CN2788240Y

CN2788240Y - 智能调控型高效节电器

Info

Publication number: CN2788240Y
Application number: CN 200520025128
Authority: CN
Inventors: 孟令山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2015-01-11

Abstract

本实用新型提供了一种智能调控型高效节电器，旨在提供一种结构新颖，安装简便，自动调控到适当的电压，节省电能，性能可靠，有效的减少电器事故概率，使用安全方便的新式通用型节电器。它是由微电脑智能控制电路CPU、正弦波变量器、电流/电压检测电路Jc、驱动控制电路Ka、主回路控制器Kb和控制面板与显示电路所组成，微电脑控制电路CPU的输入分别连接正弦波变量器和电流/电压检测电路Jc、输出连接驱动控制电路Ka，驱动控制电路Ka的输出连接主回路控制器Kb，微电脑控制电路CPU还连接着控制面板与液晶显示电路。

Description

智能调控型高效节电器

技术领域

本实用新型涉及一种节电装置，尤其是一种智能调控节电装置。

背景技术

随着用电器具设备装置的日益发展和技术进步，对节电控制装置的技术要求也随之不断提高。众所周知，在电力输送的过程中，供电系统考虑到输送电力线路损耗及尖峰时段的影响，通常都以略高的电压进行电能的输送，以确保用电设备达到额定电压，谷值时段电压更有大幅上扬。因此，用户实际所承受的电压多是高于用电设备的额定电压，因为较高的电压不仅不能让负载设备更有效的工作，反而是导致设备发热的主要原因，较高的电压不仅会影响用电设备器具的使用寿命，而且加剧损耗，浪费能源，同时较大的电流也加速了电力线路的老化，会给用户造成事故隐患，给使用带来不便。

发明内容

为了克服现有技术之不足，本实用新型提供一种结构新颖，安装简便，自动调控到适当的电压，节省电能，性能可靠，有效的减少电器事故概率，使用安全方便的新式通用型节电器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设计采用由微电脑智能控制电路和正弦波变量器、电流/电压检测电路、驱动控制电路、主回路控制器、控制面板与液晶显示电路所组成的智能调控型高效节电器；微电脑控制电路的输入分别连接着正弦波变量器和电流/电压检测电路、输出连接驱动控制电路，驱动控制电路的输出连接主回路控制器，微电脑控制电路还连接着控制面板与液晶显示电路。微电脑智能控制电路是由两块主芯片、扩展微处理器、锁存器、扩展接口电路、三线译码器、八线译码器、自动保护器、与非门电路、直流电源供电电路、对比度控制电路和数个输入/输出接口所组成；主芯片分别连接着连接控制面板液晶显示电路和驱动控制电路的2个输出接口、扩展微处理器、三线译码器、锁存器、扩展接口电路、八线译码器，锁存器和扩展接口电路并联后分别连接着连接驱动控制电路的输出接口、扩展微处理器、三线和八线译码器，直流电源供电电路由外接口外接电源，内连着保护二极管、三端稳压器和滤波电容所组成的直流电源电路，直流电源供电电路为微电脑控制电路提供电源。

