CN105742909A - 电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座 - Google Patents

电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座 Download PDF

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Abstract

本发明是关于一种电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座，其特征包括：220V交流电源、12V半波整流稳压电源、高频振荡电路、倍压检波电路、倒相放大电路、电烙铁电源驱动电路。针对普通电烙铁存在的缺陷，本发明特别为普通电烙铁设计一种电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座，它利用电磁感应方式自动探测电烙铁是否有人在使用，一旦人体远离电烙铁，电烙铁电源插座中的交流电压维持大约几分钟后，就会自动断电停止为电烙铁加热，它使普通电烙铁具有感应识别人体的功能，它使用双向可控硅作为电烙铁电源插座的功率驱动元件，实现了电烙铁安全用电、节约用电和延长使用寿命的目的。

Description

电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座
技术领域
本发明属于电子自动控制与节能技术领域，是关于一种电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座。
背景技术
市场上出售的普通电烙铁工作模式一直没有什么变化，在修理各种电器、电子设备期间，通常需要用仪表测量电路、分析故障、整理元件，在此期间不论电烙铁是否有人在使用，只要不关闭电烙铁的电源，电烙铁就始终处于加热状态。虽然电烙铁消耗的功率不算大，但遇到突然有事外出或有客人来访而忘记关闭电烙铁电源，电烙铁就会在无人照看的情况下而长时间通电加热，那么轻则烧坏电烙铁，重则发生火灾安全隐患，而且还浪费一些电力。另外，电烙铁的烙铁头氧化烧死、烙铁芯的烧坏也是由于电烙铁长时间通电、电烙铁头温度过高造成的。
针对普通电烙铁存在的上述缺陷，本发明特别为普通电烙铁设计一种电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座，它利用电磁感应方式自动探测电烙铁是否有人在使用，一旦人体远离电烙铁，电烙铁电源插座中的交流电压维持大约几分钟后，就会自动断电停止为电烙铁加热，它使普通电烙铁具有感应识别人体的功能，它使用双向可控硅作为电烙铁电源插座的功率驱动元件，实现了电烙铁安全用电、节约用电和延长使用寿命的目的。
以下详细说明本发明所述的电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
发明内容
发明目的及有益效果：针对普通电烙铁存在的缺陷，本发明特别为普通电烙铁设计一种电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座，它利用电磁感应方式自动探测电烙铁是否有人在使用，一旦人体远离电烙铁，电烙铁电源插座中的交流电压维持大约几分钟后，就会自动断电停止为电烙铁加热，它使普通电烙铁具有感应识别人体的功能，它使用双向可控硅作为电烙铁电源插座的功率驱动元件，实现了电烙铁安全用电、节约用电和延长使用寿命的目的。
电路工作原理：电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座由降压电容C6、泄放电阻R6及硅整流二极管D3、硅稳压二极管DW和电解电容C5组成阻容降压12V半波整流滤波稳压电源。
在人体不在电磁感应线圈B的感应范围时，电磁感应线圈B能够正常工作，振荡信号经锗二极管D1～D2倍压检波后，得到直流电压使NPN型晶体管BG2导通，NPN型晶体管BG2的集电极为低电平，双向可控硅BCR得不到触发电压而截至，电烙铁电源插座CZ中无电使电烙铁不工作。
当使用者处在电磁感应线圈B感应范围时，由于改变了电磁感应线圈B的分布电容和电容C3的容量，使振荡电路停振，从而使NPN型晶体管BG2截止，NPN型晶体管BG2的集电极为高电平，使双向可控硅BCR得到触发电压而导通，于是电烙铁电源插座CZ得电使电烙铁开始加热工作。
技术特征：电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座，它包括220V交流电源、12V半波整流稳压电源、高频振荡电路、倍压检波电路、倒相放大电路、电烙铁电源驱动电路，其特征在于：
高频振荡电路：它由电磁感应线圈B、振荡电容C3、NPN型晶体管BG1、电位器RP、偏置电阻R1和旁路电容C1、负反馈电阻R2和负反馈电容C2组成，NPN型晶体管BG1的集电极接电磁感应线圈B的第Ⅲ绕组一端和振荡电容C3的一端，电磁感应线圈B的第Ⅲ绕组另一端和振荡电容C3的另一端接电路正极VCC，NPN型晶体管BG1的基极通过电磁感应线圈B的第Ⅱ绕组接电位器RP的一端和偏置电阻R1的一端及旁路旁路电容C1的一端，电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，偏置电阻R1的另一端和旁路电容C1的另一端接电路地GND，NPN型晶体管BG1的发射极接负反馈电阻R2的一端和负反馈电容C2的一端，负反馈电阻R2的另一端和负反馈电容C2的另一端接电路地GND；
