CN203800326U - 一种自动断电插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电器设备领域，涉及一种自动断电插座。插座插孔的零线孔、火线孔分别接外接电源线的零线端与继电器模块的输出端；无线蓝牙模块与控制模块相互通信，向控制模块发送控制信号；信号采集模块的输入端与插座插孔的火线端相连，输出端与信号处理模块的输入端相连，采集电流信号并转为电压信号发给信号处理模块；信号处理模块输出端与控制模块另一个输入端相连，用于放大发送给所述控制模块；控制模块的输出端与继电器模块中的电阻一端相连，将接收的直流电压信号与预设值比较，根据比较结果向所述继电器模块发送控制信号；继电器模块串联在插座插孔的火线端与外接电源线火线端之间，根据控制信号控制插座插孔火线的通断。

Description

一种自动断电插座

技术领域

本实用新型涉及电器设备应用领域，确切的来说，是涉及一种可自动控制插孔断电的插座。

背景技术

一般一个插座都自带几个孔位，以方便不同电器而使用，在家庭或办公室中，当人们使用完电脑等用电器后通常都只是关闭主机或电器的电源，此时人们往往会忘记拔掉用电器的插头，而此时这些用电器仍然在消耗电能，这就是待机损耗，只有当我们拔掉插头后待机损耗才会变为零，每年因为这种原因所消耗的电能也是巨大的，通常消费者为了节约用电都想选择使用自动断电插座。

然而，市场上的插座绝大多数都是纯机械结构，这类插座虽然在安全性和防雷方面有很大提高，但在节能发面和自动化方面来讲，它所产生的待机损耗却是巨大的。近几年，随着人们生活水平的提高，自动断电插座也逐渐开始走进千家万户，但这些自动断电插座存在以下几个缺点：(1)一种自动断电插座实现一路控制多路，当主路断电后其它电器设备也自动断电，例如电脑主机控制外部的其它用电设备，当检测到电脑主机断电后，与电脑主机相关的显示器、音响、无线model等设备自动断电，给用户造成不必要的麻烦。(2)另外一种自动断电插座虽然可实现单路控制，各个插孔之间的通断虽然不受彼此影响，在节能方面也有很大的提高，但在实用性和便捷性上仍然存在很大问题，例如，在家庭范围内不能实现远距离控制插座通断，不能单独控制某个插孔自动通断。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动断电插座，旨在解决上述自动断电插座在使用过程中，出现的一路控制多路的现象以及在家庭范围内远程遥控的自动断电插座某个插孔自动通断的情况，从而解决自动断电插座的便捷性和实用性不佳的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种自动断电插座，包括信号采集模块、信号处理模块、控制模块、继电器模块、无线蓝牙模块与插座插孔，其中：

所述插座插孔的零线孔直接外接电源线的零线端，所述插座插孔的火线孔串联所述继电器模块并外接电源线的火线端；

所述无线蓝牙模块与所述控制模块相互通信，向所述控制模块发送控制信号；

所述信号采集模块的输入端与所述插座插孔的火线端相连，输出端与所述信号处理模块的输入端相连，采集所述插座插孔的电流信号并将所述电流信号转换为电压信号再发送给所述信号处理模块；

所述信号处理模块的输出端与所述控制模块的另一个输入端相连，将接收的电压信号转化为直流电压信号再放大直流电压信号发送给所述控制模块；

所述控制模块的输出端与所述继电器模块中的电阻的一端相连，将接收的直流电压信号与预设值比较，根据比较结果向所述继电器模块发送控制信号；

所述继电器模块的输出端与所述插座插孔的火线端相连，根据接收到的控制信号控制所述插座插孔的火线的通断。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述自动断电插座还包括电源模块，所述电源模块的输入端的火线和零线分别对应连接外接电源线火线端与零线端，所述电源模块的输出端分别向所述信号处理模块、所述继电器模块、所述无线蓝牙模块与所述控制模块提供直流电压。

进一步，所述电源模块包括滤波电容C1、滤波电容C2、变压器T、整流桥BR1与稳压器，所述变压器T的初级绕组与外接电源线相连，其次级绕组分别与所述整流桥的输入端IN1和输入端IN2相连；所述整流桥的输出端OUT1串联所述稳压器的输入端，所述滤波电容C1的一端并联在所述整流桥与所述稳压器的节点处，所述滤波电容C2一端并联在所述稳压器的另一端，所述滤波电容C1与所述滤波电容C2的另一端和所述整流桥的输出端OUT2并联。

进一步，所述信号采集模块包括采样电阻R9与电流互感器，所述采样电阻R9与所述电流互感器并联，所述采样电阻R9把所述电流互感器采集的插座插孔的火线端的电流信号转化为电压信号。

