CN207081970U - 节电控制芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节电控制芯片，要解决的技术问题是家用电器待机时不耗电。本实用新型采用以下技术方案：一种节电控制芯片，所述节电控制芯片设有顺序连接的检测电路、运放电路、模数转换电路、整形电路和驱动电路。本实用新型与现有技术相比，检测电源电路产生瞬间的电流和/或电压信号，进行放大，转换为二进制信号，整形后输出固定电压的触发信号，触发输出驱动信号，切断家用电器的电源输入线，使家用电器完全与电源断开，很好地解决家用电器待机能耗问题，成本低，应用可靠。

Description

节电控制芯片

技术领域

本实用新型涉及一种家用电器的控制电路，特别是一种用于节电的家用电器控制电路。

背景技术

现有技术的家用电器产品的控制电路，没有考虑到使用者为了方便，关机时一般不会去拔掉电源插头，使得家用电器处于长时间待机状态。家用电器在待机状态会产生待机功耗，若待机家用电器数量巨大，由此所造成的能耗也达到惊人的地步。为此，家用电器待机节能的问题急需解决。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种节电控制芯片，要解决的技术问题是家用电器待机时不耗电。

本发明采用以下技术方案：一种节电控制芯片，所述节电控制芯片设有顺序连接的检测电路、运放电路、模数转换电路、整形电路和驱动电路；

所述检测电路接入电源插头的火线和零线，用于检测电源电路产生瞬间的电流和/或电压信号；

所述运放电路用于对检测电路检测到的电流和/或电压信号进行放大；

所述模数转换电路用于将运放电路放大后的模拟信号转换为二进制信号；

所述整形电路用于将二进制信号输出固定电压的触发信号；

所述驱动电路用于接收触发信号后输出驱动信号。

本实用新型的驱动电路连接有执行零件，执行零件接收驱动信号后切断家用电器的电源输入线。

本实用新型的检测电路采用电流检查电路、电压检测电路、二极管组件或霍尔传感器。

本实用新型的检测电路采用MAX471电流检测电路。

本实用新型的运放电路采用LM301运算放大器。

本实用新型的模数转换电路采用ADS1110芯片。

本实用新型的整形电路采用LM339比较器构成施密特触发器。

本实用新型的驱动电路采用PNP型三极管，驱动电路的输入端为三极管基极。

本实用新型的执行零件为触点常闭的继电器，三极管的集电极与地之间串联连接继电器的线圈，继电器的常闭触点连接在电源插头的火线与家用电器的电源线正极之间；所述继电器的常闭触点两端并联连接有复位按键。

本实用新型的检测电路、运放电路、模数转换电路、整形电路和驱动电路集成在一个印制电路板设置在插座或插头上。

本实用新型与现有技术相比，设有检测电路、运放电路、模数转换电路、整形电路和驱动电路，检测电源电路产生瞬间的强电流信号，进行放大，转换为二进制信号，整形后输出固定电压的触发信号，触发输出驱动信号，切断家用电器的电源输入线，使家用电器完全与电源断开，很好地解决家用电器待机能耗问题，成本低，应用可靠。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路框图。

图2是本实用新型实施例与家用电器连接的电路图。

图3是本实用新型实施例的运放电路图。

图4是本实用新型实施例的A/D转换电路图。

图5是本实用新型实施例的整形电路原理图。

图6是本实用新型实施例的驱动电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的节电控制芯片，设有顺序连接的检测电路、运放电路、模数A/D转换电路、整形电路和驱动电路。信号检测电路的输入端分别与家用电器的电源插头引出线的火线L(正极)和零线N(负极)连接，信号检测电路的输出端与运算放大器的输入端连接，运算放大器的输出端与A/D转换电路的输入端连接，A/D转换电路的输出端与整形电路的输入端连接，整形电路的输出端与驱动电路的输入端连接。本实施例中，检测电路、运放电路、A/D转换电路、整形电路和驱动电路集成在一个印制电路板PCB上，构成节电控制PCB。

