CN104934802B - 一种电视机节能电源插座 - Google Patents
一种电视机节能电源插座 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104934802B CN104934802B CN201510394999.7A CN201510394999A CN104934802B CN 104934802 B CN104934802 B CN 104934802B CN 201510394999 A CN201510394999 A CN 201510394999A CN 104934802 B CN104934802 B CN 104934802B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power
- feet
- foot
- circuit
- connect
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/665—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit
- H01R13/6675—Structural association with built-in electrical component with built-in electronic circuit with built-in power supply
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
- H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
- H01R13/717—Structural association with built-in electrical component with built-in light source
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
一种电视机节能电源插座，由功率计量电路、控制电路、电源电路和电源插座组成，其连接关系如附图所示。该电视机节能电源插座采用HLW8012单相电能计量芯片测量电视机消耗的有功功率，应用AT89C2051单片机进行数据处理和控制电源插座与交流市电的接通与断开。电源插座主插孔的最大负载电流为10A，主插孔的负载功率小于5W时自动断开电源插座与交流市电的连接。将电视机的电源插头插入主插孔，电视机周边设备的电源插头插在副插孔中，在电视机遥控关机进入待机状态时，自动断开电视机及周边设备的电源，从而实现节能。其积极效果在于：电路简单、体积小、重量轻，成本低、功耗小、价格便宜，操作简单，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及节能电源插座技术领域，具体涉及一种电视机节能电源插座。
背景技术
在日常生活中，人们在电视机遥控关机后一般都不会拔掉电源插头，电视机还会消耗电能，电视机遥控关机后的待机功耗约为3W。同时，长时间待机会加速电视机老化，缩短使用寿命，增大安全隐患。电视机使用面广，使用频率高，改变人们的使用习惯较难，但运用智能优化设计的断电插座可实现节能。目前，国内外关于智能断电节能插座的研究，已有一些技术成果，但迟迟未能得到推广应用，主要有两个方面的原因：一是目前国内专门为电视机设计的断电电路板，面积较大，与排插集成应用有较大难度。二是耗电和成本较高。因此，研究和应用电视机节能电源插座，对节能和安全使用电视机，有重要的现实和积极意义。
发明内容
为解决现有电源插座的不足，本发明公开一种电视机节能电源插座。该电视机节能电源插座采用HLW8012单相电能计量芯片测量电视机消耗的有功功率，应用AT89C2051单片机进行数据处理和控制电源插座与交流市电的接通与断开，利用非隔离＋5V电源供电，电源插座主插孔的最大负载电流为10A，主插孔的负载功率小于5W时自动断开电源插座与交流市电的连接。将电视机的电源插头插入主插孔，电视机周边设备的电源插头插在副插孔中，在电视机遥控关机进入待机状态时，自动断开电视机及周边设备的电源，从而实现节能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电视机节能电源插座，由功率计量电路、控制电路、电源电路和电源插座组成。功率计量电路由集成电路芯片HLW8012，电流采样电阻R1、电阻R2～R8和电容C1～C4组成。控制电路由AT89C2051单片机，电阻R9，电容C5～C8，晶振X1，遥控接收器IR1，按钮SET，三极管BG1，二极管D1和继电器J1组成。电源电路由集成电路芯片78L05，电阻R10、R11，电容C9～C12，二极管D2、D3和稳压二极管DZ1组成。电源插座由一个主插孔和三个副插孔组成。功率计量电路的集成电路芯片HLW8012的1脚+5V电源端与控制电路的集成电路芯片AT89C2051的20脚+5V电源端都连接电源电路的集成电路芯片78L05的3脚+5V电源输出端；控制电路的继电器J1的4脚接电源电路的二极管D3负极的+12V电源输出端；功率计量电路的集成电路芯片HLW8012的6脚与控制电路的集成电路芯片AT89C2051的7脚相连接，功率计量电路的电源插座的火线输入端AC与控制电路的继电器J1的2脚相连接。
本发明的积极效果在于：电路简单、体积小、重量轻，成本低、功耗小、价格便宜，操作简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明的结构方框图。
图2为本发明的功率计量电路和电源插座。
图3为本发明的控制电路。
图4为本发明的电源电路。
具体实施方式
