CN116799572A - 一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,属于空调插座技术领域,包括空调插座芯片板,所述空调插座芯片板的输入端分别与电压信号采集单元、市电电压处理单元、电流信号采样单元以及空调插座负载采样单元的输出端电性连接。本发明中,利用数字电路对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号,大幅度消除了失调电压的影响,获得较为精准的精度,配合加入工模负反馈和差模正反馈结构,使得检测电路对运放对管的输入失调电压以及电阻不匹配对检测结果的影响,具有良好的抑制效果,保证了检测的高精准度当检测到空调插座有电流电压输出时,检测到的电流值和电压值低于设定的标准值时,控制电路双向晶闸管截止。

Description

一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座
技术领域
本发明属于空调插座技术领域,尤其涉及一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座。
背景技术
插座是控制家用电器的电器设备,也是住宅电气设计中使用较多的电气附件,它与人们生活有着十分密切的关系,插座通常包括底座和面板,安装时,底座嵌入到墙体内部,面板与底座配合并裸露在墙体外部,面板上设置有插口。底座内部集成有电路板、接线柱组件和元器件等,而电路板、接线柱组件和元器件在底座内部的结构设计决定了插座整体结构的大小及可靠性。
现有技术中基于无线网络控制的节能型分体式空调插座在运用的过程中仍存在一些不足之处,为了提供更好的学习及生活环境,许多初高中院校都在寝室内安装了空调以及配到的电路和插座,空调的出现在为学生提供良好生活环境的同时,也带来了一些问题,为了保证学生的学习,很多院校都是禁止携带手机,由于空调用电路多是单独安装的,整个宿舍楼断电后,空调电路仍处于通电状态,容易为学生的手机提供电源。
基于此,本发明设计了一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决现有技术中基于无线网络控制的节能型分体式空调插座在运用的过程中仍存在一些不足之处,为了提供更好的学习及生活环境,许多初高中院校都在寝室内安装了空调以及配到的电路和插座,空调的出现在为学生提供良好生活环境的同时,也带来了一些问题,为了保证学生的学习,很多院校都是禁止携带手机,由于空调用电路多是单独安装的,整个宿舍楼断电后,空调电路仍处于通电状态,容易为学生的手机提供电源的问题,而提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,包括空调插座芯片板,所述空调插座芯片板的输入端分别与电压信号采集单元、市电电压处理单元、电流信号采样单元以及空调插座负载采样单元的输出端电性连接;
所述空调插座芯片板的输出端与空调插座自动断电单元的输入端电性连接,所述空调插座自动断电单元包括传感信号处理集成电路模块,所述传感信号处理集成电路模块的输出端与信号放大模块的输入端电性连接,所述信号放大模块的输出端与电压比较模块的输入端电性连接,所述电压比较模块的输出端与双向鉴幅模块的输入端电性连接,所述双向鉴幅模块的输出端与双向晶闸管的输入端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述电压信号采集单元包括微控制器,所述微控制器的输入端分别与动态运行模式控制模块、模数转换模块、最低功耗控制模块以及数模转换模块的输出端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述微控制器具有实时时钟和增强型复位功能,所述微控制器的输出端与空调插座芯片板的输入端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述市电电压处理单元包括电阻模块,所述电阻模块的输出端与电流互感模块的输入端电性连接,所述电流互感模块的输出端与集成运算放大电路模块的输入端电性连接,所述集成运算放大电路模块的输出端微处理器的输入端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述微处理器的输出端与空调插座芯片板的输入端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述电流互感模块用于将电阻模块处的电流信号转换为电压信号,所述集成运算放大电路模块用于将接收到的电压信号转变成微处理器能够处理的低电压信号。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述电流信号采样单元包括交叉采样电路,所述交叉采样电路的输出端与斩波差动差分放大器的输入端电性连接,所述斩波差动差分放大器的输出端与逐次逼近模数转换模块的输入端电性连接,所述逐次逼近模数转换模块的输出端与数字电路的输入端电性连接。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述交叉采样电路和斩波差动差分放大器得到良好的共模电平设置,获得空调插座的电流数据,所述逐次逼近模数转换模块利用分时采样技术,对电流数据进行采样,所述数字电路对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述空调插座负载采样单元包括空调插座负载采样检测模块,所述空调插座负载采样检测模块的输出端与跨导运算放大器的输入端电性连接,所述跨导运算放大器的输出端与工模负反馈模块的输入端电性连接,所述工模负反馈模块的输出端与差模正反馈模块的输入端电性连接;
所述空调插座负载采样检测模块运用自身结构的对称及受偏置电流影响小的性能,配合跨导运算放大器和工模负反馈模块。