本实用新型还可再在微电脑智能控制电路上连接光电控制电路。通过光电控制电路检测光亮度自动控制用电设备的启停与控制。

本实用新型是设计利用电磁补偿原理和微电脑智能控制技术，对供电系统电能质量进行智能化分析、程序化处理，通过消减过剩电压改善供电品质，提高供电质量，达到节电效果。本实用新型使用时，当电网中电压、电流的任何波动(瞬时、瞬流)及各类干扰(诸如电网谐波、电压尖峰、电压脉动、闪变、雷电等)，先经电压/电流检测器的互感器采集、取样，再由串接口经与非门电路送至扩展微处理器与正弦波变量器产生的正弦波进行比较，通过微电脑分析、计算、处理，输出微控信号经与非门电路、三线译码器、八线译码器和锁存器(即译功能)，一路送至输出接口连接控制面板显示电路作为显示之用，另一路经输出接口输出至驱动控制电路，同时将微控信号经扩展接口电路、与非门电路、三线译码器、八线译码器、反馈到主芯片通过自编程序作分析、计算、处理、调整之用。主回路控制器完成自动调整功能，使工作电压、电流稳定在用户设定值上，同时完成过压、过流、欠压、延时等保护功能。它通过正弦波波峰补偿调幅、叠加干扰滤除技术，对供电能量、质量时时检测跟踪，自动调整正弦波波幅，滤除电网各类干扰(如电网谐波、电压尖峰、电压脉动、闪变、雷电等)，使供电电源始终处于最佳工作状态。本实用新型在连接到用电电器设备后，在供电运行过程中，当电网电压、电流出现波动时，电压/电流检测器先将电压、电流波动信号送到微电脑控制电路与正弦波变量器产生的正弦波进行比较，通过微电脑分析处理，输出信号送给驱动控制电路，由驱动控制电路连接的主凹路控制器完成自动调整功能，使工作电压、电流稳定在所用的设定值上，同时，完成过压、过流、欠压、延时等保护功能。另外，还设置有一个连接微电脑的外置式光电感应自动控制器，通过检测日光的照度自动控制用电设备的启停，用于无人值守的场所。

由于本实用新型设计采用了上述技术方案，又经数次试验试用表明，它具有结构新颖，设计创新，安装简便，能自动调控到适当的用电电压，节省电能，同时能大大改善用电设备的工作条件，延长用电器具的使用寿命，有效的减少电器事故概率，提升电力线路运行的可靠性，使用安全方便等优点，可广泛应用于照明灯具、用电设备、电机、电器等，系种新型的智能节电器。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的原理方框图。

图2是本实用新型中微电脑智能控制电路和电流/电压检测电路实施例的原理电路图。

图3是本实用新型中正弦波变量器实施例的原理电路图。

图4是本实用新型中驱动控制电路实施例的原理电路图。

图5是本实用新型中控制面板与液晶显示电路实施例的原理电路图。

图6是本实用新型中主回路控制器实施例的原理电路图。

图7是本实用新型中光电控制电路实施例的原理电路图。

图8是本实用新型实施例产品结构示意图。

具体实施方式

如附图1所示，本实用新型包括：微电脑智能控制电路CPU、正弦波变量器、电流/电压检测电路Jc、驱动控制电路Ka、主回路控制器Kb和控制面板与显示电路。微电脑控制电路CPU的输入分别连接正弦波变量器和电流/电压检测电路Jc、输出连接驱动控制电路Ka，驱动控制电路Ka的输出连接主回路控制器Kb，微电脑控制电路CPU还连接着控制面板与液晶显示电路。

参见附图2所示实施例，微电脑智能控制电路是由主芯片IC1-2、扩展微处理器IC3、锁存器IC4、扩展接口电路IC5、三线译码器IC6、八线译码器IC7，自动保护器IC8、输入/输出接口JK1-6、直流电源供电电路和与非门电路HC00、20所组成，主芯片IC1-2的D0-D7脚分别连接着连接液晶显示电路的输出接口JK1和连接驱动控制电路的输出接口JK2、扩展微处理器IC3、三线译码器IC6、锁存器IC4、扩展接口电路IC5，主芯片IC1-2的7脚分别连接八线译码器IC7的14-15脚，八线译码器IC7的10-13脚连接着接连驱动控制电路的输出接口JK2，锁存器IC4和扩展接口电路IC5的A0-A14脚分别连接着接口JK2、扩展微处理器IC3、三线译码器IC6和八线译码器IC7，扩展微处理器IC3连接着接口JK3，自动保护器IC8上分别连接有接口JK4-5，直流电源供电电路由外接口JK6输入直流电压后经连滤波电容C11-12、C20和反向保护二极管BG11后连接三端稳压器WY所组成的输出+5V稳压直流电的直流稳压电源电路，5V直流电源供电电路为微电脑智能控制电路供电。微电脑智能控制电路主要功能是完成电压/电流的比较、正弦波波形/波幅比较、谐波/浪涌/瞬压/瞬流/脉动/闪变监测，通过自编程自动分析处理输出适用于用电设备最佳工作状态的控制信号，同时完成过压、过流、欠压、延时等保护功能。

