CN205646336U - 触摸式电热水壶定时电源插座 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种触摸式电热水壶定时电源插座，其特征包括：220V交流电源、12V半波整流滤波稳压电源、单稳态定时电路、双向可控硅触发及电热水壶电源插座控制电路；所述的单稳态定时电路中的双D触发器IC1采用型号为CD4013。针对普通电热水壶存在的不能自动断电的安全问题，本实用新型所述的触摸式电热水壶定时电源插座，不采用555基时电路搭成单稳态延时控制电路，而是利用双D触发器(CD4013)搭成单稳态定时电路，使电热水壶在设定时间到达后，能够自动切断电热水壶的电源，确保电热水壶的用电安全。
Description
技术领域
本实用新型属于电子与节电技术领域，涉及一种触摸式电热水壶定时电源插座。
背景技术
普通电热水壶因价格低廉、操作方便而被家庭和办公室广泛使用，因电热水壶几乎都没有自动切断电源的功能，在水烧开后，一旦没有及时切断电源，突然遇到有事外出、或收看电视而忘记切断电热水壶电源，轻则浪费很多不必要的电力，或烧坏电热水壶的加热丝；重则有可能引发火灾等安全事故。
针对普通电热水壶存在的上述安全等问题，本实用新型所述的触摸式电热水壶定时电源插座，不采用555基时电路搭成单稳态延时控制电路，而是选用双D触发器(CD4013)搭成单稳态定时电路，使电热水壶在设定时间到达后，能够自动切断电热水壶的电源，确保电热水壶的用电安全。
以下详细说明本实用新型所述的触摸式电热水壶定时电源插座在实施过程中所涉及必要的、关键性技术内容。
实用新型内容
发明目的及有益效果：针对普通电热水壶存在不能自动断电的安全问题，本实用新型所述的触摸式电热水壶定时电源插座，不采用555基时电路搭成单稳态延时控制电路，而是选用双D触发器(CD4013)搭成单稳态定时电路，使电热水壶在设定时间到达后，能够自动切断电热水壶的电源，确保电热水壶的用电安全。
电路工作原理：在使用触摸式电热水壶定时电源插座时，只要用手指摸一下触摸电极MO，电热水壶中的电加热丝即被通电加热，在延时约21分钟后，将会自动切断电源。它由双D触发器IC1(CD4013)组成单稳态定时电路及双向可控硅触发电路。12V半波整流滤波稳压电源由降压电容C3、硅整流二极管D1、稳压二极管DW稳压，并经电解电容C2滤波后得到。
双D触发器IC1采用CMOS数字电路，其选用的型号为CD4013，本实用新型只用其中一组D触发器，将其接成单稳态定时电路。在稳态时，双D触发器IC1的第1脚输出低电平，双向可控硅BCR因无触发电压而被关断。当人手触摸一下触摸电极MO时，人体感应的交流电压经电阻R1、电阻R2分压，其正半周使单稳态电路翻转，双D触发器IC1的第1脚输出高电平，经触发电阻R4加到双向可控硅BCR的控制极G，使双向可控硅BCR导通，这时电热水壶电源插座CZ通电，电热水壶中的电加热丝加电开始加热。接着双D触发器IC1的第1脚输出高电平经电阻R3向电解电容C1缓慢充电，使双D触发器IC1的第4脚电平逐渐升高直至暂态结束，电路翻转为稳态，双D触发器IC1的第1脚由高电平突变为低电平，使双向可控硅BCR失去触发电压，交流电过零时即刻关断双向可控硅BCR，电热水壶中的电加热丝失电而停止加热。
技术方案：触摸式电热水壶定时电源插座，它包括220V交流电源、12V半波整流滤波稳压电源、单稳态定时电路、双向可控硅触发及电热水壶电源插座控制电路，其特征在于：
单稳态定时电路：它由双D触发器IC1、触摸电极MO、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电解电容C1组成，双D触发器IC1采用型号为CD4013，双D触发器IC1的第3脚接电阻R1的一端及电阻R2的一端，电阻R1的另一端接触摸电极MO，电阻R2的另一端接电路地GND，双D触发器IC1的第5脚和第14脚接电路正极VCC，双D触发器IC1的第6脚和第7脚接电路地GND，双D触发器IC1的第1脚接电阻R3的一端，双D触发器IC1的第4脚接电阻R3的另一端和电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接电路地GND；
双向可控硅触发及电热水壶电源插座控制电路：它由触发电阻R4、双向可控硅BCR、电热水壶电源插座CZ组成，双向可控硅BCR的控制极G通过触发电阻R4接双D触发器IC1的第1脚，双向可控硅BCR的第一阳极T1接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电热水壶电源插座CZ的火线端子，电热水壶电源插座CZ的零线端子接电路地GND，电热水壶电源插座CZ的保护地线端子接保护地线PE；
