CN108923200A - 超长延时多用途电源插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超长延时多用途电源插座，其特征包括：220V交流电源、12V稳压电源、快速充电和慢速放电电路、单稳态延时及控制电路、用电器电源插座及工作状态指示电路；所述的单稳态延时及控制电路中的时基电路IC1采用的型号为NE555。有些大功率用电器使用结束时，如果忘记及时切断电源或无人照看时容易引发火灾。还有一些用电器有时需要延迟一段时间后通电开机或断电关机；再者，就是家庭或单位供电线路负荷太重，两个或多个大功率用电器不能同时通电使用，需要人为的按顺序分别加电，从而减轻供电线路的负荷。为解决好上述问题，可通过为大功率用电器加装超长延时多用途电源插座以彻底解决大功率用电器用电的安全问题。

Description

超长延时多用途电源插座
技术领域
本发明属于电子自动控制技术领域，是关于一种超长延时多用途电源插座。
背景技术
有些大功率用电器使用结束时，如果忘记及时切断电源或无人照看时，不仅造成电力的很大浪费，不符合节能降耗的环保要求，尤其是那些没有自动或定时关机功能的大功率用电设备均存在着用电方面的安全隐患，容易因使用不当而引发火灾。
还有一些用电器或大功率用电设备，有时需要延迟一段时间后通电开机或断电关机；再者，就是家庭或单位供电线路负荷太重，两个或多个大功率用电器不能同时通电使用，需要人为将不同的大功率用电器按顺序分别加电，从而减轻供电线路的负荷，使用起来很不方便。
为有效的解决好以上所述问题，在不改变原有大功率用电设备的电路和结构的基础上，通过为大功率用电器加装定时电源插座以彻底解决大功率用电器用电安全问题。
下面详细说明本发明所述的超长延时多用途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：有些大功率用电器使用结束时，如果忘记及时切断电源或无人照看时，不仅造成电力的很大浪费，不符合节能降耗的环保要求，尤其是那些没有自动或定时关机功能的大功率用电设备均存在着用电方面的安全隐患，容易因使用不当而引发火灾。
还有一些用电器或大功率用电设备，有时需要延迟一段时间后通电开机或断电关机；再者，就是家庭或单位供电线路负荷太重，两个或多个大功率用电器不能同时通电使用，需要人为将不同的大功率用电器按顺序分别加电，从而减轻供电线路的负荷。为有效的解决好以上所述问题，在不改变原有大功率用电设备的电路和结构的基础上，通过为大功率用电器加装超长延时多用途电源插座以彻底解决大功率用电器用电的安全问题。
电路工作原理：超长延时多用途电源插座的电路用时基电路设计的超长定时器，其核心电路是一个单稳态电路。当按一下按键开关AN，12V直流电压通过降压电阻R1加至定时电容C1的两端，定时电容C1两端被迅速充电，这时NPN型晶体管VT1的基极加上偏置电压，使NPN型晶体管VT1导通，进而使时基电路IC1的第2脚和第6脚为高电平，时基电路IC1的第3脚输出低电平，直流继电器J的线圈得电工作，其常开触点J-1吸合，这时常开触点J-1控制的三芯电源插座CZ1便可输出220V交流电；同时，常闭触点J-2断开，这时常闭触点J-2控制的三芯电源插座CZ2停止输出220V交流电。
随着定时电容C1上的电压缓慢地下降，时基电路IC1的第2脚与第6脚的电压将会逐渐下降，当时基电路IC1的第2脚和第6脚的电压下降至2/3电源电压时，时基电路IC1的输出端第3脚由低电平翻转为高电平，这时直流继电器J的线圈将失电而不工作，则直流继电器J常开触点J-1释放，这时被常开触点J-1控制的三芯电源插座CZ1失电，停止向用电器供电；同时，常闭触点J-2吸合，这时常闭触点J-2控制的三芯电源插座CZ2开始输出220V交流电。发光二极管LED1～LED2用于工作状态指示。
线性电位器RP用于调节用电器工作所需要的时间，根据用电器使用需要选择延时关机或延时开机，来决定用电器使用三芯电源插座CZ1或使用三芯电源插座CZ2。