微电脑智能控制电路还在主芯片IC2的E0-7脚连接着由发光二极管LED1-8分别对应串联偏值电阻R01-08所组成的工作状态指示电路。它主要是完成工作状态指示及故障定位功能。

微电脑智能控制电路上还连接着由复位按钮RESET、电容C0、电阻R0和与非门电路HC00所组成的复位电路。复位按钮RESET并联电容C0后一端连接扩展微处理器IC3的10脚、另一端分别串联电阻R0接地和并联着主芯片IC1-2。它主要是完成故障自锁与自动、手动复位功能。

本实用新型实施例微电脑智能控制电路中的主芯片IC1-2为8255MPU集成电路；扩展微处理器IC3为87C52MPU集成电路；锁存器IC4为39F512型集成电路；扩展接口电路IC5为62256型集成电路，三线译码器IC6为74HC373、八线译码器IC7为74HC138型译码器；自动保护器IC8为MAX232型集成电路。当然，本实用新型也可采用其它型的适用主芯片、扩展微处理器、锁存器、扩展接口电路、三线译码器、八线译码器和自动保护器。

参见附图2实施例所示原理电路图，电压/电流检测电路Jc是由输入接口JK4-5外接1000∶1互感器、内经过所连的自动保护器IC8连接与非门电路HC02，与非门电路HC02又分别连接着复位电路中的与非门电路HC00、扩展微处理器IC3和与非门电路HC20、HC08、输出接口JK1所组成。它主要完成电压、电流转换侦测取样工作。

参见图3实施例所示的原理电路图，正弦波变量器是由石英振荡器XTAL1连接运算放大器U9A/B和电阻R1-2、电容C10所组成自激多谐振荡器，再由运算放大器U9C的输出6脚分别并联电阻R5接电源Vcc和微电脑智能控制电路CPU，经运算放大器U9C放大，输出用于比较的基准正弦波。

驱动控制电路是由可控硅KG1-24分为3路和7个5位接线端子所组成。附图4实施例所示的原理电路图是由可控硅KG1-8连接的一路控制控制电路，其它两路控制电路的可控硅KG9-16、KG17-24的电路连接均与可控硅KG1-8的电路连接相同，三路控制电路并联连接，可控硅KG1-24的控制极连接微电脑控制电路、阳极接直流电源正极与输出端子、阴极接直流电源负极。它主要是完成控制信号的输出。驱动控制电路的供电电路是由变压器T初级外接220V工频交流电源、次极连接硅整流桥RS后接连三端稳压器LM78H05和滤波电容C所组成的稳压直流电源电路，本稳压直流电源电路也给微电脑控制电路提供稳定的直流电源。

参见附图5所示实施例，控制面板与液晶显示电路是由液晶显示芯片IC9输出连接矩阵式液晶显示屏LCD、输入连接4位轻触式操作控制面板和转换电路板ZHDL所组成。液晶显示芯片为HY-12864B4芯片或是选用其它型适用的液晶显示芯片。本电路主要是完成工作状态显示、故障显示、电压调节、节电率调节等功能。用户可根据各自的实际情况自行调节合适的电压及节电率。液晶显示电路的液晶显示屏对比度调控电路是由液晶显示屏LCD的接口JK1连接电阻R、电位器W和电容C所组成(参见附图2)。

