器，其特征在于，由启动钮，系统电源，检测线，放大比较控制电路，延时电路，限时电路，继电器控制电路，指示灯，一个主控输出端与多个受控输出端组成。检测主控输出端电器负载的电流的大小变化，主控输出端的电器关机或待机，输出小于设定的功率时，进行节能控制，自动切断全部电源。在系列相关电器使用时，实现控制主控电器一机，达到主控电器受控电器系列设备电源延时全部关断目的，消除电器待机，零功耗节能。同时具有限时断电功能，备忘。适合单个电器或多个相关系列电器使用，如电视、家庭影音系统等电器使用。控制电路简单，成本低，方便实用，节能备忘。

Description

一种限时关断的节能控制器

技术领域：

本发明属电子控制领域，涉及一种限时关断的节能控制器。

背景技术：

人们使用电器时，常忘记关断电源，或遥控关机待机，都会浪费电能，不利于电器养护，影响电器寿命，甚至酿成事故。存在耗能与待机安全问题。为消除电器待机时的功耗，避免长时间通电，多数电器用完后需拔插头，切断交流电源，而频繁插拔，不但麻烦，更加剧接触不良，损坏插头插座，影响使用。

发明内容：

本发明目的在于提供一种自动交流关断的节能插座，为节能控制电路；检测主控输出端电器负载的电流的大小变化，主控输出端的电器关机或待机，输出小于设定的功率时，进行节能控制，自动切断全部电源。实现控制主控电器一机，达到主控电器受控电器系列设备电源延时全部关断目的，消除电器待机。零功耗节能。同时具有限时断电功能，备忘。适合单个电器或多个相关系列电器使用，如电视、家庭影音系统等电器使用。

一种限时关断的节能控制器，其特征在于，由启动钮，系统电源，检测线，放大比较控制电路，延时电路，限时电路，继电器控制电路，指示灯，一个主控输出端与多个受控输出端组成。

启动钮AN1两端与继电器的常开触点JK1并接，再串接于电源输入输出端，电源输出端即为受控输出端⑧，接受控电器。

电源N端接电容C7限流降压，电容C7并接有电阻R1，再与并接的电阻R2、电阻R3串接，一路经整流管D2至电源输出L端，另一路经整流管D1整流后，接稳压管VD1、稳压管VD2稳压，电容C1滤波，组成系统电源②，系统电源负极即为电源输出L端；系统电源连接于限时电路③、延时电路④、放大比较控制电路⑤及继电器控制电路⑨；电源输出L端经检测线L1接主控电器，为主控输出端⑦。

电源输出L端连检测线L1后，经电阻R7接放大电路IC1A的同相输入端，放大电路IC1A的反相输入端接电阻R6至系统电源负极，放大电路IC1A的反相输入端接电阻R8至其输出端，其输出端经二极管D3至电压比较电路IC1B的反相输入端，其反相输入端经并接的电阻R9、电容C3至系统电源负极，比较电路IC1B的同相输入端经上分压电阻R11至系统电源正极，比较电路IC1B的同相输入端经下分压电阻R10至系统电源负极，比较电路IC1B的输出端经二极管D4接延时电容C2的正极，比较电路IC1B的输出端接二极管D4的负极，二极管D4的正极接延时电容C2的正极，延时电容C2的负极接系统电源负极，延时电容C2的正极经电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极经电容C6接系统电源的正极，三极管Q2的发射极接系统电源的正极，三极管Q2的集电极经电阻R16至系统电源负极，三极管Q2的集电极经电阻R17接稳压管VD3的正极端，即电路中的A点；A点经电容C5接系统电源负极，A点经稳压管VD3接继电器控制三极管Q1的基极，继电器控制三极管Q1的发射极接系统电源的负极，继电器控制三极管Q1的集电极经继电器线圈端接系统电源的正极。

限时控制电路③连接：系统电源的正极经电阻R15接时基集成电路IC2的电源输入端，时基集成电路IC2的触发输入端接电阻R12、电阻R15至系统电源正极，关闭钮AN2串接电阻R13后与电阻R12并接；时基集成电路的触发输入端接电容C4至系统电源负极；限时追加按钮AN3串接电阻R14后与电容C4并接；时基集成电路的输出端经二极管D5接稳压管VD3的正极端，即电路中的A点。

电路工作过程为：

当按下启动钮AN1时，电源接通，继电器吸合。系统电源经继电器控制三极管Q2的发射极、基极、电阻R5，向电容C2充电延时，在电容C2充电延时电压升高过程中，主控输出端的电器如果启动进入正常工作状态，检测线L1形成的信号，经放大电路IC1A放大，输出高电平，使其比较电路IC1B反相输入端电压比其同相输入端电压高，其输出端为低电平，经二极管D4、电阻R5，使继电器控制三极管Q2的基极电位拉低，三极管Q2导通，经电阻R17，使稳压管VD3导通，继电器控制三极管Q1的基极得电，继电器控制三极管Q1导通，继电器吸合，电源接通。