驱动电路的输出端连接有执行零件。本实施例中，执行零件是外接的继电器J，继电器J设置在节电控制PCB上，继电器J的一对常闭触点串联连接在电源插头引出线的火线L与家用电器的电源正极输入端之间。

如图2所示，节电控制PCB和继电器线圈设置在插头内(图示虚线框内)，电源插头的火线L、零线N分别与节电控制芯片的输入端连接，即节电控制芯片的输入端分别与插头的火线L和零线N的插片连接。火线L连接继电器J的常闭触点J1中的一个触点，常闭触点J1中的另一个触点连接家用电器的电源线正极，使得火线L经继电器J的常闭触点J1与家用电器电源线正极连接，即在电源插头的输入端的火线L与接入家用电器的电源正极的电源输入端之间串联连接有一对继电器J的常闭触点J1，继电器J是节电控制芯片的执行零件，用于接通或切断电源输入家用电器。在继电器J的常闭触点J1两端并联连接有一个复位按键K，复位按键K用于使家用电器进入开启前的待机状态。

本实施例中，检测电路采用MAX471电流检测电路，火线L经2脚接入，6脚输出后接继电器J的常闭触点J1中的一个触点,4脚接零线N，用于测量电源电路中的电流大小。MAX471无需外接电源，直接使用被检测电源供电。MAX471工作电流小，电压输入为3V。如检测电路采用电压检测电路，使用电阻分压，使输入的电压被缩小5倍。检测电路也可以采用二极管组件。检测电路还可以采用霍尔传感器，如：ACS712ELC-20A电流传感器，工作电压5V，可测量正负20A的电流，对应模拟量输出100mv/A,在没有检测电流通过时，输出电压为VCC/2。

如图3所示，运放电路采用LM301运算放大器。检测电路的输入端与电源插头的火线L和零线N连接，检测电路的输出端分别与运算放大器的同向输入端Vi⁺和反向输入端Vi^-连接。当检测电路检测到电源电路产生瞬间1～3A的强电流时，输入同相输入端Vi⁺，经过运算放大器LM301放大后,从LM301的输出端Vo1输出电压模拟信号，作为A/D转换电路的模拟信号输入。

如图4所示，A/D转换电路采用ADS1110芯片(电路)。A/D转换电路的模拟信号输入端与运算放大器的输出端Vo1连接，A/D转换电路的输出端输出的二进制信号输入至整形电路的输入端Vi1。A/D转换电路将输入端输入的模拟信号转换成二进制信号。本实施例中，ADS1110芯片将运算放大器放大后的电压信号转换成二进制(数字)信号。

如图5所示，整形电路采用LM339比较器构成施密特触发器，以提高抗干扰能力。LM339比较器的输入端Vi1接收A/D转换电路输出的二进制信号，LM339比较器的输出端Vo2与驱动电路的输入端Vi2连接。运放电路放大后的电压模拟信号，经A/D转换电路转换为数字信号后，由整形电路进行整形后输出固定电压的触发信号，当输入整形电路的信号电压大于零时，整形电路输出为+5V，当输入信号电压小于0时，输出0V。

如图6所示，本实施例中，驱动电路采用PNP型三极管，三极管的集电极与地之间串联连接继电器J的线圈，驱动电路的输入端Vi2为三极管基极，其与整形电路的输出端Vo2连接，继电器J的常闭触点J1连接在电源插头的火线L与家用电器的电源线正极之间，用以实现断开或闭合家用电器电源的动作。当整形电路输出为0V时，三极管导通，继电器J线圈通电，使继电器J的常闭J1触点被吸合后断开，从而切断家用电器上的电源火线L输入，也就切断了家用电器的电源输入。

