CN201312028Y - 节能控制插座 - Google Patents

Abstract

节能控制插座，设有壳体，交流电源输入端，交流电源输出端，其特征在于：交流电源输入端通过整流电路与CPU控制器连接，在交流电源输入端与交流电源输出端之间，串接有由CPU控制器控制的开关部件，交流电源输出回路里设有电压/电流采样部件，其采样信号输出端与CPU控制器输入端连接，本装置还设有可接收红外遥控信号的红外接收部件，其输出端通过导线与CPU控制器输入端连接。本实用新型可在检测到待机工作状态时，自动切断供电电源，达到节能的目的，而且具有使用操作方便的优点。

Description

节能控制插座

技术领域

本实用新型属一种电子电气装置，具体涉及一种电气插座。

背景技术

插座可通过其插座孔为用电设备提供电源，现有的用电设备多设有遥控器，遥控其开关和改换频道，当用遥控器发出关断信号时，用电设备即关闭处于待机状态，待机状态下的电器也要消耗一定的电能，造成能源的浪费。要关断待机状态，就要按下用电设备的手动按键，操作很不方便。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在用电设备待机时，能自动切断电源，并操作方便的节能控制插座。

解决上述问题的技术方案是：本实用新型插座设有壳体，交流电源输入端，交流电源输出端，其特征在于：交流电源输入端通过整流电路与CPU控制器连接，在交流电源输入端与交流电源输出端之间，串接有由CPU控制器控制的开关部件，交流电源输出回路里设有电压/电流采样部件，其采样信号输出端与CPU控制器输入端连接，本装置还设有可接收红外遥控信号的红外接收部件，其输出端通过导线与CPU控制器输入端连接。

本实用新型的工作原理是：将用电设备的电源插头插入本实用新型交流电源输出端的插座孔，将本装置的红处接收部件置于能接收到用电设备红外遥控器发射信号的位置，这样在红外遥控器向用电设备发出遥控信号时，本装置的红外接收部件也同时接收到该信号，并将该遥控信号输入到CPU控制器，CPU控制器接到红外遥控信号后，结合本装置接收到的采样信号，进行数据处理后发出控制信号：当插座与用电装置处于接通状态时，CPU控制器接到红外遥控信号后，延时一段时间，采样电路进行多次采样，得到的采样值与CPU内部的设定值比较，若接收到的采样信号小于设定值，即控制开关部件延时关断插座的输出交流电源，若接收到的采样信号大于设定值，即维持原有工作状态；当插座处于关断状态时，CPU控制器一接到红外遥控信号，即可判断为是开机信号，马上发出控制信号，通过开关部件接通交流输出电源，然后采样回路再进行采样，若采样的数据大于设定值，则维持接通状态，若采样的数据小于设定值，则可延时关断交流输出电源。

本实用新型可在检测到待机工作状态时，自动切断供电电源，达到节能的目的，而且具有使用操作方便的优点。

附图说明

图1、本实用新型实施例方框示意图

图2、本实用新型实施例电路图

具体实施方式

本例插座设有壳体、交流电源输入端、作为交流电源输出端的插座孔，以及控制装置。

控制装置设有CPU控制器，CPU控制器采用STC12C2052AD单片机，单片机输出端通过驱动电路接通或断开继电器RELAY-SPST线圈，继电器的开关触头串接在插座交流电源输入端与交流电源输出端之间，用于控制交流电源输出的通断。

在插座交流电源输出回路里，设有电流/电压采样部件，本例的电流/电压采样部件是装在交流输出回路里的电流互感器，该电流互感器套在继电器开关触头与作为交流输出端的插座孔之间的连接导线上，通过感应插座输出的交流电流信号，取采集的模拟电压做采样信号，输入到单片机。

本装置设置的可接收红外遥控信号的红外接收部件为HS0038A2红外接收器，其输出端通过拖长线与插座上的单片机输入端连接。从而可将其方便地置于能与用电设备一起接收红外遥控信号的位置上，这种红外接收器带有手动按键S2，将其一端与单片机13脚连接，另一端接地。

单片机输入端还接有可控制其输出控制信号的手动开关键S1，用于手动切断待机电源，或手动接通插座电源。

图2是本实施例电路图。

电源电路：

J1，J2端子为AC220V交流输入端，J1输入端(L端)串接有R2限流电阻，J2输入端(N端)串接有并联的电容C1和电阻R1电路，交流输入端通过D1---D4组成的全桥整流电路、C2、C12滤波电路、Z1与R4串联构成的稳压电路输出+24V直流电源，并进一步通过R12、R13、U2三端稳压集成电路和电解电容C4、C5滤波电路输出稳定的+5V直流电源。

其中+24V为继电器提供工作电压，+5V为CPU控制器、红外接收部件提供工作电压。

CPU控制器电路：

CPU采用STC12C2052AD单片机芯片，Y1晶振、C9、C10接到单片机的4、5脚构成振荡源；CPU输入端14脚通过电阻R5与+5伏电压连接，并通过开关键S1接地，13脚与S2、R11、+5伏电压连接，从而可以接受外界手动开关的操作，CPU的6脚为红外信号的输入脚，通过CON3与HS0038 A2红外接收器的输出脚相连，接收外界遥控器的信号，直流电源通过CON3为红外接收器提供电源。同时，CPU的17、19脚输出LED、继电器驱动信号，直接驱动LED、继电器的工作。脚1为复位脚，20、10脚为CPU的工作电源脚。