技术方案：超长延时多用途电源插座，它包括220V交流电源、12V稳压电源、快速充电和慢速放电电路、单稳态延时及控制电路、用电器电源插座及工作状态指示电路，其特征在于：
快速充电和慢速放电电路：它由按键开关AN、降压电阻R1、定时电容C1、NPN型晶体管VT1和线性电位器RP组成，按键开关AN的一端通过降压电阻R1接NPN型晶体管VT1的基极和定时电容C1的正极，按键开关AN的另一端和NPN型晶体管VT1的集电极接电路正极VCC，定时电容C1的负极接电路地GND，NPN型晶体管VT1的发射极接线性电位器RP的一端，线性电位器RP的另一端及其活动端接电路地GND；
单稳态延时及控制电路：它由时基电路IC1、电容C2、保护二极管D1和直流继电器J组成，时基电路IC1采用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接NPN型晶体管VT1的发射极，时基电路IC1的第1脚接电路地GND，时基电路IC1的第5脚通过电容C2接电路地GND，时基电路IC1的第3脚接直流继电器J线圈的一端和保护二极管D1的正极，直流继电器J线圈的另一端和保护二极管D1的负极接电路正极VCC；
用电器电源插座：三芯电源插座CZ1的火线端子接直流继电器J常开触点J-1的静触点，三芯电源插座CZ2的火线端子接直流继电器J常闭触点J-2的静触点，直流继电器J常开触点J-1和常闭触点J-2的公共触点Com接220V交流电源火线端L，三芯电源插座CZ1的零线端子和三芯电源插座CZ2的零线端子接220V交流电源零线端N，三芯电源插座CZ1的E端子和三芯电源插座CZ2的E端子接保护地线；
工作状态指示电路：它由发光二极管LED1和降压电阻R2、发光二极管LED2和降压电阻R3组成，发光二极管LED1的负极和发光二极管LED2的正极接时基电路IC1的3脚，发光二极管LED1的正极通过降压电阻R2接电路正极VCC，发光二极管LED2的负极串接降压电阻R3后接电路地GND；
12V稳压电源：它由降压电容C4、泄放电阻R4、硅整流二极管D2、稳压二极管DW和滤波电容C3组成，降压电容C4的一端和泄放电阻R4的一端接220V交流电源火线端L，降压电容C4的另一端和泄放电阻R4的另一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接稳压二极管DW的负极和滤波电容C3的正极，稳压二极管DW的正极和滤波电容C3的负极接电路地GND；
12V稳压电源正极与电路正极VCC相连，12V稳压电源负极与电路地GND及220V交流电源零线端N相连。
附图说明
附图1是本发明提供的超长延时多用途电源插座一个实施例的电路工作原理图；图1上的直流继电器J右侧虚线表示常开触点J-1静触点、常闭触点J-2的静触点与公共触点Com有联动关系。
具体实施方式
按照附图1所示的超长延时多用途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。
元器件的技术参数及其选择要求
IC1为时基电路，其型号为：NE555；时基电路IC1为8脚DIP封装，各脚功能：1脚为电路地GND；2脚为触发端；3脚为输出端；4脚为复位端；5脚为控制电压；6脚为门限(阈值)；7脚为放电端；8脚为直流电源正极VCC；
VT1为NPN型晶体管，型号2SC9015，要求β值≥180；
硅整流二极管D1～D2选用的型号为1N4007，其中D1为保护二极管；
DW为稳压二极管，其技术参数为12V/1W；
C1为定时电容，选用容量为220～470μF/25V的电解电容，要求定时电容C1自身漏电电流越小越好；
C2为电容，选用容量为0.01μF的瓷片电容；
C3为滤波电容，选用容量为1000μF/25V的电解电容；
C4为降压电容，选用容量为0.68μF、耐压值≥450V的涤纶电容；
RP为线性电位器，其阻值为78KΩ；
降压电阻R1的阻值为36KΩ；
电阻R2～电阻R3的阻值均为910Ω；
R4为泄放电阻，其阻值为620KΩ，要求功率≥2W；
LED1为红色发光二极管；LED2为绿色发光二极管；
按钮开关AN可选用K-18型；
直流继电器J的5个引脚分别为：继电器J的线圈2个引脚，输出控制有3个引脚，Com为公共触点，静触点分别是常开触点J-1和常闭触点J-2；直流继电器J的型号为JQX-13F-12V；
CZ1～CZ2为三芯电源插座，选用技术参数为5A/250V三芯电源插座。
电路制作要点及电路调试
因超长延时多用途电源插座的电路结构比较简单，一般情况下只要选用的电子元器件性能完好，并按照说明书附图1中的元器件连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查正确无误后，本发明的电路只需要进行简单地调试即可正常工作；
按照附图1中超长延时多用途电源插座电路原理图上元器件接法，电路的延时时间由定时电容C1、电位器RP的值确定，定时电容C1容量可以在220μF至470μF范围内选择；
选择定时电容C1的容量为220μF/25V，线性电位器RP的阻值为10KΩ时，电路延时约为10分钟；线性电位器RP的阻值为27KΩ时，延时约为30分钟；线性电位器RP的阻值为43KΩ时，电路延时约为60分钟；线性电位器RP的阻值为78KΩ时，电路延时约为120分钟。
本发明的电路结构设计、元器件布局，以及它的结构特征、外观形状及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)

1.一种超长延时多用途电源插座，它包括220V交流电源、12V稳压电源、快速充电和慢速放电电路、单稳态延时及控制电路、用电器电源插座及工作状态指示电路，其特征在于：
所述的快速充电和慢速放电电路由按键开关AN、降压电阻R1、定时电容C1、NPN型晶体管VT1和线性电位器RP组成，按键开关AN的一端通过降压电阻R1接NPN型晶体管VT1的基极和定时电容C1的正极，按键开关AN的另一端和NPN型晶体管VT1的集电极接电路正极VCC，定时电容C1的负极接电路地GND，NPN型晶体管VT1的发射极接线性电位器RP的一端，线性电位器RP的另一端及其活动端接电路地GND；
所述的单稳态延时及控制电路由时基电路IC1、电容C2、保护二极管D1和直流继电器J组成，时基电路IC1采用的型号为NE555，时基电路IC1的第4脚和第8脚接电路正极VCC，时基电路IC1的第2脚和第6脚接NPN型晶体管VT1的发射极，时基电路IC1的第1脚接电路地GND，时基电路IC1的第5脚通过电容C2接电路地GND，时基电路IC1的第3脚接直流继电器J线圈的一端和保护二极管D1的正极，直流继电器J线圈的另一端和保护二极管D1的负极接电路正极VCC；
所述的用电器电源插座中，三芯电源插座CZ1的火线端子接直流继电器J常开触点J-1的静触点，三芯电源插座CZ2的火线端子接直流继电器J常闭触点J-2的静触点，直流继电器J常开触点J-1和常闭触点J-2的公共触点Com接220V交流电源火线端L，三芯电源插座CZ1的零线端子和三芯电源插座CZ2的零线端子接220V交流电源零线端N，三芯电源插座CZ1的E端子和三芯电源插座CZ2的E端子接保护地线；
所述的工作状态指示电路由发光二极管LED1和降压电阻R2、发光二极管LED2和降压电阻R3组成，发光二极管LED1的负极和发光二极管LED2的正极接时基电路IC1的3脚，发光二极管LED1的正极通过降压电阻R2接电路正极VCC，发光二极管LED2的负极串接降压电阻R3后接电路地GND；
所述的12V稳压电源由降压电容C4、泄放电阻R4、硅整流二极管D2、稳压二极管DW和滤波电容C3组成，降压电容C4的一端和泄放电阻R4的一端接220V交流电源火线端L，降压电容C4的另一端和泄放电阻R4的另一端接硅整流二极管D2的正极，硅整流二极管D2的负极接稳压二极管DW的负极和滤波电容C3的正极，稳压二极管DW的正极和滤波电容C3的负极接电路地GND；
所述的12V稳压电源正极与电路正极VCC相连，12V稳压电源负极与电路地GND及220V交流电源零线端N相连。
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