12V半波整流滤波稳压电源：它由降压电容C3、泄放电阻R5及硅整流二极管D1、硅稳压二极管DW、电解电容C2组成，硅稳压二极管DW的稳压参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C3的一端和泄放电阻R5的一端，降压电容C3的另一端和泄放电阻R5的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接硅稳压二极管DW的负极和电解电容C2的正极，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C2的负极接电路地GND；
12V半波整流滤波稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流滤波稳压电源的负极与220V交流电源的零线端N及电路地GND相连。
附图说明
附图1是本实用新型提供的触摸式电热水壶定时电源插座一个实施例的电路工作原理图。
具体实施方式
按照附图1所示的触摸式电热水壶定时电源插座电路工作原理图和附图说明，并按照实用新型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实用新型，以下结合实施例对本实用新型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为双D触发器，采用型号为CD4013，其封装形式为DIP，本实用新型的电路里只使用它的一组，另一组D触发器空置；
BCR为双向可控硅，选用的主要技术参数为20A/450V；
D1为1N4004或1N4007型硅整流二极管；
电阻R1的阻值为4.3MΩ；电阻R2的阻值为2MΩ；电阻R3阻值为2.7MΩ；触发电阻R4的阻值为27KΩ；泄放电阻R5的阻值为620KΩ、功率为1W；
C1为CD11型电解电容，其容量为330μF/25V；C2为CD11型电解电容，其容量为1000μF/25V；C3为降压电容，其容量为0.68μF/450V；
MO为触摸电极，使用10mm×10mm铜质金属片制作。
电路制作要点及电路调试
触摸电极MO采用金属铜皮制作，连接触摸电极MO的引线不宜太长，否则引线容易感应交流电信号而使电路发生误动作；
双D触发器制作的单稳态定时电路的定时时间，主要由电阻R3或电解电容C1的数值决定，按照实施例的数据定时时间约为21分钟；若延长或缩短定时时间，可以增大或减小电阻R3及电解电容C1的数值；
因触摸式电热水壶定时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，本实用新型的电路只需要进行简单地调试即可正常工作。
本实用新型的电路结构设计、元器件布局，以及它的外观形状及其尺寸大小等均不是本实用新型的关键技术，也不是本实用新型要求保护的关键性技术内容，因不影响本实用新型具体实施过程和实用新型目的的实现，故不在说明书中一一说明。
Claims (1)
1.一种触摸式电热水壶定时电源插座，它包括220V交流电源、12V半波整流滤波稳压电源、单稳态定时电路、双向可控硅触发及电热水壶电源插座控制电路，其特征在于：
所述的单稳态定时电路由双D触发器IC1、触摸电极MO、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电解电容C1组成，双D触发器IC1采用型号为CD4013，双D触发器IC1的第3脚接电阻R1的一端及电阻R2的一端，电阻R1的另一端接触摸电极MO，电阻R2的另一端接电路地GND，双D触发器IC1的第5脚和第14脚接电路正极VCC，双D触发器IC1的第6脚和第7脚接电路地GND，双D触发器IC1的第1脚接电阻R3的一端，双D触发器IC1的第4脚接电阻R3的另一端和电解电容C1的正极，电解电容C1的负极接电路地GND；
所述的双向可控硅触发及电热水壶电源插座控制电路由触发电阻R4、双向可控硅BCR、电热水壶电源插座CZ组成，双向可控硅BCR的控制极G通过触发电阻R4接双D触发器IC1的第1脚，双向可控硅BCR的第一阳极T1接220V交流电源的火线端L，双向可控硅BCR的第二阳极T2接电热水壶电源插座CZ的火线端子，电热水壶电源插座CZ的零线端子接电路地GND，电热水壶电源插座CZ的保护地线端子接保护地线PE；
所述的12V半波整流滤波稳压电源由降压电容C3、泄放电阻R5及硅整流二极管D1、硅稳压二极管DW、电解电容C2组成，硅稳压二极管DW的稳压参数为12V，220V交流电源的火线端L接降压电容C3的一端和泄放电阻R5的一端，降压电容C3的另一端和泄放电阻R5的另一端接硅整流二极管D1的正极，硅整流二极管D1的负极接硅稳压二极管DW的负极和电解电容C2的正极，硅稳压二极管DW的正极和电解电容C2的负极接电路地GND；
所述的12V半波整流滤波稳压电源的正极与电路正极VCC相连，12V半波整流滤波稳压电源的负极与220V交流电源的零线端N及电路地GND相连。
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