参照附图6所示实施例，主回路控制器是由空气开关KS分别连接交流接触器JF1-3(交流接触器JF1与JF2串联、JF1与JF3并联)、高导磁变压器T1-3、自偶变压器ABW1-3、座式保险B4-6，座式保险B4-6又接连状态指示灯LED1-6，状态指示灯LED1上还串联有旁路开关S2，自偶变压器ABW1串联座式保险B7-14后连接时间继电器JT1-8和波纹电阻R1-3，另两个自偶变压器ABW2-3分别串联座式保险B8-16、B17-24后连接时间继电器JT9-16、JT17-24，时间继电器JT1-24连接驱动控制电路Ka。本控制器主要完成供电回路电压/电流自动调节、吸收调节谐波/浪涌/瞬压/瞬流/脉动等电压、电流波动，同时完成过压、过流、欠压、延时、旁路等保护功能。

本实用新型还在微电脑智能控制电路的输入端连接了光电控制电路。

参见附图7所示实施例，光电控制电路是由光敏二极管V11连接运算放大器NO1后串联电阻R09连接比较放大器D12，比较放大器D12连接推动放大器TD，推动放大器TD连接钳位电路V9-10后接连场效应管V19，场效应管V19的源极输出连接微电脑控制电路，并在运算放大器NO1的NO1C上连接有灵敏度调节电位器W3、在运算放大器NO1D上连接有灵敏度调节电位器W4，并在调节电位器W3上并联有电容C31，运算放大器NO1上分别连接有电阻R32-35和电容C33，比较放大器D12上连接有电阻R11-14和电容C25-28，推动放大器TD上连接有电容C32，场效应管V19的栅极分别并联电阻R16、漏极和源极连接电容C29-30后分别接电源正、负极。本光电控制电路外接9V直流电源(如9V层叠电池)为之供电。它是通过光敏二极管检测到的光电信号经运算放大器NO1电压放大，再经比较放大器D12电流放大、推动放大器TD功率放大、钳位电路V9-10限幅后，最后经所连的场效应管V19跟随输出至主控制回路，通过检测光亮度自动控制用电设备的启停与控制。灵敏度调节电位器W3-4用以调节光敏二极管及触发电路的灵敏度。本光电控制电路实施例中的运算放大器NO1为TLO74型运算放大器；比较放大器D12采用的TL494型比较放大器；推动放大器TD为CD4050型推动放大器；场效应管V19为1RF9530型场效应管。当然，也可采用其它型相应适用的运算放大器、比较放大器、推动放大器和场效应管。

参照附图8实施例，本实用新型是由智能调控型高效节电器壳体1内腔装连包括微电脑智能控制电路、正弦波变量器、电流/电压检测电路、驱动控制电路、主回路控制器、控制面板与显示电路的电路板2，壳体1的面板上嵌连液晶显示屏LCD、操作键3和状态指示灯LED1-6。

Claims

1、一种智能调控型高效节电器，其特征在于它包括微电脑智能控制电路CPU、正弦波变量器、电流/电压检测电路Jc、驱动控制电路Ka、主回路控制器Kb和控制面板与显示电路，微电脑控制电路CPU的输入分别连接正弦波变量器和电流/电压检测电路Jc、输出连接驱动控制电路Ka，驱动控制电路Ka的输出连接主回路控制器Kb，微电脑控制电路CPU还连接着控制面板与液晶显示电路。

2、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于微电脑智能控制电路是由主芯片IC1-2、扩展微处理器IC3、锁存器IC4、扩展接口电路IC5、三线译码器IC6、八线译码器IC7，自动保护器IC8、输入/输出接口JK1-6、直流电源供电电路和与非门电路HC00、20所组成，主芯片IC1-2的D0-D7脚分别连接着连接液晶显示电路的输出接口JK1和连接驱动控制电路的输出接口JK2、扩展微处理器IC3、三线译码器IC6、锁存器IC4、扩展接口电路IC5，主芯片IC1-2的7脚分别连接八线译码器IC7的14-15脚，八线译码器IC7的10-13脚连接着接连驱动控制电路的输出接口JK2，锁存器IC4和扩展接口电路IC5的A0-A14脚分别连接着接口JK2、扩展微处理器IC3、三线译码器IC6和八线译码器IC7，扩展微处理器IC3连接着接口JK3，自动保护器IC8上分别连接有接口JK4-5，直流电源供电电路由外接口JK6输入直流电压后经连滤波电容C11-12、C20和反向保护二极管BG11后连接三端稳压器WY所组成的为微电脑智能控制电路供电的直流稳压电源电路。