如附图1所示，本发明由功率计量电路、控制电路、电源电路和电源插座组成。功率计量电路的输入端接交流市电，输出端接控制电路的功率计量输入端，控制电路的交流市电输入端接交流市电，输出端接电源插座，电源电路的输入端接交流市电，输出端接功率计量电路和控制电路的直流电源输入端。
如附图2所示，功率计量电路由集成电路芯片HLW8012，电流采样电阻R1、电阻R2～R8和电容C1～C4组成。电阻R1与R2一端的连接点接电源插座主插孔的零线端，R3一端与R1另一端的连接点接地，并连接电源插座三个副插孔的零线端和交流市电的零线，主插孔和三个副插孔的火线端相连，并连接控制电路中的继电器J1的2脚。R2的另一端与C1的一端相连为电流采样的输出端V1P，与HLW8012的2脚V1P相连接，R3的另一端与C2的一端相连为电流采样的输出端V1N，与HLW8012的3脚V1N相连接，C1与C2的另一端相连并接地。R4、R5、R6、R7串联，R4的另一端接交流市电的火线，R8与C3并联的一端接地，并联的另一端与R7的另一端相连为电压采样的输出端V2P，接HLW8012的4脚电压采样输入端V2P。HLW8012的1脚接＋5V电源和C4的一端，C4的另一端接地；5脚接地；6脚接控制电路的AT89C2051的6脚，7、8脚悬空不用。
功率采样可分为电流和电压采样，电流、电压的采样有电阻采样和互感器采样两种方式，互感器采样方式体积大、成本高，本发明的电流和电压采样都采用电阻采样方式。电视机的电流流过电阻R1，经R2、C1和R3、C2阻容滤波，将电流信号转换成电压信号。电流采样电阻R1设计为0.002Ω/2W的锰铜电阻，最大采样电流为10A。电压采样是利用电阻R4～R8串联分压采样，将R8分得的电压经C3滤波得到采样电压。电阻R4～R7的电阻值都设计为470KΩ，R8的电阻值为1KΩ，实用于对220V交流市电的电压采样。
HLW8012是深圳市合力为科技公司设计的单相电能计量芯片，可测量有功功率、电流和电压的有效值。采用CMOS工艺，SOP8封装，内置晶振、2.43V电压参考源和电源监控电路，＋5V单电源供电，工作时的功耗不大于15mW。输出的高频脉冲CF是占空比为1:1的方波，通过测量CF引脚输出的高频脉冲的频率计算有功功率。
如附图3所示，控制电路由AT89C2051单片机，电阻R9，电容C5～C8，晶振X1，遥控接收器IR1，按钮SET，三极管BG1，二极管D1和继电器J1组成。AT89C2051的1脚接R9一端与C6负极的连接点，2、3、8、9、11、14～19脚悬空不用，4脚接晶振X1一端与电容C7一端的连接点，5脚接晶振X1另一端与电容C8一端的连接点，6脚接遥控接收器TL0038b的1脚，7脚接HLW8012的6脚，12脚按钮SET的一端，13脚接三极管BG1的基极，10脚与R9、C5、C7、C8、SET的另一端和BG1的发射极都接地，20脚、C6的正极和的C5一端都接＋5V电源。TL0038b的2脚接地，3脚接＋5V电源。继电器J1的1脚接交流市电的火线，2脚与电源插座的主插孔和三个副插孔的火线端相连，3脚与二极管D1的正极和三极管BG1的集电极相连接，4脚与D1的负极和＋12V电源相连接。
AT89C2051是ATMEL公司生产的高性能、低电压CMOS 8位单片机。AT89C2051的1脚是复位端，R9、C6组成单片机的复位电路。AT89C2051的4脚、5脚内部电路与外部晶振X1和电容C7、C8组成时钟振荡电路。AT89C2051通过测量电能计量芯片HLW8012的CF引脚输出的高频脉冲的频率来计算有功功率。本发明设计主插孔的负载功率小于5W时，AT89C2051的13脚输出低电平，通过三极管BG1驱动继电器来断开电源插座的火线端与交流市电火线的连接。因此，在电视机遥控关机进入待机状态时，能自动断开电视机及周边设备（机顶盒、路由器、功放等）的电源，从而实现节能。
红外遥控接收器TL0038b用于接收电视机遥控器的待机控制红外编码信息，并将接收到的待机控制红外编码信息送给单片机，单片机将接收到的红外编码信号进行解码，根据识别出的信息驱动继电器进行相应的动作，从而实现电源插座的遥控功能。按钮SET可以用于关闭电源插座的电源，长按SET进入红外线学习模式，在红外线学习模式时，AT89C2051可接收学习电视机遥控器的待机控制红外编码信息。用户要看电视时，只需按下电视机遥控器的待机键2次，就能观看电视，不需要手动去打开电视机及各个周边设备的电源；要关闭电视及周边设备，只需按下电视机遥控器的待机键1次即可，不需要手动去关闭电视机及各个周边设备的电源，操作简单，使用方便。
如附图4所示，电源电路由集成电路芯片78L05，电阻R10、R11，电容C9～C12，二极管D2、D3和稳压二极管DZ1组成。C9与R10并联的一端接交流市电的火线，另一端接R11的一端，R11的另一端接D2负极与D3正极的连接点，D3的负极、DZ1的负极、C10的正极、C11的一端和78L05的1脚相连接为＋12V电源的输出端，78L05的3脚与C12的正极相连接为＋5V电源的输出端，D2的正极、DZ1的正极、C10的负极、C11的另一端、78L05的2脚和C12的负极都接地，并连接交流市电的零线。为了配合电流、电压的电阻非隔离采样方式，本发明采样阻容降压型的非隔离电源。
本发明设计的电视机节能电源插座，工作电压为220V的交流市电，自身耗电小于0.5W，最大负载电流为10A，主插孔的负载功率小于5W时自动断开电源插座的电源。该电视机节能电源插座，电路简单、体积小、重量轻，成本低、功耗小、价格便宜，操作简单，使用方便，拥有广阔的市场前景。
Claims (3)