同时，限时控制电路启动，系统电源经电阻R12向电容C4充电延时，充电开始，时基集成电路IC2的触发输入端为低电位，其输出端为高电平，电路中的A点为高电平，直至限时的时间完成，电源全部关断，即系统电源经电阻R12向电容C4充电延时，电容C4的正极电位逐渐升高，限时电路IC2的触发输入端为高电平，限时电路IC2输出端翻转为低电平，电路中的A点为低电平，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，限时断电，备忘。电阻R12与电容C4为限时关断时间的调整元件。

按下关闭钮AN2时，限时控制电路的时基集成电路IC2的触发输入端为高电平，其输出端为低电平，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，电源全部关断。

在电路限时关断以前，按下限时追加按钮AN3时，电容C4的充电电压被释放，电容C4重新开始充电，限时关断的时间累加。

当主控输出端的用电器没有启动或关机待机停止工作，主控输出端的电器用电功率小于设定值时，检测线L1形成的信号，经电路IC1A放大，不足以使比较电路IC1B翻转，比较电路IC1B输出端为高电平，系统电源经继电器控制三极管Q2的发射极、基极、电阻R5，向电容C2充电延时，电容C2的正极电位逐渐升高，三极管Q2基极电位升高，三极管Q2截止，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，电源全部关断。

电容C2、电阻R5为延时时间的调整元件。电源关断后，延时电容C2的充电电压，经二极管D4、比较电路IC1B泄放，为电路再次启动作准备。

有益效果为：控制电路简单，主控输出端的电器关机或待机，输出小于设定的功率时，进行节能控制，自动切断全部电源。实现控制主控电器一机，达到主控电器受控电器系列设备电源延时全部关断目的，零功耗节能。适合单个电器或多个相关系列电器使用，同时具有限时断电功能，备忘。方便实用，安全节能。

附图说明：

图1为构成图。图2为电路图。

图2中：①启动钮AN1，②系统电源，③限时电路，④延时电路，⑤放大比较控制电路，⑥检测线，⑦主控输出端，⑧受控输出端，⑨继电器控制电路。

具体实施方式：

一种限时关断的节能控制器，如图1、图2所示，适合系列相关电器使用，控制主控电器一机，达到主控电器受控电器系列设备电源延时全部关断目的的一种节能插座；由启动钮，系统电源，检测线，放大比较控制电路，延时电路，限时电路，继电器控制电路，指示灯，一个主控输出端与多个受控输出端组成。

其中：继电器J1用JZC—23F/24V，C1-6为电解电容，C7为1μF/400V的涤纶电容，R1-17为普通电阻，D1-5为二极管，指示灯为发光二极管TD1，VD1-3为稳压管。IC1为比较器LM358；IC2为延时集成电路NE555；启动钮AN1，应选用触点电流大的自复位按钮；受控输出端⑧可连接多个电器。

当按下启动钮AN1时，电源接通，继电器吸合。系统电源经继电器控制三极管Q2的发射极、基极、电阻R5，向电容C2充电延时，在电容C2充电延时电压升高过程中，主控输出端的电器如果启动进入正常工作状态，检测线L1形成的信号，经放大电路IC1A放大，输出高电平，使其比较电路IC1B反相输入端电压比其同相输入端电压高，其输出端为低电平，经二极管D4、电阻R5，使继电器控制三极管Q2的基极电位拉低，三极管Q2导通，经电阻R17，稳压管VD3导通，继电器控制三极管Q1的基极得电，继电器控制三极管Q1导通，继电器吸合，电源接通。电阻R8、电阻R6用来调整放大电路IC1A放大倍数。电阻R11、电阻R10用来调整放大电路IC1B同相输入端基准电压的高低。

同时，限时控制电路启动，系统电源经电阻R12向电容C4充电延时，充电开始，时基集成电路IC2的触发输入端为低电位，其输出端为高电平，电路中的A点为高电平。直至限时的时间完成，电源全部关断，即系统电源经电阻R12向电容C4充电延时，电容C4的正极电位逐渐升高，限时电路IC2的触发输入端为高电平，限时电路IC2输出端翻转为低电平，电路中的A点为低电平，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，限时断电，备忘。电阻R12与电容C4为限时关断时间的调整元件。

在电路限时关断以前，按下限时追加按钮AN3时，电容C4的充电电压被释放，电容C4重新开始充电，限时关断的时间累加。

当主控输出端的用电器没有启动或关机待机停止工作，主控输出端的电器用电功率小于设定值时，检测线L1形成的信号，经电路IC1A放大，不足以使比较电路IC1B翻转，比较电路IC1B输出端为高电平，系统电源经继电器控制三极管Q2的发射极、基极、电阻R5，向电容C2充电延时，电容C2的正极电位逐渐升高，三极管Q2基极电位升高，三极管Q2截止，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，电源全部关断。