3、根据权利要求2所述的智能调控型高效节电器，其特征在于微电脑智能控制电路还在主芯片IC2的E0-7脚连接着由发光二极管LED1-8分别对应串联偏值电阻R01-08所组成的工作状态指示电路，微电脑智能控制电路上还连接着由复位按钮RESET、电容C0、电阻R0和与非门电路HC00所组成的复位电路，复位按钮RESET并联电容C0后一端连接扩展微处理器IC3的10脚、另一端分别串联电阻R0接地和并联着主芯片IC1-2。

4、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于电压/电流检测电路Jc是由输入接口JK4-5外接1000∶1互感器、内经过所连的自动保护器IC8连接与非门电路HC02，与非门电路HC02又分别连接着复位电路中的与非门电路HC00、扩展微处理器IC3和与非门电路HC20、HC08、输出接口JK1。

5、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于正弦波变量器是由石英振荡器XTAL1连接运算放大器U9A/B和电阻R1-2、电容C10所组成自激多谐振荡器，再由运算放大器U9C的输出6脚分别并联电阻R5接电源Vcc和微电脑智能控制电路CPU。

6、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于驱动控制电路是由可控硅KG1-24分为3路和7个5位接线端子所组成，可控硅KG1-24的控制极连接微电脑控制电路、阳极接直流电源正极与输出端子、阴极接直流电源负极。

7、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于控制面板与液晶显示电路是由液晶显示芯片IC9输出连接矩阵式液晶显示屏LCD、输入连接4位轻触式操作控制面板和转换电路板ZHDL所组成，液晶显示电路的液晶显示屏对比度调控电路是由液晶显示屏LCD的接口JK1连接电阻R、电位器W和电容C。

8、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于主回路控制器是由空气开关KS分别连接交流接触器JF1-3、高导磁变压器T1-3、自偶变压器ABW1-3、座式保险B4-6，交流接触器JF1-3的JF1与JF2串联、JF1与JF3并联，座式保险B4-6又接连状态指示灯LED1-6，状态指示灯LED1上还串联有旁路开关S2，自偶变压器ABW1串联座式保险B7-14后连接时间继电器JT1-8和波纹电阻R1-3，另两个自偶变压器ABW2-3分别串联座式保险B8-16、B17-24后连接时间继电器JT9-16、JT17-24，时间继电器JT1-24连接驱动控制电路Ka。

9、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于还在微电脑智能控制电路的输入端连接了光电控制电路，光电控制电路是由光敏二极管V11连接运算放大器NO1后串联电阻R09连接比较放大器D12，比较放大器D12连接推动放大器TD，推动放大器TD连接钳位电路V9-10后接连场效应管V19，场效应管V19的源极输出连接微电脑控制电路，并在运算放大器NO1的NO1C上连接有灵敏度调节电位器W3、在运算放大器NO1D上连接有灵敏度调节电位器W4，并在调节电位器W3上并联有电容C31，运算放大器NO1上分别连接有电阻R32-35和电容C33，比较放大器D12上连接有电阻R11-14和电容C25-28，推动放大器TD上连接有电容C32，场效应管V19的栅极分别并联电阻R16、漏极和源极连接电容C29-30后分别接电源正、负极。

10、根据权利要求1所述的智能调控型高效节电器，其特征在于由微电脑智能控制电路、正弦波变量器、电流/电压检测电路、驱动控制电路、主回路控制器、控制面板与显示电路组制成的电路板(2)装连于智能调控型高效节电器壳体(1)的内腔中，壳体(1)的面板上嵌连液晶显示屏LCD、操作键(3)和状态指示灯LED1-6。