倍压检波电路：它由锗二极管D1～D2和滤波电容C4组成，电磁感应线圈B的第Ⅰ绕组一端接锗二极管D1的负极与锗二极管D2的正极，电磁感应线圈B的第Ⅰ绕组另一端接电路地GND，锗二极管D1的正极接电路地GND，锗二极管D2的负极接滤波电容C4的正极，滤波电容C4的负极接电路地GND；
倒相放大电路：它由NPN型晶体管BG2、匹配电阻R3、负载电阻R4组成，NPN型晶体管BG2的基极接锗二极管D2的负极和匹配电阻R3的一端，NPN型晶体管BG2的发射极和匹配电阻R3的另一端接电路地GND，NPN型晶体管BG2的集电极通过负载电阻R4接电路正极VCC；
电烙铁电源驱动电路：它由触发电阻R5、双向可控硅BCR、电烙铁电源插座CZ组成，双向可控硅BCR的控制极G通过触发电阻R5接NPN型晶体管BG2的集电极，双向可控硅BCR的第一阳极T1接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电烙铁电源插座CZ上的火线端子，电烙铁电源插座CZ上的零线端子接电路地GND，电烙铁电源插座CZ上的保护地线端子接保护地线PE；
12V半波整流稳压电源：它由降压电容C6、泄放电阻R6及硅整流二极管D3、硅稳压二极管DW、电解电容C5组成，硅稳压二极管DW的技术参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C6的一端和泄放电阻R6的一端，降压电容C6的另一端和泄放电阻R6的另一端接硅整流二极管D3的正极，硅整流二极管D3的负极接硅稳压二极管DW的负极和电解电容C5的正极，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C5的负极接电路地GND；
12V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
附图说明
附图1是电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座的电路工作原理图；电磁感应线圈B是带有高频磁芯高频振荡变压器，第Ⅲ绕组是初级线圈，第Ⅱ绕组是次级线圈，第Ⅰ绕组是次级线圈。
具体实施方式
按照附图1所示的电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座电路工作原理图和附图说明，并按照发明内容所述的各部分电路中元器件之间连接关系，以及实施方式中所述的元器件技术参数要求和电路制作要点进行实施即可实现本发明，以下结合实施例对本发明的相关技术作进一步的描述。
元器件的名称及其技术参数
BG1～BG2为NPN型晶体管，选用的型号为2SC9013、封装形式为TO—92；
D1～D2为锗二极管，选用高频二极管，其型号为2AP9或1N60；
D3为硅整流二极管，选用的型号为1N4007；
DW为硅稳压二极管，其技术参数为0.5A、12V；
BCR为双向可控硅，其技术参数为3A/450V；
RP为电位器，其阻值为720KΩ的半可变电阻；
C1～C2为电容，其技术参数为0.1μF/63V；C3为电容，其技术参数为560PF；C4为电解电容，其容量为2.2μF/16V；
偏置电阻R1的阻值为20KΩ；负反馈电阻R2的阻值为9.1KΩ；匹配电阻R3的阻值为78KΩ；负载电阻电阻R4的阻值为18KΩ；触发电阻R5的阻值为22KΩ；R6为泄放电阻，其阻值为620KΩ、功率为1W；
旁路电容C1的容量为0.01μF；负反馈电容C2的容量为5～20PF；振荡电容C3的容量为680PF，其容量不宜大；C4为滤波电容其容量为2.2μF；C5为电解电容，其容量为1000μF/25V；C6为降压电容，其容量为0.68μF/450V；
CZ为电烙铁电源插座，其技术参数为3A、250V。
电路制作要点及电路调试
电磁感应线圈B的制作：使用5mm×4mm高频磁芯，在￠5mm、高4mm“工”字型高频磁芯上，使用￠0.12mm漆包线绕制；3个绕组的匝数分别是：第Ⅰ绕组的匝数25T,第Ⅱ绕组的匝数11T，第Ⅲ绕组的匝数55T；绕制的顺序是先绕第Ⅲ绕组，再绕第Ⅱ绕组，最后绕第Ⅰ绕组，绕制完后用高频腊浸封防潮；
为了确保感应线圈的灵敏度，安装电磁感应线圈B时不能用金属件紧固，且本装置的外壳也不能使用金属材料；
若电磁感应线圈B不起振，可将第Ⅰ绕组线圈或第Ⅱ绕组线圈的两端调换；若经调整后高频振荡器的振荡强度不够，表现为感应到人体接近时，NPN型晶体管BG2截止不够可靠，可将电磁感应线圈B的第Ⅰ绕组圈数适当增加3～4T；
电烙铁电源插座在接通12V直流稳压电源后，用万用表监测NPN型晶体管BG2的集电极、发射极，调节电位器RP使NPN型晶体管BG2刚好导通，这时电磁感应线圈B处于较弱振荡状态，当人体逐渐靠近电磁感应线圈B时，NPN型晶体管BG2应该立即转为截止，此时灵敏度最高，仔细地调整电位器RP的参数，使电磁感应线圈B的感应人体的距离不小于120cm。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观形状及其尺寸大小等均不是本发明的关键技术，也不是本发明要求保护的关键性技术内容，因不影响本发明具体实施过程和发明目的的实现，故不在说明书中一一说明。