进一步，所述信号处理模块包括精密全波整流电路和信号放大电路。

进一步，所述继电器模块包括电阻R1、三极管Ｑ、二极管D3、继电器绕组Ｋ，所述电阻R1的一端与控制模块的输出端相连，所述电阻R1的另一端与所述三极管Ｑ的基极相连，所述三极管Q的发射极接地，所述三极管Ｑ的集电极与所述继电器绕阻Ｋ一端的相连，所述继电器绕阻Ｋ的另一端接所述电源模块的输出端，所述二极管D3并联到所述继电器绕阻Ｋ。

进一步，每个所述插座插孔的火线端都连接有信号采集模块。

本实用新型的有益效果是：通过在每个插座插孔上装有信号采集模块，配合控制电路和继电器模块，完全的实现单路控制，使得各个插座插孔的通断互不影响，提高了精确性和安全性；另外配置的无线蓝牙模块，通过在短距离传输直接用手机对所述插座具体插孔单独控制通断，增加了便捷性和智能性，总而言之，在整体上节约了当用电器关断后由于没有拔掉插头而存在的不必要电能的损耗。

附图说明

图1为本实用新型自动断电插座的电路结构图；

图2为本实用新型自动断电插座的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电源模块，2、控制模块，3、无线蓝牙模块，4、继电器模块，5、信号处理模块，6、信号采集模块，7、插座插孔，61、电流互感器，L、火线，N、零线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图2所示，为本实用新型自动断电插座的结构示意图。一种自动断电插座，包括电源模块1、信号采集模块6、信号处理模块5、控制模块2、继电器模块4，无线蓝牙模块3与插座插孔7，其中信号采集模块6包含电流互感器61与采样电阻R9。

所述插座插孔7的零线孔直接外接电源线的零线端，所述插座插孔7的火线和继电器的输出端连接，继电器的输入端接电源线的火线端。

在本实例中，所述外界电源线的火线L与零线N的电压为交流电220V。所述插座插孔7的地线端统一接地，所述插座插孔7火线端与零线端分别接外接继电器的输出端和零线N。

所述无线蓝牙模块3与所述控制模块2相互通信，向所述控制模块2发送控制信号；

在本实例中，所述无线蓝牙模块3通过接收手机客户端发送的控制指令，将所述控制指令发送给连接的控制模块。其中，所述控制模块2优先的选择单片机控制模块，单片机控制模块通过自身AD转换后和自身预设值比较，如果比预设值大，则不会向继电器模块输出控制信号，反之，如果比预设值小，则向继电器输出控制信号。单片机控制模块可以选用51单片机系列中任意带AD转换的一款，其完成的信号比较及信号输出功能为现有单片机技术的通用技术，很多类型的单片机都自带这类功能。所述无线蓝牙模块I/O接口与串行接口都可以，直接对应接口连接在单片机控制机模块的信号收发端，优选为串行接口的蓝牙模块，兼容性大，方便数据的传输，例如，无线蓝牙模块可以选型号为BLK-MD-BC04-L。如果家中有几个插座插孔7需要同时控制，可以通过手机对所有蓝牙模块2编号，方便单独控制。

所述电流互感器61与所述采样电阻R9并联，插座插孔7的火线穿过电流互感器61，所述电流互感器61采集所述插座插孔7的电流信号，并将所述电流信号经过采样电阻7转换为电压信号再发送给所述信号处理模块5；

在本实例中，当有外部电器在使用时，通过该插座插孔7火线端的电流比较大，此时每个插座插孔7上的电流互感器6都是优选采用型号为RCT—226B，通过电磁感应采集所述插座插孔7的火线端的交流电流信号，采样电阻R9，将交流电流信号转为交流电压信号。

所述信号处理模块5的输出端与所述控制模块2的另一个输入端相连，将接收的电压信号转化为直流电压信号再放大直流电压信号发送给所述控制模块2；

在本实例中，所述信号处理模块5包括所述整流电路与信号放大电路，其中整流电路包含两个运算放大器构成的精密全波整流，此电路通过D1、D2、电阻R2、R6、R7、R8与电容C3，把交流电压信号转化为直流电压信号。再通过信号放大电路包括电阻R3、R4、R5以及第三个运算放大器对直流电压信号进行放大，放大的倍数取决于R5的具体值。

所述控制模块2的输出端与所述继电器模块4的电阻R10的一端相连，将接收的直流电压信号与预设值比较，根据比较结果向所述继电器模块4发送控制信号；

在本实例中，所述继电器模块4包括电阻R1、三极管Ｑ、二极管D3、继电器Ｋ，所述继电器中包含电阻R10。所述的控制信号为低电平，所述电阻R1的一端与控制模块2的输出端相连，所述电阻R1的另一端与所述三极管Q的基极相连，所述三极管Q的发射极接地，当有低电平加到三极管Q的基极时，三极管Q处于饱和状态，此时集电极和发射极导通，相当于集电极接地。所述三极管Q的集电极与所述继电器K中的电阻R10一端的相连，所述继电器K中的电阻R10另一端接所述电源模块1的输出端VC相连，所述二极管D3并联到所述继电器K。所述继电器K的输出端与所述插座插孔7的火线端相连，当集电极输出为低电平时，相当于给继电器K供电，此时继电器触头吸合，继电器K分为常开和常闭，根据实际的接线情况来控制火线L的通断，当三极管Q由导通变为截止时，继电器K会产生出一个较大的自感电压，自感电压和电源电压叠加后可能会烧毁三极管Q，所以在继电器K线圈的两端反向并联一个二极管D3用于消除此自感电压的危害。