1.一种电视机节能电源插座，其特征是：一种电视机节能电源插座，由功率计量电路、控制电路、电源电路和电源插座组成；功率计量电路由集成电路芯片HLW8012，电流采样电阻R1、电阻R2～R8和电容C1～C4组成；控制电路由AT89C2051单片机，电阻R9，电容C5～C8，晶振X1，遥控接收器IR1，按钮SET，三极管BG1，二极管D1和继电器J1组成；电源电路由集成电路芯片78L05，电阻R10、R11，电容C9～C12，二极管D2、D3和稳压二极管DZ1组成；电源插座由一个主插孔和三个副插孔组成；功率计量电路的电阻R1与R2一端的连接点接电源插座主插孔的零线端，R3一端与R1另一端的连接点接地，并连接电源插座三个副插孔的零线端和交流市电的零线，主插孔和三个副插孔的火线端相连，并连接控制电路中的继电器J1的2脚，R2的另一端与C1的一端相连为电流采样的输出端V1P，与HLW8012的2脚V1P相连接，R3的另一端与C2的一端相连为电流采样的输出端V1N，与HLW8012的3脚V1N相连接，C1与C2的另一端相连并接地，R4、R5、R6、R7串联，R4的另一端接交流市电的火线，R8与C3并联的一端接地，并联的另一端与R7的另一端相连为电压采样的输出端V2P，接HLW8012的4脚电压采样输入端V2P，HLW8012的1脚接＋5V电源和C4的一端，C4的另一端接地，5脚接地；6脚接控制电路的AT89C2051的7脚，7、8脚悬空不用；控制电路的AT89C2051的1脚接R9一端与C6负极的连接点，2、3、8、9、11、14～19脚悬空不用，4脚接晶振X1一端与电容C7一端的连接点，5脚接晶振X1另一端与电容C8一端的连接点，6脚接遥控接收器TL0038b的1脚，7脚接HLW8012的6脚，12脚接按钮SET的一端，13脚接三极管BG1的基极，10脚与R9、C5、C7、C8、SET的另一端和BG1的发射极都接地，20脚、C6的正极和的C5一端都接＋5V电源，TL0038b的2脚接地，3脚接＋5V电源，继电器J1的1脚接交流市电的火线，2脚与电源插座的主插孔和三个副插孔的火线端相连，3脚与二极管D1的正极和三极管BG1的集电极相连接，4脚与D1的负极和＋12V电源相连接；电源电路的C9与R10并联的一端接交流市电的火线，另一端接R11的一端，R11的另一端接D2负极与D3正极的连接点，D3的负极、DZ1的负极、C10的正极、C11的一端和78L05的1脚相连接为＋12V电源的输出端，78L05的3脚与C12的正极相连接为＋5V电源的输出端，D2的正极、DZ1的正极、C10的负极、C11的另一端、78L05的2脚和C12的负极都接地，并连接交流市电的零线；功率计量电路的集成电路芯片HLW8012的1脚+5V电源端与控制电路的集成电路芯片AT89C2051的20脚+5V电源端都连接电源电路的集成电路芯片78L05的3脚+5V电源输出端；控制电路的继电器J1的4脚接电源电路的二极管D3负极的+12V电源输出端；功率计量电路的集成电路芯片HLW8012的6脚与控制电路的集成电路芯片AT89C2051的7脚相连接，电源插座的火线输入端AC与控制电路的继电器J1的2脚相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电视机节能电源插座，其特征是：电流采样电阻R1设计为0.002Ω/2W的锰铜电阻，最大采样电流为10A；电阻R4～R7的电阻值都设计为470KΩ，R8的电阻值为1KΩ，实用于对220V交流市电的电压采样。
3.根据权利要求1所述的一种电视机节能电源插座，其特征是：主插孔的负载功率小于5W时，AT89C2051的13脚输出低电平，通过三极管BG1驱动继电器断开电源插座的火线端与交流市电火线的连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510394999.7A CN104934802B (zh) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 一种电视机节能电源插座 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510394999.7A CN104934802B (zh) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 一种电视机节能电源插座 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104934802A CN104934802A (zh) | 2015-09-23 |
| CN104934802B true CN104934802B (zh) | 2018-06-22 |
Family
ID=54121842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510394999.7A Expired - Fee Related CN104934802B (zh) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | 一种电视机节能电源插座 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104934802B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104934804A (zh) * | 2015-07-18 | 2015-09-23 | 张新安 | 一种电脑节能电源插座 |
| CN109428238B (zh) * | 2017-08-25 | 2020-05-19 | 宁远县硕宁电子有限公司 | 电源插座装置及其控制方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011043813A1 (en) * | 2009-10-08 | 2011-04-14 | Audiovox Corporation | Automatic variable power outlet for energy saving power source |