Claims (1)

1.一种电磁感应式识别人体的电烙铁电源插座，它包括220V交流电源、12V半波整流稳压电源、高频振荡电路、倍压检波电路、倒相放大电路、电烙铁电源驱动电路，其特征在于：
所述的高频振荡电路由电磁感应线圈B、振荡电容C3、NPN型晶体管BG1、电位器RP、偏置电阻R1和旁路电容C1、负反馈电阻R2和负反馈电容C2组成，NPN型晶体管BG1的集电极接电磁感应线圈B的第Ⅲ绕组一端和振荡电容C3的一端，电磁感应线圈B的第Ⅲ绕组另一端和振荡电容C3的另一端接电路正极VCC，NPN型晶体管BG1的基极通过电磁感应线圈B的第Ⅱ绕组接电位器RP的一端和偏置电阻R1的一端及旁路旁路电容C1的一端，电位器RP的另一端及其活动端接电路正极VCC，偏置电阻R1的另一端和旁路电容C1的另一端接电路地GND，NPN型晶体管BG1的发射极接负反馈电阻R2的一端和负反馈电容C2的一端，负反馈电阻R2的另一端和负反馈电容C2的另一端接电路地GND；
所述的倍压检波电路由锗二极管D1～D2和滤波电容C4组成，电磁感应线圈B的第Ⅰ绕组一端接锗二极管D1的负极与锗二极管D2的正极，电磁感应线圈B的第Ⅰ绕组另一端接电路地GND，锗二极管D1的正极接电路地GND，锗二极管D2的负极接滤波电容C4的正极，滤波电容C4的负极接电路地GND；
倒相放大电路：它由NPN型晶体管BG2、匹配电阻R3、负载电阻R4组成，NPN型晶体管BG2的基极接锗二极管D2的负极和匹配电阻R3的一端，NPN型晶体管BG2的发射极和匹配电阻R3的另一端接电路地GND，NPN型晶体管BG2的集电极通过负载电阻R4接电路正极VCC；
所述的电烙铁电源驱动电路由触发电阻R5、双向可控硅BCR、电烙铁电源插座CZ组成，双向可控硅BCR的控制极G通过触发电阻R5接NPN型晶体管BG2的集电极，双向可控硅BCR的第一阳极T1接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电烙铁电源插座CZ上的火线端子，电烙铁电源插座CZ上的零线端子接电路地GND，电烙铁电源插座CZ上的保护地线端子接保护地线PE；
所述的12V半波整流稳压电源由降压电容C6、泄放电阻R6及硅整流二极管D3、硅稳压二极管DW、电解电容C5组成，硅稳压二极管DW的技术参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C6的一端和泄放电阻R6的一端，降压电容C6的另一端和泄放电阻R6的另一端接硅整流二极管D3的正极，硅整流二极管D3的负极接硅稳压二极管DW的负极和电解电容C5的正极，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C5的负极接电路地GND；
所述的12V半波整流稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流稳压电源的负极与电路地GND及220V交流电源的零线端N相连。
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