CN201118436Y

CN201118436Y - 家用节电器

Info

Publication number: CN201118436Y
Application number: CNU2007200589416U
Authority: CN
Inventors: 吴永平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2017-10-30

Abstract

本实用新型公开了一种家用节电器，设置在市电与家用电器之间，包括：与市电连接的阻容移相电路，与所述阻容移相电路相连接的可控硅降压电路；以及谐波吸收电路和工作指示电路等。本实用新型通过可控硅降压电路对输入的市电进行调压处理，使输出至家用电器的电压为稳定的较低的电压；并且采用谐波吸收电路，吸收家用电器启动和停止的过程中产生的谐波、感应电流和浪涌电流；本实用新型具有节电效率高，见效快、安全性高等优点。

Description

家用节电器

技术领域

本实用新型涉及一种节电器，特别涉及一种家用节电器。

背景技术

现在，电视、冰箱、空调、洗衣机等家用电器已十分普及，这些电器给我们的生活带来极大的方便，同时也给每个家庭带来巨额的电费负担，并且伴随用电量的消耗，对环境的污染也日益加剧，目前，我国60％以上的电力需要靠燃煤来实现，有资料显示，每生产一度电，会产生大约1100克二氧化碳、9克二氧化硫和4.4克氮氧化物，这些物质的排放均会对大气造成污染。

现在也出现了一些用于节电的技术和产品，例如，中国专利局于2004年1月28日公开的第03103066.1号专利申请，其名称为“单相电子节电器”，其主要通过稳定供电电压、过滤瞬变浪涌及平衡线路电流的方式来达到节电的效果。本实用新型专利申请虽然可以达到节电的功能，但其亦存在一些缺点，该节点器为插头式节电器，其是通过过滤瞬变浪涌和稳定供电电压来达到节电的目的的，故其短期节电效果不明显，节电效率比较低，经研究试验发现，其节电效率一般低于10％。

因此，有必要提供一种改进的节电装置来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，为克服现有的节电器节电效率低的不足，而提供一种节电效果明显，节电效率高的家用节电器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为，提供一种家用节电器，设置在市电与家用电器之间，包括：与市电连接的阻容移相电路，与所述阻容移相电路相连接的可控硅降压电路；其中，

阻容移相电路，接收市电输入，并输出一个触发信号；

可控硅降压电路，接收所述阻容移相电路的触发信号，将市电的电压降至一个预定电压，并输出至家用电器。

优选地，所述阻容移相电路包括一端与火线连接的第一电容，所述第一电容的另一端通过第二电容与可控硅降压电路的一端连接，且该第一电容的另一端同时通过第一电阻与可控降压电路的另一端连接；

优选地，所述可控硅降压电路包括至少一个双向可控硅，所述双向可控硅的第一阳极与市电的火线连接，所述双向可控硅的第二阳极与所述阻容移相电路中的所述第一电阻连接，所述双向可控硅的控制极与所述阻容移相电路的所述第二电容连接。

优选地，所述第一电阻为可调电阻。

优选地，所述可控硅降压电路进一步包括：

阻容吸收电路，包括串接的第二电阻和第三电容，所述阻容吸收电路连接在所述双向可控硅的第一阳极和第二阳极之间。

优选地，所述可控硅降压电路包括二个以上的双向可控硅，构成冗余结构。

优选地，进一步包括：

工作指示电路，至少包括依次连接的降压电容、桥式整流器和LED，用于指示所述家用节电器的工作状态。

优选地，所述预定电压为处于170V至190V之间。

优选地，进一步包括由多个电阻构成的用于吸收家用电器开闭时所产生的谐波的谐波吸收电路。

优选地，进一步包括；用于防止雷击的保护电路，该保护电路包括连接在市电的火线和零线之间的相互串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻的连接端与一第四电容一端相连，该第四电容的另一端接地。

优选地，进一步包括：

检测选择电路，与市电连接，用于检测市电的实时电压值，并与一预定基准值进行比较，当该实时电压值低于该基准值，则对该输入的市电不进行降压处理，直接输出至家用电器。

综上，本实用新型实施例的家用节电器，通过其中的可控硅降压电路对输入的市电进行调压处理，使输出至家用电器的电压为稳定的较低的电压；并且采用谐波吸收电路，吸收家用电器启动和停止的过程中产生的谐波、感应电流和浪涌电流；本实用新型节电效率高，见效快；并且采用了多项保护措施，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型家用节电器的应用环境示意图；