| CN202259825U (zh) * | 2011-09-01 | 2012-05-30 | 福州冠洲电子有限公司 | 遥控安全节能电源插座电路 |
| CN102969625A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-13 | 宜兴市森维电子有限公司 | 电视机节能插座 |
| CN203054495U (zh) * | 2013-02-25 | 2013-07-10 | 兰如根 | 待机控制电路 |
| CN103279044B (zh) * | 2013-05-11 | 2017-06-09 | 兰如根 | 待机节电控制器 |
-
2015
- 2015-07-08 CN CN201510394999.7A patent/CN104934802B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104934802A (zh) | 2015-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101764524B (zh) | 一种低功耗智能节电管理器及其管理方法 | |
| CN104917002B (zh) | 一种基于物联网的智能电源插座 | |
| CN104635042A (zh) | 用于智能家居的电能采集模块 | |
| CN204706711U (zh) | 一种物联网智能电源插座 | |
| CN202995349U (zh) | 微功耗待机系统及厚膜混合集成电路模块 | |
| CN104934802B (zh) | 一种电视机节能电源插座 | |
| CN203415778U (zh) | 一种基于ZigBee无线通信技术的智能插座 | |
| CN204885859U (zh) | 家用智能电气配电箱 | |
| CN205212090U (zh) | 一种新型的智能插头 | |
| CN101635513A (zh) | 一种待机电路 | |
| CN105305171A (zh) | 远程控制智能插座 | |
| CN204905582U (zh) | 一种电视机节能电源插座 | |
| CN204205959U (zh) | 一种dc-dc电源转换器电路 | |
| CN204886393U (zh) | 一种用于智能燃气表的电源控制系统 | |
| CN201466379U (zh) | 节能电源插座 | |
| CN208045852U (zh) | 智能插座 | |
| CN204760679U (zh) | 一种智能节能电源排插 | |
| CN201536197U (zh) | 多功能节能插座 | |
| CN206116784U (zh) | 一种基于wifi的无线控制智能插座 | |
| CN208209166U (zh) | 一种无线控制插座 | |
| CN207706203U (zh) | 一种基于Boost升压电路的MBus-蓝牙协议转换器 | |
| CN202888790U (zh) | 一种基于单片机的自复式过、欠压保护器 | |
| CN204462250U (zh) | 用于智能家居的电能采集模块 | |
| CN201518452U (zh) | 一种低功耗待机控制的电源模块 | |
| CN203084040U (zh) | 一种低功耗单相电子式复费率电能表 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20180518 Address after: 425199 Hunan University of Science and Engineering, 130 Lingling, Yang Zi Tang Road, Lingling District, Yongzhou, China Applicant after: Hunan University of Science and Engineering Address before: 425199 School of electronic and information engineering, Hunan University of Science and Engineering, 130 Lingling Yang Zi Tang Road, Lingling, Yongzhou Applicant before: Zhang Xinan |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181225 Address after: 314200 Xinzhuang Village, Linda Town, Pinghu City, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Pinghu Zhongzhou Heavy Machinery Co., Ltd. Address before: 425199 Hunan University of Science and Engineering, 130 Lingling, Yang Zi Tang Road, Lingling District, Yongzhou, China Patentee before: Hunan University of Science and Engineering |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180622 Termination date: 20210708 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |