专利名称：强制节电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动控制领域，具体的说是一种强制节电的器件。
背景技术：
目前，大部分用电器都具有待机功能，在待机状态下，用电器消耗的功率
为正常工作时消耗功率的10%左右，长期待机会造成能源的浪费，同时也会带来
安全隐患，因为待机并没有断电，因此容易导致电线短路，在雷雨天，待机电 器容易遭受雷击而烧坏，严重时甚至引起火灾，导致人员伤亡和财产损失，而 待机状态下的用电器也排放污染物和废气，如碳粉尘、二氧化碳、二氧化硫、 氮氧化物等，污染环境，危害人体健康。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种强制节电器，能够使设备在待机状态下自动 断电。
为达到上述目的，本实用新型表述一种强制节电器，其关键在于由复位开 关、继电器、直流电源模块、比较器和驱动电路组成；其中，所述复位开关与
所述继电器常开开关并联，该复位开关与继电器常开开关的第一公共端连接交 流电源，第二公共端连接所述直流电源模块的输入端，所述直流电源模块的输 出端输出电压信号给所述比较器的一个输入端，该比较器的另一个输入端接收 负载的取样电压信号，所述比较器输出端输出比较结果给所述驱动电路的输入 端，该驱动电路的输入端还与所述直流电源模块的输出端相连，所述驱动电路 的输出端连接所述继电器绕组一端，该继电器绕组的另一端与所述直流电源模 块输出端连接。所述负载指电视机、电脑等用电器。所述直流电源模块将交流电转换为直
流电，为比较器、驱动电路和继电器供电；所述比较器比较正相输入端和反相 输入端的电压后，输出比较结果给驱动电路，驱动电路控制继电器常开开关的 断开或闭合，达到在待机时断电的目的。
所述直流电源模块由变压器、第一整流二极管和第二整流二极管和第一电 容组成，其中所述变压器初级线圈一端与所述复位开关和直流电源模块的第二 公共端相连，该变压器初级线圈另一端与交流电源相连，所述变压器次级线圈 的两端分别与所述第一整流二极管和第二整流二极管的阳极相连，该第一整流 二极管和第二整流二极管的阴极并接后，公共端作为所述直流电源模块输出端 连接所述比较器、驱动电路和继电器，该公共端还连接所述第一电容的正极， 该第一电容的负极接地。
所述变压器将高电压交流电转换为低电压交流电，经过第一整流二极管和 第二整流二极管整流后，对第一电容充电，使低电压交流电转换为低电压直流 电，为比较器、驱动电路和继电器供电。
所述比较器由上拉电阻、第一可调电阻、第二可调电阻、第三整流二极管、 第二电容和集成运放组成；其中所述上拉电阻一端与所述直流电源模块的输出 端相连，该上拉电阻另一端经所述第一可调电阻接地，该第一可调电阻的滑动 端与上拉电阻另一端连接，所述上拉电阻与第一可调电阻的公共端与所述集成 运放的反相输入端相连；该集成运放的正相输入端与所述第三整流二极管的阴 极相连，该第三整流二极管的阳极与负载连接，所述集成运放的正相输入端还 经所述第二可调电阻接地，该第二可调电阻的滑动端连接集成运放的正向输入 端，该集成运放的正向输入端还与所述第二电容的正极相连，该第二电容的负 极接地。所述直流电源模块输出的电压经上拉电阻和第一可调电阻进行分压后，输 出参考电压至集成运放的反相输入端，该参考电压与集成运放正相输入端接收 的负载的电压信号相比较，得到比较结果。负载正常工作时，取样电压高与参 考电压，比较器输出高电平，负载待机时，取样电压降低，低于参考电压，比 较器输出低电平，负载断电。
所述第二电容在负载正常工作时充电存储能量，当负载待机，取样电压低 于参考电压时，第二电容放电，集成运放正相输入端的电压逐渐降低，经过一 段时间后，低于参考电压，比较器输出低电平，从而实现延时断电。
所述第一可调电阻可用来调节参考电压的大小，从而确定取样电流减小到 何值时，负载断电。
所述驱动电路包括有第一下拉电阻、第二下拉电阻和三极管；其中，所述 三极管的基极与所述比较器的输出端连接，该基极还经所述第一下拉电阻接地， 所述三极管的发射极经第二下拉电阻接地，集电极与所述继电器的绕组一端相 连。
当比较器输出高电平时，所述三极管导通，继电器绕组得电，继电器的常 开开关闭合，负载通电；当比较器输出低电平时，所述三极管截止，继电器绕 组失电，继电器的常开开关断开，负载断电，从而达到节能的目的。
所述驱动电路还包括有第四二极管，该第四二极管的阳极连接所述三极管 的集电极，该第四二极管的阴极连接所述直流电源模块输出端。
所述第四二极管为晶体管保护器件。
本实用新型的显著效果是能够使用电器在待机一段时间后自动断电，节 约能源，保证用电器安全，避免造成不必要的财产及其它损失，同时减少废弃 物的排放，保护环境。
图1为本实用新型的原理方框图； 图2为本实用新型的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。 实施例
如图l所示 一种强制节电器，由复位开关l、继电器2、直流电源模块3、 比较器4和驱动电路5组成；其中，所述复位开关1与所述继电器2常开开关 并联，该复位开关1与继电器2常开开关的第一公共端连接交流电源，第二公
共端连接所述直流电源模块3的输入端，所述直流电源模块3的输出端输出电 压信号给所述比较器4的一个输入端，该比较器4的另一个输入端接收负载的 取样电压信号，所述比较器4输出端输出比较结果给所述驱动电路5的输入端， 该驱动电路5的输入端还与所述直流电源模块3的输出端相连，所述驱动电路5 的输出端连接所述继电器2绕组一端，该继电器2绕组的另一端与所述直流电 源模块3输出端连接。
所述负载指电视机、电脑等用电器。
如图2所示所述直流电源模块3由变压器L、第一整流二极管Dl和第二 整流二极管D2和第一电容Cl组成，其中所述变压器L初级线圈一端与所述复 位开关1和直流电源模块3的第二公共端相连，该变压器L初级线圈另一端与 交流电源相连，所述变压器L次级线圈的两端分别与所述第一整流二极管Dl和 第二整流二极管D2的阳极相连，该第一整流二极管Dl和第二整流二极管D2的 阴极并接后，公共端作为所述直流电源模块3输出端连接所述比较器4、驱动电 路5和继电器2，该公共端还连接所述第一电容C1的正极，该第一电容C1的负 极接地。所述比较器4由上拉电阻R2、第一可调电阻W1、第二可调电阻W2、第三整 流二极管D3、第二电容C2和741型集成运放A组成；其中所述上拉电阻R2 — 端与所述直流电源模块3的输出端相连，该上拉电阻R2另一端经所述第一可调 电阻W1接地，该第一可调电阻W1的滑动端与上拉电阻R2另一端连接，所述上 拉电阻R2与第一可调电阻Wl的公共端与所述集成运放A的反相输入端相连； 该集成运放A的正相输入端与所述第三整流二极管D3的阴极相连，该第三整流 二极管D3的阳极与负载连接，所述集成运放A的正相输入端还经所述第二可调 电阻W2接地，该第二可调电阻W2的滑动端连接集成运放A的正向输入端，该 集成运放A的正向输入端还与所述第二电容C2的正极相连，该第二电容C2的 负极接地。
所述驱动电路5包括有第一下拉电阻R3、第二下拉电阻R5、三极管T和第 四二极管D4;其中，所述三极管T的基极与所述比较器4的输出端连接，该基 极还经所述第一下拉电阻R3接地，所述三极管T的发射极经第二下拉电阻R5 接地，集电极与所述继电器2的绕组一端相连，该集电极还连接所述第四二极 管D4的阳极，该第四二极管D4的阴极连接所述直流电源模块3输出端。
所述第四二极管D4为晶体管保护器件。
其工作原理是
开始时，按下复位开关l，负载处于正常运行状态。此时，变压器L通电， 变压器L将高电压交流电转换为低电压交流电，经过第一整流二极管Dl和第二 整流二极管D2整流后，对第一电容C1充电，使低电压交流电转换为低电压直 流电，为比较器4、驱动电路5和继电器2供电。所述直流电源模块3输出的电压经上拉电阻R2和第一可调电阻Wl进行分 压后，输出参考电压至集成运放A的反相输入端，该参考电压与集成运放A正 相输入端接收的负载的电压信号相比较，得到比较结果。负载正常工作时，取 样电压高与参考电压，比较器4输出高电平，所述三极管T导通，继电器2绕 组得电，继电器2的常开开关闭合，负载通电，正常工作。
当负载待机时，第二电容C2放电，集成运放A正相输入端的电压逐渐降低， 经过一段时间后，集成运放A正相输入端的电压低于参考电压，比较器4输出 低电平，所述三极管T截止，电器2绕组失电，继电器2的常开开关断开，负 载断电，从而达到节能的目的。
所述第一可调电阻W1可用来调节参考电压的大小，从而确定取样电流减小 到何值时，负载断电。