图2是本实用新型家用节电器的电路方框图；

图3是本实用新型的第一实施例的电路原理图；

图4是本实用新型的第二实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图以优选实施例对本实用新型进行详细说明。

首先，对本实用新型所采用到的节电原理进行说明。我国民用电网的标准电压为220V，所有家用电器的额定电压均为220V，但是电网电压是波动的，例如在用电高峰时，电网电压会下落至220V以下，甚至低至180V；在用电低谷时，电网电压上升至220V以上，甚至高至240V。所以，所有的家用电器在设计时就考虑了以上因素。所有家用电器均必须有较宽的工作电压范围，才能保证在电网电压波动的情况下，家电仍能正常使用。一般地，家电的电源电压范围为160V～250V。但在绝大多数情况电网电压在220V左右。因此，我们通过适当控制家庭用电线路中的电压，就可以达到节省电能的目的，并又不会影响家电的正常使用。

如图1所示，是本实用新型的应用环境示意图。从图中可以看出，可以将本实用新型的节电器串联于电度表之后并固定安装(如固定在墙上等)，如果室内安装有空气开关，也可以将该节电器串联于空气开关之后。室内的各家用电器就可以并联在节电器之后。当然，该节电器也可以单独与每一家用电器串联，同样能达到相似效果。安装好节电器后，节电器就可以吸收电网中的干扰波(如开关家用电器所产生的谐波)、降低输入到家用电器的输入电压，从而达到节电的效果。

如图2所示，是本实用新型的电路方框图，请一并结合图3中的电路原理图。

本实用新型的节电器依次包括：

谐波吸收电路10，用于有效地吸收电网上的谐波，例如家用电器的开启和关闭时所产生的谐波和浪涌电流；

工作指示电路12，用于指示节电器的工作状态，例如可以通过指示灯的亮或灭，或者不同的颜色来指示节电器的工作状态；

阻容移相电路14，用作触发电路，产生触发信号；

可控硅降压电路16，用于在阻容移相电路14所产生的触发信号的触发下，对输入电压进行降压，使输出至家电电器的电压为稳定的预定电压，从而降低家用电器的能耗，该预定电压可以处于170V至190V之间，例如可以为180V，或者其他的值。

结合图3所示，其中，

谐波吸收电路10包括多个电阻，如电阻R1、R2、R3、R4、R5，当家用电器启动或停止时，会产生各种成份的高次谐波，也会产生很大的感应电流和浪涌电流现象，这些现象会直接加速电度表的转动，对用户来说是一种很大的电能浪费。谐波吸收电路10中的电阻能很好地吸收电网中的谐波，抑制感应电流，吸收浪涌电流，使电度表的转动保持平稳，从而使用户降低了电能的浪费。

工作指示电路12包括电容C4、桥式整流器D1、电容C7、稳压管D2、电阻R8和LED。其中，桥式整流器D1的一个输入端通过电容C4与市电的火线连接，桥式整流器D1的另一输入端与市电的零线连接；在电容C7、稳压管D2和串接的电阻R6与LED灯分别并联连接在该桥式整流器D1的两个输出端之间。输入的220V的市电经电容C1降压，再经桥式整流器D1整流变成直流电压(如，5V)，该直流电压经电容C8滤波，和稳压管D2稳压后变成稳定的直流电压，驱动LED发光，以指示该节电器正在工作。

阻容移相电路14包括电容C3、电容C5、电阻R3、电阻R4、电阻R5。其中，电容C5的一端与火线连接，另一端通过电容C5与可控硅降压电路16中的双向可控硅的控制极相连接；且该电容C5的另一端同时通过电阻R2、并接的电阻R3和电阻R4与所述双向可控硅的一个阳极相连。该阻容移相电路14可以决定双向可控硅的导通角以触发其导通。当电容C3和C5两端经上述电阻充电时，当其电压达到双向可控硅的触发电压时，可以触发双向可控硅的导通，例如，在一个实例中，该阻容移相电路14可以使双向可控硅的控制极与输出极(一个阳极)之间保持有5～8V的脉动电压，该脉动电压与电网电压完全同步。调整R3、R4、R5的大小可改变可控硅的导通角，从而控制可控硅的输出电压的大小。另外，在其他的实施例中，参见图4所示，可以将上述电阻(如R3和R4)替换为可调电阻R9，方便于对双向可控硅导通角的调整，从而调整输出电压。