本实用新型的工作过程：将节电控制芯片制成的节电控制PCB设置在专用的插头上。当家用电器正常工作时，插头插在电源插座上，继电器J的常闭触点J1闭合。当使用者通过遥控器关闭家用电器时，家用电器马上处于待机状态，这时，家用电器的所连接的电源电路会产生瞬间的强电流，然后电流和电压会快速降到低值。当检测电路检测到电源电路瞬间的强电流信号时时，被检测到的信号通过运放电路放大，A/D转换电路模数转换，整形电路整形后，输出给驱动电路驱动执行零件断开电源火线的动作，本实施例的执行电路是继电器J，电源插头的火线L与接入家用电器的电源正极之间连接的一对继电器J的常闭触点J1断开，从而切断了家用电器的电源输入线，使家用电器完全与电源断开。解决了家用电器在待机时产生电力损耗的问题，起到了很好的节电作用。若要重新开启家用电器，则需要按一下插头上的复位按键K，使得继电器J的常闭触点J1接触，这样就又使家用电器进入开启前的待机状态，也就可以重新使用遥控器控制家用电器的开启了。执行零件还可以采用场效应管或可控硅。

本实施例中，检测电路、运放电路、A/D转换电路、整形电路和驱动电路集成在一个PCB板上，制成小型节电控制PCB，形成节电控制芯片，然后将执行零件连接在节电控制PCB，设置在电源插头上，提高了节电控制芯片的可靠性，成为一种外围元器件很少的集成度高的节电控制模块。

本实用新型将节电控制芯片与执行零件集成在一个PCB上，并设置在通用的插座或插头上，大大减少了外围分立元件的数量，提高了节电控制芯片的可靠性，成为一种外围元器件很少的集成度高的节电控制模块。

实用本实用新型时，将节电控制芯片设置到插头或插座上，就能够在家用电器待机的时候，自动切断电路，很好地解决家用电器待机能耗问题，而且成本低，应用可靠。

Claims (10)

1.一种节电控制芯片，其特征在于：所述节电控制芯片设有顺序连接的检测电路、运放电路、模数转换电路、整形电路和驱动电路；

所述检测电路接入电源插头的火线和零线，用于检测电源电路产生瞬间的电流和/或电压信号；

所述运放电路用于对检测电路检测到的电流和/或电压信号进行放大；

所述模数转换电路用于将运放电路放大后的模拟信号转换为二进制信号；

所述整形电路用于将二进制信号输出固定电压的触发信号；

所述驱动电路用于接收触发信号后输出驱动信号。

2.根据权利要求1所述的节电控制芯片，其特征在于：所述驱动电路连接有执行零件，执行零件接收驱动信号后切断家用电器的电源输入线。

3.根据权利要求2所述的节电控制芯片，其特征在于：所述检测电路采用电流检测电路、电压检测电路、二极管组件或霍尔传感器。

4.根据权利要求3所述的节电控制芯片，其特征在于：所述检测电路采用MAX471电流检测电路。

5.根据权利要求4所述的节电控制芯片，其特征在于：所述运放电路采用LM301运算放大器。

6.根据权利要求5所述的节电控制芯片，其特征在于：所述模数转换电路采用ADS1110芯片。

7.根据权利要求6所述的节电控制芯片，其特征在于：所述整形电路采用LM339比较器构成施密特触发器。

8.根据权利要求7所述的节电控制芯片，其特征在于：所述驱动电路采用PNP型三极管，驱动电路的输入端为三极管基极。

9.根据权利要求8所述的节电控制芯片，其特征在于：所述执行零件为触点常闭的继电器，三极管的集电极与地之间串联连接继电器的线圈，继电器的常闭触点连接在电源插头的火线与家用电器的电源线正极之间；所述继电器的常闭触点两端并联连接有复位按键。

10.根据权利要求9所述的节电控制芯片，其特征在于：所述检测电路、运放电路、模数转换电路、整形电路和驱动电路集成在一个印制电路板上，印制电路板设置在插座或插头上。