当停电时，继电器2的常开开关处于断开状态，再来电时，只要没有按下 复位开关l，负载所在交流电路不会接通实现了自动保护。
权利要求1、一种强制节电器，其特征在于由复位开关(1)、继电器(2)、直流电源模块(3)、比较器(4)和驱动电路(5)组成；其中，所述复位开关(1)与所述继电器(2)常开开关并联，该复位开关(1)与继电器(2)常开开关的第一公共端连接交流电源，第二公共端连接所述直流电源模块(3)的输入端，所述直流电源模块(3)的输出端输出电压信号给所述比较器(4)的一个输入端，该比较器(4)的另一个输入端接收负载的取样电压信号，所述比较器(4)输出端输出比较结果给所述驱动电路(5)的输入端，该驱动电路(5)的输入端还与所述直流电源模块(3)的输出端相连，所述驱动电路(5)的输出端连接所述继电器(2)绕组一端，该继电器(2)绕组的另一端与所述直流电源模块(3)输出端连接。
2、 根据权利要求1所述的一种强制节电器，其特征在于所述直流电源模 块(3)由变压器(L)、第一整流二极管(Dl)和第二整流二极管(D2)和第一 电容(Cl)组成，其中所述变压器(L)初级线圈一端与所述复位开关(1)和 直流电源模块(3)的第二公共端相连，该变压器(L)初级线圈另一端与交流 电源相连，所述变压器(L)次级线圈的两端分别与所述第一整流二极管(Dl) 和第二整流二极管(D2)的阳极相连，该第一整流二极管(Dl)和第二整流二 极管(D2)的阴极并接后，公共端作为所述直流电源模块(3)输出端连接所述 比较器(4)、驱动电路(5)和继电器(2)，该公共端还连接所述第一电容(Cl) 的正极，该第一电容(Cl)的负极接地。
3、 根据权利要求l所述的一种强制节电器，其特征在于所述比较器(4)由上拉电阻(R2)、第一可调电阻(Wl)、第二可调电阻(W2)、第三整流二极管 (D3)、第二电容(C2)和集成运放(A)组成；其中所述上拉电阻(R2) —端 与所述直流电源模块(3)的输出端相连，该上拉电阻(R2)另一端经所述第一 可调电阻(Wl)接地，该第一可调电阻(Wl)的滑动端与上拉电阻(R2)另一 端连接，所述上拉电阻(R2)与第一可调电阻(Wl)的公共端与所述集成运放 (A)的反相输入端相连；该集成运放(A)的正相输入端与所述第三整流二极 管(D3)的阴极相连，该第三整流二极管(D3)的阳极与负载连接，所述集成 运放(A)的正相输入端还经所述第二可调电阻(W2)接地，该第二可调电阻(W2) 的滑动端连接集成运放(A)的正向输入端，该集成运放(A)的正向输入端还 与所述第二电容(C2)的正极相连，该第二电容(C2)的负极接地。
4、 根据权利要求1所述的一种强制节电器，其特征在于所述驱动电路(5) 包括有第一下拉电阻(R3)、第二下拉电阻(R5)和三极管(T);其中，所述三 极管(T)的基极与所述比较器(4)的输出端连接，该基极还经所述第一下拉 电阻(R3)接地，所述三极管(T)的发射极经第二下拉电阻(R5)接地，集电 极与所述继电器(2)的绕组一端相连。
5、 根据权利要求4所述的一种强制节电器，其特征在于所述驱动电路(5) 还包括有第四二极管(D4)，该第四二极管(D4)的阳极连接所述三极管(T) 的集电极，该第四二极管(D4)的阴极连接所述直流电源模块(3)输出端。
专利摘要本实用新型公开一种强制节电器，其特征在于由复位开关、继电器、直流电源模块、比较器和驱动电路组成；复位开关与继电器常开开关并联，复位开关与继电器常开开关的第一公共端连接交流电源，第二公共端连接直流电源模块输入端，直流电源模块的输出端输出电压信号给比较器的一个输入端，比较器的另一个输入端接收负载的取样电压信号，比较器输出端输出比较结果给驱动电路的输入端，驱动电路输入端还与直流电源模块输出端相连，驱动电路输出端连接继电器绕组一端，继电器绕组的另一端与直流电源模块输出端连接。本实用新型的显著效果是能够使用电器在待机一段时间后自动断电，节约能源，保证用电器安全，同时减少废弃物的排放，保护环境。
文档编号H03K17/28GK201352306SQ20082009905
公开日2009年11月25日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者刘晴晴, 陈可心, 黄仕友 申请人:西南师范大学附属中学校