这种型号单片机的优点是：运行速度比普通8051快，工作电压范围宽，功耗低，内带有ADC转换功能模块，抗干扰性好。

采样电路：

采样电路为电压采样电路，采样部件为接在交流输出回路里的电流互感器KT-103C，这种电流互感器体积较小，可装在插座壳体内，套在继电器开关触头与插座孔之间的连接导线上：当所接负载工作时，交流输出回路有电流流过，此时电流互感器有感应电压产生，电流互感器输出端依次通过电阻R9、C6组成的滤波电路、整流管D6组成的整流电路、C7、D7、R10、C8、Z2组成的滤波稳幅电路与单片机输入端12脚连接，单片机对输入的电压进行采样，采集的数据与内部的数据进行比较，结合接收到的红外遥控信号，输出相应的控制信号到输出脚17、19，去控制继电器的工作和指示灯的指示。

如上所述，本例CPU控制器输入控制电路由红外接收器、开关键S1、S2组成，开关键直接控制输出电路的通断，红外接收器接收外部遥控器的指令，输入到单片机，单片机结合实时接收的采样信号作出判断，输出控制信号。

CPU控制器输出端与开关管Q1控制基极连接，开关管Q1一端接地，一端与+24V电源连接，构成开关驱动电路，继电器RELAY-SPST串接在该开关驱动回路里，继电器的开关触头K2串接在交流电源输入端J1与交流电源输出端J4之间，控制插座交流电源输出的通断。

本例的工作过程是：将红外接收器、S2置于能与用电设备一起接收到遥控器信号的部位，当单片机通过红外接收部件接收到遥控信号时：

若此时插座处于接通状态，按下述程序进行：延时一分种，采样电路进行多次采样，得到的采样值与CPU内部的设定值比较，若接收到的采样信号小于设定值(待机状态)，即判断遥控信号是关机信号，此时单片机发出关断控制信号，通过继电器触头关断插座输出的交流电源；如果采样信号大于比较数据，即可判断用电设备是工作状态，遥控器发出的是调整工作状态信号(如电视机的换台、空调机的换档等)，此时单片机维持原有接通交流电源输出的控制状态；

当插座处于关断状态时，CPU控制器一接到红外遥控信号，即可判断为是开机信号，马上发出控制信号，通过开关部件接通交流输出电源，此时采样回路在一分钟内进行多次采样，若采样的数据大于设定值，即可判断用电设备是工作状态，则维持接通状态，若采样的数据小于设定值(待机状态)，则在一分钟后关断交流输出电源。

还可以通过S2直接接通交流输出电源，接通后，CPU延时一分钟，对采样电路所采样的数据进行处理，如果采样信号大于比较数据即可判断用电设备是工作状态，此时单片机维持原有接通交流电源输出的控制状态，若小于比较数据，则关断继电器，切断交流电源的输出

以电视机为例，将电视机在关断状态下把电源插头插入本节能插座，当用户想看电视时，按下开关键S1、S2或遥控器的开机键，电视机得电正常工作。当用户看完电视用遥控器关掉电视机时，拖长线上的红外接收头也接收到了关机的信号，单片机将采样到的信号进行处理，一分钟后自动切断待机电源，自动实现节电功能。也可手动按一下开关键S1，切断待机电源。

本装置可采用单片机处理数据使插头得电并通过插座送电，用电设备待机时，能自动切断电源，使用非常方便，具有功能多，智能化，抗干扰强的优点。

Claims (9)

1、节能控制插座，设有壳体，交流电源输入端，交流电源输出端，其特征在于：交流电源输入端通过整流电路与CPU控制器连接，在交流电源输入端与交流电源输出端之间，串接有由CPU控制器控制的开关部件，交流电源输出回路里设有电压/电流采样部件，其采样信号输出端与CPU控制器输入端连接，本装置还设有可接收红外遥控信号的红外接收部件，其输出端通过导线与CPU控制器输入端连接。

2、根据权利要求1所述的节能控制插座，其特征在于：所述的CPU控制器是单片机，单片机输出端通过驱动电路接通或断开继电器线圈，继电器的开关触头作为开关部件串接在插座交流电源输入端与交流电源输出端之间。

3、根据权利要求2所述的节能控制插座，其特征在于：所述的单片机是STC12C2052AD单片机。

4、根据权利要求2所述的节能控制插座，其特征在于：所述的电流/电压采样部件是装在插座交流输出回路里的电流互感器，该电流互感器套在继电器开关触头与作为交流输出端的插座孔之间的连接导线上。

5、根据权利要求4所述的节能控制插座，其特征在于：所述的电流互感器输出端依次通过滤波电路、整流电路、滤波稳压电路与单片机输入端连接。

6、根据权利要求5所述的节能控制插座，其特征在于：所述的电流互感器是KT-103C电流互感器。

7、根据权利要求2所述的节能控制插座，其特征在于：所述的红外接收部件为红外接收器，其输出端通过拖长线与插座上的单片机输入端连接。

8、根据权利要求7所述的节能控制插座，其特征在于：所述的红外接收部件为HS0038A2红外接收器。

9、根据权利要求2所述的节能控制插座，其特征在于：所述的单片机输入端接有可控制其输出控制信号的手动开关键(S1、S2)。

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