电容C2、电阻R5为延时时间的调整元件。电源关断后，延时电容C2的充电电压，经二极管D4、比较电路IC1B泄放，为电路再次启动作准备。

根据主控输出端所用电器的功率大小，选择漆包线的粗细作检测线L1，取一段长2—10厘米，可以绕成空心电感，或者在电路板上设计一段窄条铜箔作检测线L1；同时结合放大电路IC1A的放大倍数，调整检测线的长短，确保主控输出端的电器正常工作时，比较电路IC1B反相输入端电压比其同相输入端电压高，其输出端为零电位，控制继电器吸合，电源维持导通。而当主控输出端的用电器没有启动或关机待机停止工作，比较电路IC1B输出端为高电平，进行节能控制，继电器释放，电源全部关断。

开机：

按下AN1为1-3秒的时间，主控受控电器进入正常工作状态。如有的电器需要再按遥控器的电源键才能进行两次开机，启动进入正常工作状态。

关机：

A：关断主控电器，主控电器停止工作，经电路检测，切断电源。

B：手动关断：按下关闭钮AN2时，限时控制电路的时基集成电路IC2的触发输入端为高电平，其输出端为低电平，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，切断电源。

C：限时关断：限时时间到，限时电路IC2的触发输入端为高电平，其输出端翻转为低电平，电路中的A点为低电平，稳压管VD3截止，继电器控制三极管Q1截止，继电器释放，限时断电，备忘。

D：遥控关断：①用遥控器使主控电器待机。②设定电视机睡眠关机后成待机状态，睡眠关机时间必须在限时时间内，否则先进入限时关断控制。经电路检测控制，继电器释放，切断电源。

用法例：卧室看电视，不用起床关电视机，关机顶盒，冷天时显得更方便，睡着前，如遥控电视设置睡眠定时30分钟，30分钟后电视机进入待机状态，经本节能插座检测，切断电源，即关断电视机的电源同时，连同受控的外设电器，如机顶盒，卫星接收机等电源也受控关断，本节能插座电源同时关断，零功耗节能，备忘。

一种限时关断的节能控制器，主控输出端用电器小于整定功率时，进行节能控制，自动切断全部电源。在系列相关电器使用时，控制主控电器一机，达到主控电器受控电器系列设备电源延时全部关断的目的，消除电器待机，零功耗节能。同时具有限时断电功能，备忘。适合电视、家庭影音系统等系列相关电器使用。控制电路简单，成本低，方便实用，安全节能。

Claims (1)

1.一种限时关断的节能控制器，其特征在于，由启动钮，系统电源，检测线，放大比较控制电路，延时电路，限时电路，继电器控制电路，指示灯，一个主控输出端与多个受控输出端组成；启动钮AN1两端与继电器的常开触点JK1并接，再串接于电源输入输出端，电源输出端即为受控输出端⑧，接受控电器；电源N端接电容C7限流降压，电容C7并接有电阻R1，再与并接的电阻R2、电阻R3串接，一路经整流管D2至电源输出L端，另一路经整流管D1整流后，接稳压管VD1、稳压管VD2稳压，电容C1滤波，组成系统电源②，系统电源负极即为电源输出L端；系统电源连接于限时电路③、延时电路④、放大比较控制电路⑤及继电器控制电路⑨；电源输出L端经检测线L1接主控电器，为主控输出端⑦；电源输出L端连检测线L1后，经电阻R7接放大电路IC1A的同相输入端，放大电路IC1A的反相输入端接电阻R6至系统电源负极，放大电路IC1A的反相输入端接电阻R8至其输出端，其输出端经二极管D3至电压比较电路IC1B的反相输入端，其反相输入端经并接的电阻R9、电容C3至系统电源负极，比较电路IC1B的同相输入端经上分压电阻R11至系统电源正极，比较电路IC1B的同相输入端经下分压电阻R10至系统电源负极，比较电路IC1B的输出端经二极管D4接延时电容C2的正极，比较电路IC1B的输出端接二极管D4的负极，二极管D4的正极接延时电容C2的正极，延时电容C2的负极接系统电源负极，延时电容C2的正极经电阻R5接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极经电容C6接系统电源的正极，三极管Q2的发射极接系统电源的正极，三极管Q2的集电极经电阻R16至系统电源负极，三极管Q2的集电极经电阻R17接稳压管VD3的正极端，即电路中的A点；A点经电容C5接系统电源负极，A点经稳压管VD3接继电器控制三极管Q1的基极，继电器控制三极管Q1的发射极接系统电源的负极，继电器控制三极管Q1的集电极经继电器线圈端接系统电源的正极；系统电源的正极经电阻R15接时基集成电路IC2的电源输入端，时基集成电路IC2的触发输入端接电阻R12、电阻R15至系统电源正极，关闭钮AN2串接电阻R13后与电阻R12并接；时基集成电路的触发输入端接电容C4至系统电源负极；限时追加按钮AN3串接电阻R14后与电容C4并接；时基集成电路的输出端经二极管D5接稳压管VD3的正极端，即电路中的A点。