作为上述技术方案的进一步描述:
所述信号放大模块对信号进行放大,将直流电位太高为内置电压后送至电压比较模块和双向鉴幅模块,检测出有效触发信号。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明中,通过电流互感器实现对交流电压的采集,计算得到交流信号的有效值,并同时节省能耗,利用数字电路对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号,大幅度消除了失调电压的影响,获得较为精准的精度,配合加入工模负反馈和差模正反馈结构,使得检测电路对运放对管的输入失调电压以及电阻不匹配对检测结果的影响,具有良好的抑制效果,保证了检测的高精准度当检测到空调插座有电流电压输出时,检测到的电流值和电压值低于设定的标准值时,控制电路双向晶闸管截止,自动断开空调插座电源。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座的模块框图;
图2为本发明提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座中电压信号采集单元的模块框图;
图3为本发明提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座中市电电压处理单元的模块框图;
图4为本发明提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座中电流信号采样单元的模块框图;
图5为本发明提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座中空调插座负载采样单元的模块框图;
图6为本发明提出的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座中空调插座自动断电单元的模块框图。
图例说明:
1、空调插座芯片板;2、电压信号采集单元;201、微控制器;202、动态运行模式控制模块;203、模数转换模块;204、最低功耗控制模块;205、数模转换模块;3、市电电压处理单元;301、电阻模块;302、电流互感模块;303、集成运算放大电路模块;304、微处理器;4、电流信号采集单元;401、交叉采样电路;402、斩波差动差分放大器;403、逐次逼近模数转换模块;404、数字电路;5、空调插座负载采样单元;501、空调插座负载采样检测模块;502、跨导运算放大器;503、工模负反馈模块;504、差模正反馈模块;6、空调插座自动断电单元;601、传感信号处理集成电路模块;602、信号放大模块;603、电压比较模块;604、双向鉴幅模块;605、双向晶闸管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图6,本发明提供一种技术方案:一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,包括空调插座芯片板1,空调插座芯片板1的输入端分别与电压信号采集单元2、市电电压处理单元3、电流信号采样单元以及空调插座负载采样单元5的输出端电性连接;
空调插座芯片板1的输出端与空调插座自动断电单元6的输入端电性连接,空调插座自动断电单元6包括传感信号处理集成电路模块601,传感信号处理集成电路模块601的输出端与信号放大模块602的输入端电性连接,信号放大模块602的输出端与电压比较模块603的输入端电性连接,电压比较模块603的输出端与双向鉴幅模块604的输入端电性连接,双向鉴幅模块604的输出端与双向晶闸管605的输入端电性连接。
具体的,电压信号采集单元2包括微控制器201,微控制器201的输入端分别与动态运行模式控制模块202、模数转换模块203、最低功耗控制模块204以及数模转换模块205的输出端电性连接。
具体的,微控制器201具有实时时钟和增强型复位功能,微控制器201的输出端与空调插座芯片板1的输入端电性连接。
具体的,市电电压处理单元3包括电阻模块301,电阻模块301的输出端与电流互感模块302的输入端电性连接,电流互感模块302的输出端与集成运算放大电路模块303的输入端电性连接,集成运算放大电路模块303的输出端微处理器304的输入端电性连接。
具体的,微处理器304的输出端与空调插座芯片板1的输入端电性连接。
具体的,电流互感模块302用于将电阻模块301处的电流信号转换为电压信号,集成运算放大电路模块303用于将接收到的电压信号转变成微处理器304能够处理的低电压信号。
具体的,电流信号采样单元包括交叉采样电路401,交叉采样电路401的输出端与斩波差动差分放大器402的输入端电性连接,斩波差动差分放大器402的输出端与逐次逼近模数转换模块403的输入端电性连接,逐次逼近模数转换模块403的输出端与数字电路404的输入端电性连接。
具体的,交叉采样电路401和斩波差动差分放大器402得到良好的共模电平设置,获得空调插座的电流数据,逐次逼近模数转换模块403利用分时采样技术,对电流数据进行采样,数字电路404对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号。
具体的,空调插座负载采样单元5包括空调插座负载采样检测模块501,空调插座负载采样检测模块501的输出端与跨导运算放大器502的输入端电性连接,跨导运算放大器502的输出端与工模负反馈模块503的输入端电性连接,工模负反馈模块503的输出端与差模正反馈模块504的输入端电性连接;
空调插座负载采样检测模块501运用自身结构的对称及受偏置电流影响小的性能,配合跨导运算放大器502和工模负反馈模块503。
具体的,信号放大模块602对信号进行放大,将直流电位太高为内置电压后送至电压比较模块603和双向鉴幅模块604,检测出有效触发信号。