可控硅降压电路16，包括至少一个双向可控硅及阻容吸收电路，其中，每一双向可控硅的第一阳极与市电的火线连接，第二阳极与前述阻容移相电路14中的电阻输出端连接，控制极与前述阻容移相电路14的电容C5一端连接；而由电阻R5和电容C6构成的阻容吸收电路并接在该双向可控硅的两个阳极之间。图中示出了两个双向可控硅(Q1和Q2)，其构成了主备冗余结构，用于在其中出现一个双向可控硅出现问题时，该节点器仅可以继续工作。本领域的技术人员应该理解，该数量仅为说明，而非限制，在其他的实施例中也可以采用一个或多个双向可控硅的形式，另外，也可以采用其他形式的可控硅元件。其中，双向可控硅(Q1或Q2)在阻容移相电路14的触发下，可以输出较市电较低的预定电压(如，在一些实施例中，该预定电压可以是180V)，供家用电器使用。阻容吸收电路可以防止电器启动、停止的瞬间产生的很高的感应电压损坏可控硅，对可控硅起保护的作用。

本实用新型的节点器进一步包括一个用于防止雷击的保护电路，该保护电路包括串接在市电的火线和零线之间的电阻R7和R8，且电阻R7和R8的连接端与一电容C8连接，该电容C8的另一端接地。

且在市电输入侧，在火线与零线之间并联有启动电容C2和滤波电容C7。

另外，在其他的实施例中，本实用新型还包括有一个检测选择电路(图中未示出)，与市电连接，用于检测市电的实时电压值，并与一基准值(如185V)进行比较，当该实时电压值低于该基准值，则对该输入的市电不进行可控硅的降压处理，直接输出给家用电器。以避免电压过低，不能启动家用电器。

本实用新型的节电器，通过其中的谐波吸收电路，吸收家用电器启动和停止的过程中产生的谐波、感应电流和浪涌电流；并且，通过可控硅降压电路对输入的市电进行调压处理，使输出至家用电器的电压为稳定的较低的电压，从而达到节电的效果，且使用非常方便，并且采用了多项保护措施，使该节电器安全性高。经实验发现，使用本实用新型的节电器，节电率可以达到15％--40％。具有很好的经济效益和社会效益。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1、一种家用节电器，设置在市电与家用电器之间，其特征在于，包括：与市电连接的阻容移相电路，与所述阻容移相电路相连接的可控硅降压电路；其中，

阻容移相电路，接收市电输入，并输出一个触发信号；

2、如权利要求1所述的家用节电器，其特征在于，

所述阻容移相电路包括一端与火线连接的第一电容，所述第一电容的另一端通过第二电容与可控硅降压电路的一端连接，且该第一电容的另一端同时通过第一电阻与可控降压电路的另一端连接；

所述可控硅降压电路包括至少一个双向可控硅，所述双向可控硅的第一阳极与市电的火线连接，所述双向可控硅的第二阳极与所述阻容移相电路中的所述第一电阻连接，所述双向可控硅的控制极与所述阻容移相电路的所述第二电容连接。

3、如权利要求2所述的家用节电器，其特征在于，所述第一电阻为可调电阻。

4、如权利要求2所述的家用节电器，其特征在于，所述可控硅降压电路进一步包括：

5、如权利要求2所述的家用节电器，其特征在于，所述可控硅降压电路包括二个或以上的双向可控硅，构成冗余结构。

6、如权利要求5所述的家用节电器，其特征在于，进一步包括：

7、如权利要求2所述的家用节电器，其特征在于，所述预定电压处于170V至190V之间。

8、如权利要求1-7任一项所述的家用节电器，其特征在于，进一步包括由多个电阻构成的用于吸收家用电器启动或关闭时所产生的谐波的谐波吸收电路。

9、如权利要求1-7任一项所述的家用节电器，其特征在于，进一步包括；用于防止雷击的保护电路，该保护电路包括连接在市电的火线和零线之间的相互串联的第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻的连接端与一第四电容一端相连，该第四电容的另一端接地。

10、如权利要求9所述的家用节电器，其特征在于，进一步包括：