进一步，所述电源模块1的输入端的火线、零线分别对应连接外接电源线火线L、零线N，所述电源模块1的输出端分别向所述信号处理模块5、所述继电器模块4、所述无线蓝牙模块3与所述控制模块2提供直流电压。

在本实例中，所提供的直流电压为稳定的5V电压。所述电源模块包括滤波电容C1、滤波电容C2、变压器T、整流桥BR1与稳压器，所述变压器T的初级绕组与外接电源线相连，其次级绕组分别与所述整流桥的输入端IN1和输入端IN2相连；所述整流桥的输出端OUT1串联所述稳压器的输入端，所述稳压器可选的型号为LM7805和MC34063，优选LM7805，所述滤波电容C1的一端并联在所述整流桥与所述LM7805的节点处，其节点连接在整个电源模块正极输出端，所述滤波电容C2一端并联在所述LM7805的另一端，所述滤波电容C1与所述滤波电容C2的另一端和所述整流桥的输出端OUT2并联在整个电源模块的输出端负极。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (8)

1.一种自动断电插座，其特征在于，包括信号采集模块、信号处理模块、控制模块、继电器模块、无线蓝牙模块与插座插孔，其中：

所述插座插孔的零线孔直接外接电源线的零线端，所述插座插孔的火线孔串联继电器模块并外接电源线的火线端；

所述无线蓝牙模块与所述控制模块相互通信，向所述控制模块发送控制信号；

所述信号采集模块的输入端与所述插座插孔的火线端相连，输出端与所述信号处理模块的输入端相连，采集所述插座插孔的电流信号并将所述电流信号转换为电压信号再发送给所述信号处理模块；

所述信号处理模块的输出端与所述控制模块的另一个输入端相连，将接收的交流电压信号转化为直流电压信号,再放大直流电压信号发送给所述控制模块；

所述控制模块的输出端与所述继电器模块的电阻的一端相连，将接收的直流电压信号与预设值比较，根据比较结果向所述继电器模块发送控制信号；

所述继电器模块的输出端串联在外接电源线火线端与所述插座插孔的火线端之间，根据接收到的控制信号控制所述插座插孔火线的通断。

2.根据权利要求1所述的一种自动断电插座，其特征在于，所述自动断电插座还包括电源模块，所述电源模块的输入端的火线和零线分别对应连接外接电源线火线端与零线端，所述电源模块的输出端分别向所述信号处理模块、所述继电器模块、所述无线蓝牙模块和控制模块提供直流电压。

3.根据权利要求2所述的一种自动断电插座，其特征在于，所述电源模块包括滤波电容C1、滤波电容C2、变压器T、整流桥BR1与稳压器，所述变压器T的初级绕组与外接电源线相连，其次级绕组分别与所述整流桥的输入端IN1和输入端IN2相连；所述整流桥的输出端OUT1串联所述稳压器的输入端，所述滤波电容C1的一端并联在所述整流桥与所述稳压器的连接节点处，所述滤波电容C2一端并联在所述稳压器的输出端，所述滤波电容C1与所述滤波电容C2的另一端和所述整流桥的输出端OUT2并联。

4.根据权利要求1所述的一种自动断电插座，其特征在于，所述信号采集模块包括采样电阻R9与电流互感器，所述采样电阻R9与所述电流互感器并联，所述采样电阻R9把所述电流互感器采集的插座插孔的火线端的电流信号转化为电压信号。

5.根据权利要求1所述的一种自动断电插座，其特征在于，所述信号处理模块包括精密全波整流电路和信号放大电路。

6.根据权利要求1所述的一种自动断电插座，其特征在于，所述继电器模块包括电阻R1、三极管Q、二极管D3和继电器K，所述电阻R1的一端与控制模块的输出端相连，所述电阻R1的另一端与所述三极管Q的基极相连，所述三极管Q的发射极接地，所述三极管Ｑ的集电极与所述继电器Ｋ中电阻的一端相连，所述继电器Ｋ中电阻的另一端接所述电源模块的输出端，所述二极管D3并联到所述继电器绕阻Ｋ的两端。

7.根据权利要求1所述的一种自动断电插座，其特征在于，每个所述插座插孔的火线端都连接有信号采集模块。

8.根据权利要求1至7任一所述的一种自动断电插座，其特征在于，所述控制模块为单片机。