工作原理,使用时:
电流互感模块302用于将电阻模块301处的电流信号转换为电压信号,集成运算放大电路模块303用于将接收到的电压信号转变成微处理器304能够处理的低电压信号,通过电流互感器实现对交流电压的采集,计算得到交流信号的有效值,并同时节省能耗;
交叉采样电路401和斩波差动差分放大器402得到良好的共模电平设置,获得空调插座的电流数据,逐次逼近模数转换模块403利用分时采样技术,对电流数据进行采样,数字电路404对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号,利用数字电路404对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号,大幅度消除了失调电压的影响,获得较为精准的精度;
空调插座负载采样检测模块501运用自身结构的对称及受偏置电流影响小的性能,配合跨导运算放大器502和工模负反馈模块503,配合加入工模负反馈和差模正反馈结构,使得检测电路对运放对管的输入失调电压以及电阻不匹配对检测结果的影响,具有良好的抑制效果,保证了检测的高精准度;
信号放大模块602对信号进行放大,将直流电位太高为内置电压后送至电压比较模块603和双向鉴幅模块604,检测出有效触发信号,当检测到空调插座有电流电压输出时,检测到的电流值和电压值低于设定的标准值时,控制电路双向晶闸管605截止,自动断开空调插座电源。
以上,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,包括空调插座芯片板(1),其特征在于,所述空调插座芯片板(1)的输入端分别与电压信号采集单元(2)、市电电压处理单元(3)、电流信号采样单元以及空调插座负载采样单元(5)的输出端电性连接;
所述空调插座芯片板(1)的输出端与空调插座自动断电单元(6)的输入端电性连接,所述空调插座自动断电单元(6)包括传感信号处理集成电路模块(601),所述传感信号处理集成电路模块(601)的输出端与信号放大模块(602)的输入端电性连接,所述信号放大模块(602)的输出端与电压比较模块(603)的输入端电性连接,所述电压比较模块(603)的输出端与双向鉴幅模块(604)的输入端电性连接,所述双向鉴幅模块(604)的输出端与双向晶闸管(605)的输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述电压信号采集单元(2)包括微控制器(201),所述微控制器(201)的输入端分别与动态运行模式控制模块(202)、模数转换模块(203)、最低功耗控制模块(204)以及数模转换模块(205)的输出端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述微控制器(201)具有实时时钟和增强型复位功能,所述微控制器(201)的输出端与空调插座芯片板(1)的输入端电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述市电电压处理单元(3)包括电阻模块(301),所述电阻模块(301)的输出端与电流互感模块(302)的输入端电性连接,所述电流互感模块(302)的输出端与集成运算放大电路模块(303)的输入端电性连接,所述集成运算放大电路模块(303)的输出端微处理器(304)的输入端电性连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述微处理器(304)的输出端与空调插座芯片板(1)的输入端电性连接。
6.根据权利要求4所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述电流互感模块(302)用于将电阻模块(301)处的电流信号转换为电压信号,所述集成运算放大电路模块(303)用于将接收到的电压信号转变成微处理器(304)能够处理的低电压信号。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述电流信号采样单元包括交叉采样电路(401),所述交叉采样电路(401)的输出端与斩波差动差分放大器(402)的输入端电性连接,所述斩波差动差分放大器(402)的输出端与逐次逼近模数转换模块(403)的输入端电性连接,所述逐次逼近模数转换模块(403)的输出端与数字电路(404)的输入端电性连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述交叉采样电路(401)和斩波差动差分放大器(402)得到良好的共模电平设置,获得空调插座的电流数据,所述逐次逼近模数转换模块(403)利用分时采样技术,对电流数据进行采样,所述数字电路(404)对采样结果进行求和并取平均值,获得电流信号。
9.根据权利要求1所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述空调插座负载采样单元(5)包括空调插座负载采样检测模块(501),所述空调插座负载采样检测模块(501)的输出端与跨导运算放大器(502)的输入端电性连接,所述跨导运算放大器(502)的输出端与工模负反馈模块(503)的输入端电性连接,所述工模负反馈模块(503)的输出端与差模正反馈模块(504)的输入端电性连接;
所述空调插座负载采样检测模块(501)运用自身结构的对称及受偏置电流影响小的性能,配合跨导运算放大器(502)和工模负反馈模块(503)。
10.根据权利要求1所述的一种基于无线网络控制的节能型分体式空调插座,其特征在于,所述信号放大模块(602)对信号进行放大,将直流电位太高为内置电压后送至电压比较模块(603)和双向鉴幅模块(604),检测出有效触发信号。
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